Тема дипломной работы: Проект системы автоматического регулирования двигателя тягой 9/12 КН

Цель работы – разработать функциональную схему САУ,
которая бы обеспечивала управление, регулирование, контроль и диагностирование
двигателя на всех режимах в эксплуатации.

 В дипломной работе представлен проект
системы автоматического регулирования, которая с полной ответственностью обеспечивает
работу двигателя тягой 9/12 КН на всех режимах в эксплуатации.

Авиационная промышленность является передовой отраслью машиностроения. Сложные условия эксплуатации, высокие требования по показателям надежности при возможно меньшем весе приводят к разработкам новых авиационных конструкций, имеющих меньшую материалоемкость, большую экономичность и лучшие высотно-скоростные характеристики. Решение этих задач позволит авиации повысить рентабельность, сэкономить дополнительные средства на ее развитие.
Важное место в решении этих задач принадлежит совершенствованию систем автоматического регулирования.
В настоящее время основное направление в развитии систем регулирования – это повышение точности поддержания регулируемых параметров и реализация сложных законов регулирования на базе электронно-гидравлических машин.
В дипломной работе представлен проект электронно-гидромеханической системы автоматического регулирования перспективным двигателем тягой 9/12 КН, которая состоит из основной (электронная) и резервной (электро-гидромеханическая) систем.
Основная и резервная системы обеспечивают:
1.). Регулирование подачи топлива в основную камеру сгорания и форсажную камеру сгорания;
2.). Регулирование положения панели воздухозаборника;
3.). Управление механизацией двигателя;
4.). Управление системой зажигания ОКС, ФК;
5.). Контроль параметров изделия;
В специальной части дипломного проекта детально проработана система топливоподачи двигателя, в частности предложен конструктивный вариант исполнения плунжерного насоса высокого давления.
Система топливоподачи двигателя питается от следующих насосов: подкачивающий центробежный насос (ДЦН), центробежный насос с гидроприводом (НГП), плунжерный насос (НП).
ДЦН предназначен для подкачки топлива на входе в систему автоматического управления и регулирования.
НГП предназначен для подвода топлива в ОКС и ФК на режимах с расходом топлива больше 900кг/ч (крейсерский режим), на форсажном режиме с расходом топлива более 2500кг/ч, так же в случае отказа НП осуществляет питание всех контуров управления механизацией и контуров дозирования топлива для завершения полета.
НП предназначен для обеспечения питания всех контуров дозирования топлива позиционирования с усилителями электрогидравлическими (ЭГУ) и клапанами электрогидравлическими (ЭГК), всех контуров управления механизацией, а также подачу топлива в ОКС на запуске, на режиме МГ и на форсажном режиме, с расходом топлива меньше 2500кг/ч, подачу топлива в ФК.
Переключение питания топлива в системы осуществляет агрегат управления переключения насосной подачи .
В качестве насоса НП предлагается использовать насос высокого давления, модернизированный вариант плунжерного насоса типа НС (насос сопла). Модернизация насоса НС необходима, т.к выполняются не все требования:
- на максимальных режимах работы двигателя максимальная подача топлива в топливную систему должна быть не меньше 9000кг/ч (на существующем насосе НС максимальная подача составляет 6000кг/ч).
Для удовлетворения этого условия необходимо увеличить производительность насоса, это возможно при следующих изменениях качающего узла насоса:
- Увеличить ход плунжера путем увеличения угла наклона наклонной шайбы;
- Увеличить количество плунжеров;
- Увеличить угол развала плунжеров от оси ротора;
- Увеличить диаметр плунжеров.
Из всех предложенных вариантов наиболее подходит вариант с увеличением диаметров плунжеров (при использовании других вариантов необходима серьезная измена геометрии качающего узла). Этот вариант модернизации рассчитан в дипломном проекте, в частности произведен кинематический и силовой расчет насоса высокого давления (модернизированного НС).
В технологическом разделе диплома спроектирован участок по изготовлению одной из наиболее ответственных деталей качающего узла плунжерного насоса - подпятника, так же определен типа производства, выбор потребного количества оборудования для проектируемого технологического процесса детали, произведены расчеты режимов резания и норм времени для токарной операции,а так же спроектировано приспособление для этой операции.
В экономическом разделе дипломного проекта произведен расчет экономической эффективности от внедрения в производство модернизированного насоса высокого давления на предприятии. Согласно построенной секторограммы (по результатам расчетов) видно, что при модернизации плунжерного насоса высокого давления увеличивается мощность изделия, объем выпуска, а так же увеличивается трудоемкость изделия и расход материала. Расчет показателей эффективности показал, что модернизация насоса производит экономический эффект ( =565356 руб., что соответственно больше 0), сумма приведенных чистых доходов превышает капиталовложения (ИД= 3,35 руб./руб. что соответственно больше 1). Следовательно, после сравнения полученных экономических показателей эффективности с их критериями можно сделать вывод о целесообразности модернизации насоса.
В разделе охраны труда и безопасности жизнедеятельности произведена оценка БЖ рабочего места инженера-конструктора при составлении конструкторской документации. На основании проведенных исследований были проанализированы вредные факторы, влияющие на работников в процессе работы, такие как: длительные статические нагрузки; неправильное освещение рабочего места; излучения мониторов; производственный шум; ионизация воздуха в помещении, а также следствие влияния этих факторов на работающего в виде переутомляемости или профессиональных заболеваний. С учетом этого приведены рекомендации по организации рабочего места инженера, позволяющие повысить производительность труда и свести к минимуму вероятность профессионального заболевания. В процессе анализа выяснилось, что в помещении нет достаточного оборудования, для поддержания оптимальных параметров микроклимата. Для устранения данного факта было предложено установить мульти сплит-систему кондиционирования воздуха, расчет которой был произведен в данном разделе. На основании расчетов предложено конкретное решение и осуществлен подбор кондиционера.