Авиационных двигателей

BOB на основе никеля. Сплавы ЖС и ВЖЛ широко используют в современных газотурбинных авиационных двигателях (см. табл. 5): из них изготавливают лопатки и диски турбин, направляющие лопатки и камеры сгорания газотурбинных двигателей. Использование сложнолегированных никелевых сплавов позволило повысить температуру газов на входе в турбину с 800 до 1000°С, что привело к значительному повышению мощности, тягового усилия, скорости, уменьшению топлива, увеличению ресурса и надежности работы ГТД. Физико-механические свойства этих сплавов широко освещаются в разд. III.

ления у, ускорении ас и сил инерции ползуна Рк. Поэтому в автомобильных и поршневых авиационных двигателях, где уменьшение габаритов имеет особое значение, принимают Я=2,5 — 4. В стационарных поршневых компрессорах К = 4 — 5, в поршневых насосах и кривошипных прессах Я = 5 — 8.

19. Л е в и т М. Е., К о л о с о в Ю. А., Р о и з м а н В. П. Балансировка упругих роторов турбомашин. Сб. «Некоторые вопросы исследования колебаний в авиационных двигателях», вып. 136, Оборонгиз, 1961.

Различные алюминиевые сплавы находят самое широкое применение в современных реактивных авиационных двигателях, откуда их не смогли вытеснить даже новые сплавы стали и титана.

Простые 10—15% -ные хромистые нержавеющие стали перлитного и мартен-ситного класса широко используют в паро- и газотурбинных установках и авиационных двигателях.

делают различными. Так, для компенсации неравномерной диаметральной деформации рабочих цилиндров по высоте в звездообразных авиационных двигателях практиковалась обработка зеркала цилиндра по специальному профилю с сужением в верхней части (рис. 8). Этот профиль получался шлифованием по копиру с последующим хонингованием. При установившейся эксплуатационной температуре рабочий цилиндр принимал правильную форму, зазоры примерно выравнивались. Иногда отрицательное влияние тепловых деформаций на надежность и долговечность трущихся деталей достигается большой подвижностью. Дисковые фрикционные тормоза авиационных колес (рис. 9) состоят из дисков, изготовленных из легированного чугуна, которые на шлицах связаны с колесом, и неподвижных дисков с металлическими накладками, соединенными на шлицах с корпусом, который закрепляется на шасси. Под действием давления в полости поршень сжимает пакет фрикционных дисков. Чтобы диски при нагреве не деформировались, они снабжены радиальными тормозами, а массивные чугунные диски / сделаны из отдельных сегментов, соединенных последовательно при помощи серы. Гибкость дисков и подвижность дисков обеспечивает также их хорошее взаимное прилегание. Только такие конструктивные меры обеспечили работу тормозов.

применение на напряжённых авиационных двигателях, так как они менее склонны к при-горанию в канавке.

Основным достоинством слюды является сохранение хороших электрических свойств при высокой температуре (до 800° С), а отсюда возможность применения на форсированных (гоночных и авиационных) двигателях. Однако срок службы слюдяных свечей вследствие их склонности к нагарообразованию и загрязнению значительно короче, чем керамических. Попытки применения других минералов (кварц, базальт) для изоляторов свечи делались, но распространения не получили.

По расходу охладителя на единицу защищаемой поверхности пористое охлаждение более эффективно, чем рассмотренные ранее способы тепловой защиты. Но использование пористого охлаждения требует изготовления пористых стенок по довольно сложной технологии. Кроме того, при эксплуатации такой системы необходимо принимать меры для очистки охладителя, чтобы избежать засорения пор. В настоящее время пористое охлаждение применяется в ракетных двигателях на водородном топливе, авиационных двигателях, электродуговых подогревателях газа, МГД -установках, теплообменных аппаратах и т. д.

Редукторы с отрицательным t'lK (схемы 1 и 2 табл. 11) пригодны для небольшого снижения угловой скорости (до 1 : 10), имеют высокий к. п. д.; применяются в качестве многосателлит-ных компактных редукторов средней и большой мощности, например, в авиационных двигателях. При подборе чисел зубьев шестерен учитывают возможность и удобство сборки; должны быть соблюдены условия

Фрикционные металлокерамические материалы получают на основе медного или железного порошка. Характеристика этих материалов приведена в табл. 163—165. Фрикционные материалы успешно применяются для ведущих и ведомых дисков, конических муфт, колодок, в авиационных двигателях, в тракторах, бульдозерах, автобусах, автомобилях, подъемных кранах, фрикционных прессах, металлорежущих станках.

У авиационных двигателей степень сжатия выше, поэтому октановое число авиационных бензинов должно быть не меньше 98,6. Кроме того, авиационные бензины должны более легко испаряться (иметь низкую температуру «кипения») в связи с низкими температурами на больших высотах. В дизелях жидкое топливо испаряется в процессе горения при высокой температуре, поэтому испаряемость для них роли не играет. Однако при рабочей температуре (температуре окружающей среды) топливо должно быть достаточно жидкотекучим,

Клапаны автомобильных и авиационных двигателей

Высокая жаропрочность сталей с карбидным упрочнением достигается введением в хромоникелевый или хромоннкельмарганцови-стый аустенит 0,3-0,5 % С и карбидообразующих элементов Mo, W, V, Nb и др. К этим сталям относятся 45Х14Н14В2М и 40Х15Н7Г7Ф2МС. Сталь 40Х14Н14В2М после отжига при 820 °С охлаждением на воздухе применяют для изготовления клапанов авиационных двигателей и в газо-турбостроении для крепежных деталей. После такой обработки структура стали — аустенит и карбиды типа М23С0 и МС.

Однако по другим свойствам уступают текстолитам и гетинаксам. Применяют их для изготовления лопаток ротационных насосов авиационных двигателей, фрикционных ведущих дисков гидравлических передач, монтажных электрощитков (при низких напряжениях тока) и как термоизоляционные материалы

Химический состав и механические свойства износостойких и жаропрочных чугунов, применяемых для авиационных двигателей

Химический состав и механические свойства износостойких и жаропрочных чугунов, применяемых для авиационных двигателей, приведены в табл. 16. Чугун ПЧИ используют для изготовления маслот и индивидуальных отливок поршневых и маслосборочных колец автомобильных и авиационных двигателей. Из чугунов марок ХНВ, ХНМ, ХНМВ отливают в песчаные формы маслоты и из них изготовляют поршневые и уплотнительные кольца для газотурбинных авиационных двигателей. Уплотнительные кольца ГТД служат для предотвращения перепада давления между компрессором и турбиной, где температура составляет 400 - 500°С.

Карбиды титана, ниобия и тантала (TiC, NbC, TaC, Та2С) являются наиболее тугоплавкими составляющими и способствуют образованию дисперсных фаз. Таким образом, путем рационального режима термической обработки возможно значительно повысить жаропрочность свойств рабочих лопаток турбин авиационных двигателей.

Хром повышает коррозионную стойкость стали в атмосферных условиях и сопротивляемость стали газовой коррозии при высоких температурах. При больших концентрациях хрома на повсрх«ости стали образуется тонкая оксидная пленка, которая препятствует развитию процесса коррозии в атмосферных условиях, а также при погружении в кислоты, особенно в азотную. В связи с этим хром всегда вводят в сталь, применяемую для изготовления выхлопных клапанов, седел, лопаток газовых турбин авиационных двигателей и других деталей, работающих при высоких температурах.

Сталь 18ХНВА хромоникельвольфрамовая применяется для изготовления самых ответственных и наиболее нагруженных деталей авиационных двигателей (коленчатые валы, валы компрессора).

Рабочие лопатки и диски ГТД авиационных двигателей во время эксплуатации периодически нагреваются и длительное время работают при высоких температурах 900 - 1000°С. По условиям работы необходимо, чтобы применяемый сплав для литья лопаток был жаропрочным.

Вставляемые керамические стержни широко используют при производстве точных отливок, например, турбинных охлаждаемых лопаток для авиационных двигателей. На рис. 114 представлена лопатка, отлитая с применением вставных керамических стержней, производимых на ОАО "УМПО". Лопатка с циклонно-вихре-вой системой охлаждения имеет сложную внутреннюю поверхность с многочисленными пересекающимися ребрами (в количестве 18), с перемычками шириной 0,38 - 0,5 мм, с отверстиями 0,8 - 0,9 мм, пера лопатки длиной 100 мм. Элементы оболочковой формы со стержнями представлены на рис. 87.