Последовательность выполнения дипломного проекта

При проектировании газотурбинных двигателей (ГТД), газотурбинных установок (ГТУ) и авиационных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) необходимо обосновать выбранный для проектирования тип двигателя и энергоустановки. В зависимости от условий эксплуатации разрабатывается общая схема ГТД, ГТУ или ДВС, определяются необходимые параметры их подсистем. Выбирается прототип или аналог проекта, с использованием базы данных по отечественным и зарубежным ГТД, имеющуюся на кафедрах 201 и 203.

Проектирование начинается с выполнения термогазодинамических расчетов, которые в первом приближении позволяют получить: основные размеры двигателя и его узлов, температуры газа и другие газодинамические параметры в различных сечениях двигателя.

Для проведения большей части расчетов следует использовать персональный компьютер, привлекая для этих целей, как учебные программы МАИ, с которыми студенты знакомились в процессе обучения, так и программы, используемые на предприятиях.

Список основной литературы и перечень программ кафедры 201 и 203, рекомендуемых для расчета основных разделов проекта, даны в Приложении 7.

После того, как выбраны основные параметры и проведены проектные газодинамические расчёты основных узлов, следует переходить к разработке конструкций деталей, узлов и двигателя в целом.

При проектировании газотурбинного двигателя по полученным размерам разрабатывается проточная часть; выбирается силовая схема двигателя; местоположение и конструкция опор роторов, плоскости разъема корпусов; прорабатываются вопросы сборки узлов и двигателя в целом, деление двигателя на модули, состав модулей; форма и крепление рабочих, направляющих и сопловых лопаток; конструкция деталей ротора и статора компрессора, газовой турбины, камеры сгорания, форсажной камеры и выходного устройства; выбирается конструкция уплотнений воздушных и масляных полостей; выбирается материал основных деталей; конструкция основных элементов. Лопатки, замковые соединения, диски, валы проверяются расчетом на прочность.

При проработке силовой схемы двигателя необходимо определить осевые силы, действующие на радиально-упорный подшипник и предусмотреть мероприятия по его разгрузке.

Необходимо проработать схему охлаждения элементов турбины и других горячих частей двигателя, определить необходимые отборы воздуха для функционирования системы охлаждения с учётом заданной максимальной температуры газа перед турбиной, запасов по температуре, обеспечивающих требования надёжности, и требований системы регулирования, в частности, по возможности тепловой раскрутки двигателя на высотных режимах. Следует разработать узлы крепления двигателя к летательному аппарату с учётом действующих сил и моментов, а также требований по резервированию несущих звеньев подвески.

При проектировании газотурбинных установок и авиационных двигателей внутреннего сгорания необходимо обосновать выбранный для проектирования тип энергоустановки или двигателя. В зависимости от требований по экономичности или условий эксплуатации, разрабатывается общая схема ГТУ, определяются необходимые параметры её систем и подсистем.

В соответствии с заданием подробно разрабатывается конструкция основных узлов АД, ГТУ и авиационных ДВС. Производится определение оптимальных параметров силовой и энергетической установок.

После проработки конструкции, проведения необходимых расчетов на прочность, обосновывающих правильность выбранных размеров деталей конструкции, дипломник с разрешения руководителя проекта может приступить к окончательному проектированию двигателя (ГТУ, авиационного ДВС) - выполнению продольного разреза с использованием компьютера и имеющегося в институте программного обеспечения.

Для выяснения конструкции отдельных узлов необходимо выполнить продольные и поперечные разрезы и сечения.

Допускается продольный разрез ГТУ выполнять до линии обрыва немного ниже оси, при этом опоры и приводы к агрегатам должны быть выполнены полностью.

При разработке чертежей необходимо руководствоваться единой системой конструкторской документации (ЕСКД) и другими нормативными документами.

При необходимости полный поперечный разрез может быть заменен рядом равноценных сечений.

На чертеже общего вида АД или ЭУ должны быть проставлены габаритные размеры.

Общий объем графических работ в дипломном проекте, включая графики и схемы, должен, как правило, составлять не менее 6…8 листов формата А1 (594x841).

Все чертежи, графики и схемы должны иметь соответствующие названия и подписи дипломника и руководителя проекта; по специальной части - консультанта. Все графики и рисунки на плакатах должны иметь ясное и четкое изображение.

Специальная часть проекта формируется руководителем проекта с учетом cпeциализации, содержания будущей работы дипломника или его пожеланий. В этой части студентом должна быть проявлена самостоятельность в выборе тематики, разработке поставленной проблемы и принятии решений.

Например, в качестве тем этой части проекта могут быть предложены: проведение всестороннего обоснования заданных параметров двигателя в соответствии с назначением летательного аппарата; углубленный анализ рабочих процессов в двигателе или его узлах; специальные расчеты на прочность, колебания и устойчивость; анализ надежности и ресурса двигателя, анализ работы топливной или масляной систем двигателя с разработкой одного из агрегатов этих систем; рассмотрение и анализ различных вариантов конструктивных решений роторов и статоров АД и ЭУ, разработка критериев по выбору компромиссного окончательного варианта конструкции и т.п.

Тема специальной части проекта может быть взята из научно-исследовательской работы студента, которой он занимался во время учебы; результаты исследований должны быть внедрены в расчетную или конструкторскую части проекта.

Специальная часть, как правило, составляет 16 – 20 % от общего объема проекта.

Технологическая часть должна быть увязана с основным заданием на дипломный проект.

Руководит выполнением этой части проекта консультант - технолог.

Технологическая часть состоит из двух разделов:

Первый раздел выполняется при проектировании в процессе проработки конструкции двигателя, когда необходимо при создании элементов конструкции решать вопросы их технологичности: простота форм деталей, их соединение, выбор материалов для основных деталей, методы обработки поверхностей, вопросы термообработки, контроль качества материалов и сварных соединений, сборка (разборка) и испытание двигателей.

Во втором разделе дается описание технологического процесса по изготовлению какой-либо детали или узла двигателя, по сборке узла или агрегата, по проведению технологических испытаний двигателя или агрегата.

Экономическая часть, так же как и предыдущая часть проекта должна быть органически связана с основным заданием.

В каждом дипломном проекте должны быть разработаны следующие вопросы:

· определены затраты на разработку и производство опытного или серийного спроектированного двигателя;

· дан технико-экономический анализ спроектированного объекта;

· произведен расчет и составлен календарный план производства двигателя, узла или агрегата.

Раздел охраны труда должен соответствовать основному направлению дипломного проекта. Задание должно предусматривать разработку одного или нескольких вопросов, относящихся к проектируемому объекту или технологическому процессу, который рассматривается в проекте, или к специальной части проекта.

Подробные методические указания по выполнению технологической, экономической частям и охране труда излагаются в разработках соответствующих кафедр.

Расчетно-пояснительная записка печатается на одной стороне листа формата А4 (210 х 297 мм).

Расчетно-пояснительная записка должна содержать:

· Титульный лист с названием темы дипломного проекта, подписями дипломника, руководителя проекта, консультантов по специальной, технологической, экономической частям, охране труда, рецензента проекта. На титульном листе указывается факультет, выпускающая кафедра и год окончания (см. приложение I).

· Оформленный бланк задания (см. приложение 2).

· Отзыв руководителя (см. приложение 3).

· Заключение рецензента (см. приложение 4).

· Оглавление.

· Таблицу основных данных разработанного двигателя, основные параметры аналога или прототипа.

· Разделы, содержащие выбор и обоснование параметров двигателя, газодинамические, термодинамические и другие расчеты, расчеты на прочность и колебания. При расчете на персональном компьютере многоступенчатых осевого компрессора или турбины необходимо к распечатке на компьютере приложить сводную таблицу расчетов. Каждый расчет должен иметь исходные данные, иллюстрироваться расчетными схемами, графиками и выводами по расчету.

· Специальную часть проекта.

· Технологическую и экономическую части, раздел охраны труда.

· Список использованной литературы по всем разделам дипломного проекта.

В пояснительной записке приводятся лишь те материалы, которые получены самим дипломником. Полное переписывание текста из учебной или периодической литературы не допускается.

Внесение в записку расчетных формул, соотношений, принятых коэффициентов должно сопровождаться ссылкой на литературные источники. В расчетах по определению температурного состояния деталей, на прочность и колебания обязательно должны быть расчетные схемы узла или деталей с необходимыми размерами и обозначениями.

Буквенная запись формулы должна сопровождаться записью в цифрах и полученными результатами. Некоторые расчеты могут заканчиваться сводной таблицей и графиком.

Все расчеты должны иметь размерность в единой системе единиц измерения (СИ).

Расчетно-пояснительная записка не должна превышать 100…120 страниц, включая текст, схемы, графики, таблицы, эскизы.

Пояснительная записка печатается на принтере. В порядке исключения, в обоснованных случаях допускается оформление записки в рукописном варианте. Текст печатается строчными буквами на одной стороне листа писчей бумаги формата А4. Заглавными буквами печатается название глав, слова «ВВЕДЕНИЕ», «ЗАКЛЮЧЕНИЕ».

Каждая глава начинается с новой страницы. В тексте должна быть соблюдена соподчиненность глав, параграфов и пунктов. Страницы нумеруются от титульного листа до последнего, цифра 1 на титульном листе не ставится.

Расчетно-пояснительная записка должна быть переплетена или заключена в папку для дипломных работ.