Accionamiento de accesorios
El accionamiento accesorio es una caja de cambios que forma parte de un motor de turbina de gas . [1] Aunque no forma parte del núcleo del motor, impulsa los accesorios, bombas de combustible, etc., que son esenciales para el funcionamiento del motor o de la aeronave en la que está montado. Los accionamientos accesorios en motores grandes manejan entre 400 y 500 hp. [2]
Componentes
La energía para la transmisión de accesorios se toma del eje central que une las secciones de turbina y compresor del motor. Esto requiere una caja de cambios interna que acople la transmisión a un eje de transmisión radial [3] o eje de torre [4] que impulsa una caja de cambios externa .
Caja de cambios interna
El diseño de la caja de cambios interna se complica por el calor y el pequeño espacio disponible para conectar el eje de transmisión. Por lo general, se coloca entre la salida del compresor y la cámara de combustión . En turbopropulsores o diseños con compresores centrífugos, se puede colocar por delante del compresor.
Para diseños de dos ejes, se tomará un accionamiento accesorio del eje de alta presión, [4] es decir, el exterior y el más corto de los dos ejes concéntricos. Este eje acelera más rápidamente cuando se arranca el motor. Las cajas de cambios de transmisión y accesorios también se pueden dividir en dos, una impulsada por cada eje del motor, para distribuir sus cargas. Los sistemas críticos del motor, incluido el motor de arranque, están dispuestos en el eje de alta presión, con los sistemas de aeronaves en el eje de baja presión. [3] El eje de alta presión también gira más rápido que el eje de baja presión, lo que puede influir en la distribución de los accesorios.
Para permitir la expansión térmica, el impulso desde el eje principal puede tomarse por uno de tres medios: [3]
- Accionamiento directo, mediante engranaje cónico en el eje principal. [5]
- Impulsión por eje corto, donde un eje corto tubular se coloca sobre el eje principal y se impulsa desde él mediante estrías. Este eje corto lleva el engranaje cónico que impulsa el eje radial.
- Impulsión del eje loco, un eje estrecho corre paralelo al eje principal. Es impulsado por engranajes rectos y, a su vez, impulsa el engranaje cónico a la caja de engranajes principal.
Eje de transmisión radial
Los accionamientos accesorios separados se toman del cono de la nariz, por encima y por debajo del núcleo del motor.
Para aprovechar al máximo el espacio limitado para el eje de transmisión y la caja de cambios interna, el eje de transmisión funciona a alta velocidad, lo que permite que tenga un diámetro pequeño. [3] Esto reduce la interrupción del flujo de aire y el tamaño del carenado hueco que lo encierra.
Si no es posible disponer una sola trayectoria recta para el eje de transmisión, puede disponerse en dos secciones y enlazarse por una caja de cambios intermedia. [6] Esto es más comúnmente requerido para turboventiladores de alto bypass con ventiladores de gran diámetro.
Caja de cambios externa
El empaquetado de un motor dentro de su góndola es una tarea complicada. La transmisión de accesorios suele estar dispuesta como una carcasa curva, de modo que los diversos accesorios se montan cerca del motor. La carcasa es un par de fundiciones de aleación ligera . Se proporcionan almohadillas de montaje mecanizadas por separado para cada accesorio.
El accionamiento dentro de la carcasa es proporcionado por un tren de engranajes rectos . Los accesorios están dispuestos a ambos lados de la entrada del eje de transmisión, en orden de reducción de su velocidad. Los engranajes son generalmente engranajes rectos lisos, que funcionan con rodamientos de rodillos . Los engranajes locos se utilizan comúnmente entre ellos para aumentar el espacio entre los accesorios. En ocasiones, se utilizan engranajes helicoidales para las transmisiones de alto par, generalmente el motor de arranque, ya que brindan un funcionamiento más suave. Sin embargo, los engranajes helicoidales también generan un empuje final, que luego requiere un cojinete de empuje más complicado para soportarlos. [7]
La complejidad de una transmisión de accesorios y sus engranajes es tan grande que el ilustrador antropomórfico Boris Artzybasheff los utilizó como tema en la publicidad de la empresa Avco Lycoming , que fabricaba cajas de transmisión para el motor Westinghouse J40 . [8]
Purgar aire
En algunos motores, el aire de purga también se extrae para proporcionar energía a los accesorios, así como a un eje mecánico. [5] El aire de purga es particularmente útil cuando se necesita específicamente una fuente de aire comprimido, ya sea para presurizar el aire de la cabina o como suministro de aire de enfriamiento a otros componentes (para evitar el exceso de calor, esto se toma para una toma de baja presión, o del compresor LP de un motor de dos ejes). Un uso importante del aire de purga es el arranque cruzado de otros motores en una aeronave multimotor. [9]
Accesorios
Algunos de los accesorios que se pueden conducir incluyen: [10]
- Bomba de combustible
- Puede haber varias bombas de combustible: baja presión, alta presión, bomba de postcombustión y también un regulador sensible a la velocidad
- Generadores , a menudo uno para los sistemas de motor y otro para la aeronave.
- Variador de velocidad constante para mantener un generador de CA de frecuencia constante
- Bombas de aceite lubricante
- Bomba hidráulica
- Compresor de aire de alta presión (accionamiento del tren de aterrizaje, etc.)
- Compresor de aire de baja presión (aire acondicionado de cabina), donde esto no se obtiene al golpear el aire de purga del compresor del motor.
- Motor de arranque
- Accionamientos del sensor del tacómetro
- Accionamiento de la caja de cambios auxiliar, a una caja de cambios adicional que puede ser necesaria en algunas instalaciones.
Se proporcionan instalaciones adicionales para un respiradero de aceite centrífugo, para separar el aceite lubricante de la transmisión del respiradero de aire del respiradero por la borda. También acceso para girar manualmente el motor, durante el mantenimiento del suelo.
Referencias
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- ^ "Vocabulario del motor: A" . GE Aviation. Archivado desde el original el 21 de febrero de 2012.
- ^ Rolls-Royce, Motor a reacción , p. sesenta y cinco.
- ^ a b c d Rolls-Royce, Motor a reacción , p. 67.
- ^ a b Pratt & Whitney, Motor de turbina de gas para aviones , págs. 3-45
- ^ a b "Sistemas de accesorios" . Introducción a las centrales eléctricas de aeronaves . Archivado desde el original el 26 de marzo de 2015.
- ^ Rolls-Royce, Motor a reacción , p. 69.
- ^ Rolls-Royce, Motor a reacción , p. 70.
- ^ "Cómo funciona un motor a reacción en sus" nervios " " . Febrero de 1953.
- ^ Rolls-Royce, Motor a reacción , p. 124, 126.
- ^ Rolls-Royce, Motor a reacción , págs. 70–71
Bibliografía
- "7 Accionamientos accesorios". El motor a reacción . Rolls-Royce . 1986. págs. 65–71. ISBN 0-902121-04-9.
- Pratt y Whitney (agosto de 1988). El motor de turbina de gas de la aeronave y su funcionamiento . P&W Oper. Instr. 200 . United Technologies Corporation . págs. 3-45–3-47. P&W 182408.
- Componentes de aeronaves
- Tecnología de motor a reacción
