Системный анализ системы газотурбинного двигателя (стр. 3 из 7)

Рисунок 6 Структура системы

Эмерджентность

С помощью регулирования давления масла и воздуха суфлированием укрепляет и уплотняет полости двигателя тем самым повышая его мощность и уменьшает потери масла и топлива.

Целостность

Изменение фильтрующего материала в фильтре грубой очистки, изменяет его пропускную способность, что изменяет время запуска двигателя.

Изменение длинны перегородок в ТМТ влияет на скорость и охлаждение проходящего масла. Уменьшение: потеря скорости и теплоотводности агрегата изменяет качество масла, следовательно ухудшение работы двигателя. Увеличение: потеря в компактности агрегата что изменяет общие объемы системы. Что является не допустимым в в конструкции самолета.

Изоморфизм

Сходство объектов по строению или по форме просматривается в разновидностях фильтров, отличающимися только матерьялами которые используются в конструкции.

Изофункционализм

Просматривается в работе нагнетающей и откачивающей ступени маслонасоса. Ведущая шестерня блока насоса связана с приводным валом который приводит в движение шестерни откачивающей и нагнетающей ступени маслонасоса.

Аддитивность

Сумму изменений в системе просматривается если просуммировать свойства подсистем фильтрования и охлаждения. Значение суммы является важной в повышении качества масла после циркулировании в узлах смазывания.

Также аддитивность в подсистеме охлаждения; суммы ТМТ и ВМТ. ТМТ и ВМТ обеспечивают охлаждение масла. Так как ТМТ не обеспечивает полностью охлаждение масла.

Прогрессирующая систематизация:

В системе просматривается прогрессирующая систематизация. Это просматривается в работе блока маслонасосов, которые при увеличении давления регулируются датчиком перепада давления.

Элементный состав

Смешанный. Представлены гомогенные элементы в различных агрегатах обладающие не изоморфизмом, не изофунциональностью. Но также есть и гетерогенные элементы на примере фильтров ФПШ.

Тип элементов

Энергетический. Блок маслонасосов преобразует энергию приводного вала в движение шестерней.

Тип связей

Вещественный. Перенос масла между элементам

Тип структуры

Смешанный: иерархичный, линейный.

Количество уровней : 4.

Ресурсы

Энергия приводного вала. Масло как рабочее тело циркуляции.

В системе выявлено 3 подсистемы: 1. Циркулирование масла 2. Фильтрация масла. 2. Охлаждение масла.

Подсистемы взаимосвязаны и подчинены выполнению прямых целей (циркулирование, фильтрация, охлаждение) и главной (смазывание, защита трущихся пар, охлаждение двигателя).

2.3 Функциональное описание

1. Маслосистема – Обеспечивает сохранение энергоресурса двигателя, обеспечить работу двигателя на всех режимах двигателя. Контроль летных способностей двигателя на разных режимах полета.

1.1. Система подвода масла - Обеспечивает подвод масла к трущимся парам, смазывая детали двигателя, при трении которых теряется общая мощность двигателя. Данная подсистема сохраняет энергоресурс двигателя.

1.1.1 Маслобак- Обеспечивает хранение масла. Определяет количество масла которое циркулирует в маслосистеме. Определяет напор масла для блока маслонасоса.

1.1.2 Блок маслонасосов – Обеспечивает давление масла. Шестеренчатые насосы компактны, обеспечивают высокую производительность, обладают достаточной всасывающей способностью, просты в производстве и надежны в эксплуатации. Величина создаваемого насосом давления зависит от вязкости масла, скорости вращения шестерен насоса, гидравлических сопротивлений системы.

1.1.3 Трубопровод слива масла – Обеспечивает перемещение масла из подсистемы охлаждения и очистки обратно в маслобак. Количество циркулируемого масла зависит от вязкости масла, диаметра трубопровода и давления откачки.

Рисунок 7 Функциональная схема

1.2 Система очистки и охлаждения - Определяет ресурс работы двигателя т. к в процессе работы трущихся пар идет выделения тепла которое влияет на расширение элементов двигателя а следовательно и износ трущихся пар. Подподсистема охлаждения отводит тепло которое выделяется при работе двигателя подводя к элементам трения охлажденное масло. Обеспечивает очистку масла после смазывания трущихся пар, определяя последующую защиту трущихся пар маслом. Зависит от вязкости масла, от пропускной способности трубопроводов, матерьялов фильтрования.

1.2.1 Подсистема фильтрации – Обеспечивает очистку масла после смазывания трущихся пар, определяя последующую защиту трущихся пар маслом. Зависит от вязкости масла, от пропускной способности трубопроводов, материалов фильтрования.

1.2.1.1 Грубый сетчатый фильтр – Обеспечивает фильтрацию масла на выходе из маслобака. Фильтрация масла зависит от вязкости масла и напора масла и давления нагнетающего насоса. Определяет пропускную способность нагнетающей ступени насоса.

1.2.1.2. Фильтр грубой очистки – Устанавливается после нагнетающей ступени насоса, определяет качество масла после нагнетающей ступени насоса, следовательно защиту трущихся пар при смазывании. Влияет вязкость масла, температура масла, напор масла нагнетающей ступени масла насоса.

1.2.1.3. Фильтр защитный – Определяют ресурс работы узлов двигателя. Задерживают крупные частицы, размеры которых значительно больше зазоров в парах трения. Влияет вязкость масла, температура масла.

1.2.1.4. ФПШ (фильтр последнего шанса) –определяют ресурс работы жиклерных отверстий и подшипников. Задерживают крупные частицы, размеры которых значительно больше зазоров в парах трения. Влияет вязкость масла, температура масла. Тонкость очистки 200…300мкм.

Фильтр тонкой очистки – Определяет чистоту масла после фильтрации. Устанавливается на выходе откачивающей ступени маслонасоса. Влияет вязкость масла, температура масла(тонкость фильтрации, степень очистки масла от включений, пропускная способность, создаваемое сопротивление) влияет на (прочность и срок службы трущихся пар (подшипник)).

Подсистема охлаждения –Определяет ресурс работы двигателя т. к в процессе работы трущихся пар идет выделения тепла которое влияет на расширение элементов двигателя а следовательно и износ трущихся пар . Подподсистема охлаждения отводит тепло которое выделяется при работе двигателя подводя к элементам трения охлажденное масло.

ТМТ (топливомасляный теплообменник)-Определяет комфортное температурное состояние поверхностей трения обеспечивают подачей к ним охлажденного в ТМТ масла. В ТМТ используется хладоресурс топлива. Влияет давление подаваемого в него топлива и расположение маслобака (магистраль откачки «холодный бак»), качество масла после смазывания трущихся пар. Передает более низкую температуру топлива маслу которое находится в полостях ТМТ.

ВМТ (воздухомасляный теплообменник) – Обеспечивает охлаждение температуры масла. Определяет температурное состояние масла, которое подается после охлаждения в ТМТ масла. Влияет температура, подаваемая в агрегат, количество воздуха которое проходит через межтрубное пространство.

Воздухоотделитель - Обеспечивает отделение воздуха от масла после цикла смазывания. Влияет на защиту трущихся пар т. к вспененное масло плохо смазывает. Ступень откачки масла захватывает только малую часть масла, что влияет на эффективность работы всей системы. Зависит о вязкости масла и частоты работы ротора который влияет на создание центробежных сил в воздухоотделителе.

Система защиты – Обеспечивает надежность и предотвращение перепадов давления воздуха и масла которые возникают при теплоотдаче и движении трущихся пар, движения масла.

Предохранительный клапан - Возвращает излишки масла, обратно на вход в насос которое вытекает при воздействии давления, которое возникает при низкой температуре, засорении фильтра.

Сигнализатор перепада давления на фильтре – Подает сигнал при загрязнении фильтра. Давление возникающее в фильтре зависит от времени работы системы и интенсивности работы двигателя что отражается на пропускной способности фильтра.

Магнитный сигнализатор – сигнализирует о засорении защитного фильтра.

Датчик перепада давления между нагнетанием и откачкой – Обеспечивает регулировку ступени нагнетании и откачки . Необходимое большая производительность откачивающей ступени из-за захвата воздуха. Блок маслонасоса связана с приводным валом, и работа ступеней нагнетания и откачки имеют те же самые характеристики. Датчик перепада давления компенсирует необходимый ресурс нагнетающей ступени.

Суфлер центробежный – Обеспечивает регулировку давления воздуха и отводит отделенный воздух за борт. Который скапливается в масляных полостях подшипников, узлов двигателя .

Системоразрушающие факторы: Несоблюдение предписаний по использованию марки масел, интенсивная работа в длительные периоды (перегрев двигателя), несоблюдение режимов запуска двигателя, высокие температуры внешней среды.

Системообразующие факторы: Замена фильтрующих элементов, профилактика агрегатов системы, следование показателям датчиков и сигнализаторов. Обеспечение температурного диапазона работы масла (например: подогрев, при низких температурах окружающей среды).

Многофункциональность: Система обеспечивает кроме зашиты и смазывании трущихся пар, еще и суфлирование двигателя. Что повышает энергоресурс системы и двигателя и мощность двигателя.