أخبار

تصميم مفهوم محمل محرك الطائرة

تُعد محركات الطائرات بمثابة قلب الطائرات، ويحدد أداؤها وسلامتها وموثوقيتها بشكل مباشر أداء الطائرات وعمرها وموثوقيتها، ويُعد أداء المحامل أحد العوامل المهمة التي تؤثر على عمر محركات الطائرات وموثوقيتها.

 

محرك طائرةالمحاملتتعرض محامل المغزل لظروف تشغيل قاسية، حيث يجب أن تلبي متطلبات درجات الحرارة العالية، والسرعات العالية، والتشغيل المستقر (مناسبة للأحمال الخفيفة والثقيلة، والتسارع والتباطؤ السريع، وأحمال الصدمات، وأحمال الاهتزاز، وما إلى ذلك)، بالإضافة إلى الموثوقية العالية والعمر الطويل. وقد أُجريت العديد من الأبحاث على محامل محركات الطائرات، حيث يؤثر نوع المحمل الرئيسي وتصميم معاييره الأساسية، وطريقة التشحيم، وبنية الحواف، وبنية الجيب، وزاوية الحشية، وتقنية معالجة السطح، وطريقة استخدام تركيبات المحامل، وغيرها، بشكل كبير على أدائها. ويمكن للتصميم الأمثل تجنب الأعطال المبكرة.المحامليهدف هذا البحث إلى تحسين أداء محامل محركات الطائرات وإطالة عمرها التشغيلي. كما يُعرّف بخصائص هذه المحامل ويُحدد العوامل المؤثرة التي يجب مراعاتها في عملية تصميمها.

خصائص محامل محركات الطائرات

السمات الهيكلية:

محامل محركات الطائرات: وفقًا لجزء الاستخدام، يمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات: محامل المغزل، ومحامل علبة تروس نقل الملحقات، ومحامل علبة تروس التخفيض.

1. محمل المغزل

تدعم محامل المغزل دوارات مراوح المحركات، ودوارات مولدات الغاز، ودوارات توربينات الطاقة، وتستخدم عادةً مزيجًا من محامل الكرات ذات التلامس الزاوي ثلاثي النقاط ومحامل الأسطوانات. تتحمل محامل الكرات ذات التلامس الزاوي ثلاثي النقاط الحمل المحوري والقطري للدوار، بينما تتحمل محامل الأسطوانات الأحمال القطرية فقط. تتميز محامل المغزل بسرعة دوران عالية (تصل قيمة dn إلى 2.6 × 10⁶ مم·دورة/دقيقة)، ودرجة حرارة عالية (180-250 درجة مئوية، وتتجاوز 300 درجة مئوية لفترات قصيرة)، وحمل محوري كبير، وحمل خفيف وحمل زائد في الاتجاه القطري لفترات قصيرة، وإمكانية تغيير اتجاه الحمل المحوري، ومساحة تركيب صغيرة. لذلك، تتمتع محامل المغزل بمستويات تحمل عالية، لا تقل عادةً عن المستوى P4، كما تتطلب دقة تصنيع عالية للأسطوانات. بالإضافة إلى ذلك، يتم تزييت محامل المغزل غالبًا أسفل الحلقة، مما يستلزم تصميمًا خاصًا مناسبًا.

 

2 محمل علبة تروس ناقل الحركة الملحق

 

يدعم محمل علبة تروس نقل الملحقات دوار التروس لنظام نقل الملحقات، وتتميز خصائص تشغيله بحمل منخفض، ودرجة حرارة منخفضة (120 ~ 150 درجة مئوية)، وسرعة دوران منخفضة (قيمة dn لا تتجاوز 1.5 × 10⁶ مم · دورة/دقيقة).)。

 

3- محمل علبة تروس التخفيض

 

مجموعة تروس مخفضات التروس، وتدعم محامل علبة التروس المخفضة، وتتميز خصائص عملها بالحمل الكبير والسرعة المنخفضة ودرجة الحرارة المنخفضة (120 ~ 150 درجة مئوية).

 

المتطلبات العامة

نظراً لخصوصية بيئة الاستخدام وظروف عمل محركات الطائرات، فإن المتطلبات العامة للمحامل أكثر صرامة من تلك الخاصة بالمحامل العادية، والمتطلبات ذات الصلة هي كما يلي.

 

1. مقاوم لدرجات الحرارة العالية أثناء ركن السيارة

 

أثناء تشغيل المحرك، يُضخ هواء بارد لتبريد الشفرات والمحامل والأجزاء الأخرى، كما تُبرّد المحامل بزيت التشحيم. إلا أنه بعد إيقاف التشغيل، تتوقف هذه الإجراءات عن العمل، وتنتقل حرارة التوربين إلى المحمل عبر غلاف المحمل وعموده، مما يؤدي إلى ارتفاع سريع في درجة حرارته خلال فترة وجيزة، وخاصةً في الجزء الساخن من المحرك، حيث ترتفع درجة حرارة المحمل بشكل غير طبيعي، وتشير بعض بيانات مراقبة المحرك إلى أن درجة حرارته قد تصل إلى حوالي 350 درجة مئوية.

 

2. قدرة التشغيل أثناء انقطاع زيت التشحيم

 

تنقسم ظروف إمداد زيت التشحيم لمحامل محركات الطائرات بشكل رئيسي إلى فئتين:

1) قبل أن يبدأ المحرك في التشغيل الطبيعي لنظام زيت التشحيم، يكون في حالة تشغيل باردة، بسرعة منخفضة وحمل صغير؛

٢) عند تشغيل المحرك، إذا تعذر على نظام تزييت الزيت الاستمرار في تزويده بالزيت لأسباب خاصة، واحتاج المحرك إلى مواصلة العمل لفترة من الزمن، فسيكون المحمل في حالة تزييت ضعيف أو حتى جاف، ولن يتمكن من التزييت والتبريد بشكل كافٍ. ولضمان سلامة الطيران، يجب أن تتمتع المحامل بالقدرة على مواصلة العمل بشكل طبيعي لفترة زمنية محددة دون عطل حتى بدون زيت التزييت.

 

3. جودة الصنع

 

محرك طائرةالمحامليجب أن تتمتع المحركات النفاثة بجودة تصنيع وتجميع عالية، وأن تكون خفيفة الوزن. ولتقليل صعوبة التجميع، تتطلب المحركات النفاثة أقل عدد ممكن من الأجزاء، وعادةً ما يُزود المغزل بدعامات مرنة في موضع الدعم لضبط السرعة الحرجة للدوار، كما تُستخدم مخمدات غشائية زيتية لكبح اهتزاز الدوار، وكلاهما يشغل حيزًا قطريًا. ولتوفير هذا الحيز وزيادة عدد عناصر التدحرج وتحسين قدرة التحمل، تُدمج الحلقة الخارجية للمحمل عادةً مع دعامة قفص السنجاب المرنة ومخمد غشائي زيتي. ولتقليل عدد الأجزاء وتسهيل التجميع، تُدمج دعامة قفص السنجاب وحافة التثبيت وأخدود حلقة التخميد الغشائي الزيتي في الحلقة الخارجية للمحمل، ولكن هذا يُسبب أيضًا مشاكل مثل زيادة صعوبة التصميم، وانخفاض المتانة الهيكلية، وزيادة صرامة اختيار المواد وعملية الإنتاج.

 

4- نظام متطور لضمان الجودة

 

بالإضافة إلى مفاهيم التصميم المتقدمة ودقة المعالجة العالية، من الضروري أيضًا الاعتماد على نظام ضمان الجودة المتقدم الذي يشمل معايير العمليات ومعدات المعالجة وفحص الجودة والمشغلين والتحقق من الاختبار وشهادة الجودة وعناصر أخرى.