Турбостартер

 

Изобретение относится к авидвигателестроению, в частности к средствам запуска двигателей - турбостартерам. Целью изобретения является повышение надежности. Это достигается тем, что корпус 1 турбостартера, выполненный из трех частей в виде переднего 2, заднего 3 и среднего 4 участков, соединенных между собой промежуточными корпусными элементами 5 и 6 усилен кронштейном 8 с угловой пластиной 11 и ребром 9 жесткости, имеющим три фланца 10 для крепления к торцовым поверхностям среднего цилиндрического участка 4 корпуса 1 через посредство кронштейна 8 - к электростартеру 7. При этом ребро жесткости 9 выполнено из материала менее упругого, чем материал кронштейна 8 и угловой пластины 11, а ребро жесткости 9 прикреплено к корпусу с зазором между средним и промежуточными участками. Соединение ребра 9 с кронштейном 8 позволяет добиться несовпадения частот собственных колебаний, турбостартера и электростартера. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к авиадвигателестроению, в частности к средствам запуска двигателей-турбостартером.

Известен турбостартер, содержащий корпус, выполненный из трех частей в виде переднего, заднего и среднего цилиндрического участков, соединенных между собой промежуточными цилиндрическими элементами, имеющими диаметр меньший диаметра среднего участка корпуса и электростартер, прикрепленный к заднему участку корпуса (сборочный чертеж 99.076.43.000 СБ за 1980 г. выпуск МКБ "Гранит").

Известный турбостартер консольно при помощи хомута крепится к корпусу коробки агрегатов. В процессе эксплуатации летательного аппарата от действия вибронагрузок, надежность корпуса газогенератора падает, так как в промежуточном цилиндрическом корпусном элементе, соединяющим среднюю часть корпуса с задней, возникают трещины.

Цель изобретения повышение надежности.

Цель достигается тем, что известный турбостартер снабжен кронштейном и ребром жесткости, выполненным с тремя фланцами, два первых из которых крепятся к торцовым поверхностям среднего цилиндрического участка, а третий посредством кронштейна к электростартеру. Кроме того, кронштейн выполнен с угловой пластиной, охватывающей по меньшей мере треть поверхности электростартера, а ребро жесткости укреплено с образованием зазора со средним и промежуточным участками корпуса.

На чертеже представлена компоновочная схема турбостартера.

Турбостартер содержит корпус 1, выполненный в виде переднего 2, заднего 3 и среднего 4 цилиндрических участков, соединенных между собой промежуточными цилиндрическими корпусными элементами 5 и 6, имеющими диаметр меньший диаметра среднего участка 4 корпуса 1, и электростартер 7, прикрепленный к заднему участку 3 корпуса 1. Турбостартер снабжен кронштейном 8 и ребром 9 жесткости, выполненным с тремя фланцами 10, из которых два первых крепятся торцовыми поверхностями среднего цилиндрического участка 4, а третий посредством кронштейна 8 к электростартеру 7. Кроме того, кронштейн 8 выполнен с угловой пластиной 11, охватывающей по меньшей мере треть поверхности электростартера 7, а ребро 9 жесткости прикреплено посредством фланцев 10 к среднему 4 и заднему 3 участкам корпуса с образованием зазоров 12 и 13.

При креплении корпуса 1 турбостартера к коробке агрегатов было апробировано несколько вариантов, связанных с различным расположением ребра жесткости. При съеме двигателя с эксплуатации в промежуточных элементах 5 и 6 наблюдалось растрескивание корпуса. Для предотвращения этого дефекта ребро жесткости 9 устанавливали между передними и средними участками 2 и 4. В этом случае трещины образовывались в промежуточном корпусном элементе 6 и в месте крепления турбостартера к корпусу коробки агрегатов. При смещении ребра 9 жесткости ближе к корпусу коробки агрегатов наблюдалось разрушение корпуса 1 турбостартера.

Проведенные в организации исследования показали, что консольное крепление турбостартера приводит к изгибу его продольной оси. Максимальное место изгиба определилось в месте промежуточного элемента 6. Крепление ребра 9 жесткости посредством фланцев 10 к среднему участку 4 и присоединение к нему кронштейна 8 с угловой пластиной 11, охватывающей электростартер, позволило предотвратить дефект корпуса турбостартера.

Выполнение зазоров 12 и 13 позволяет наиболее технологично решить выполнение ребра 9 жесткости.

При работе турбостартер испытывает вибрации, а ребро 9 жесткости их снижает. Электростартер 11 также подвергается вибрациям, но более значительным по амплитуде, поскольку он закреплен консольно относительно коробки агрегатов, кронштейн 8 с угловой пластиной 11 снижает их, а соединение ребра 9 жесткости с кронштейном 8 значительно снижает амплитуду вибраций электростартера 11, так как он в предлагаемом устройстве "вибрирует" не относительно места заделки, а относительно места крепления кронштейна 8 к ребру 9.

Вибронагрузки имеют наиболее высокие величины в промежуточных корпусных элементах 5 и 6. Электростартер 11 имеет значительную массу и закреплен консольно относительно коробки агрегатов. При возникновении резонанса колебаний электростартера и турбостартера амплитуда колебаний электростартера резко возрастает и приводит к значительному повышению нагрузок в элементах 5 и 6, что вызывает в большинстве случаев растрескивание или разрушение элементов 5, 6. Соединение ребра 9 с кронштейном 8 позволяет добиться несовпадения частот собственных колебаний турбостартера и электростартера.

Выполнение ребра 9 жесткости из материала, имеющего меньшую упругость 6 чем материал кронштейна 8 и угловой пластины 11, обеспечивает также перенос места относительной вибрации электростартера 7 в плоскость крепления кронштейна 8 к ребру 9 жесткости.

Это достигается тем, что кронштейн 8 с угловой пластиной 11 выполнен из материала более упругого, чем ребро 9 жесткости, что позволяет корпусу электростартера закрепленному консольно, совершать независимые колебания. При выполнении ребра 9 кронштейна 8 с угловой пластиной 11 из одного материала центр колебаний переносится к месту заделки турбостартера к коробке агрегатов.

По данному техническому решению изготовлен и испытан опытный образец. Результаты испытаний положительные.

Формула изобретения

1. Турбостартер, содержащий корпус, выполненный их трех частей в виде переднего, заднего и среднего цилиндрических участков, соединенных между собой промежуточными корпусными элементами, имеющими диаметр меньше диаметра среднего участка корпуса, и электростартер, прикрепленный к заднему участку корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности турбостартера, он снабжен кронштейном и ребром жесткости, выполненным с тремя фланцами, два из которых прикреплены к торцевым поверхностям среднего цилиндрического участка, а третий посредством кронштейна прикреплен к электростартеру.

2. Турбостартер по п.1, отличающийся тем, что ребро жесткости выполнено из материала с меньшей упругостью, чем материал кронштейна и угловой пластины.

3. Турбостартер по п.1, отличающийся тем, что ребро жесткости прикреплено к корпусу с зазором между средним и промежуточным участками.

РИСУНКИ

Рисунок 1