Файл: Матвеенко, А. М. Расчет и испытания гидравлических систем летательных аппаратов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 1
полости нагнетания, вызываемое внешней нагрузкой pR, тогда уравнения (2. 18) и (2. 20) можно переписать так:
Fш.
Риаг Рсл Рл1 Рсл
(2. 21)
Pr1 Рнаг Рсл
Рину Рсл РR‘l !- Рсл
(2. 22)
РЛЪ—Анаг~1”Рсл
Расход жидкости из потребителя в сливную магистраль для этих случаев определится выражениями:
Q c , i = Q „ ( i - ^ ) ;
(2. 23)
Q ca2— Qi
Анализ полученных зависимостей (2. 22) и (2. 23) показыва ет, что:
Рис. 2.37. Схема линейного привода |
Рис. 2. 38. Одноконтурная |
с некомпенсированными площадями |
система с потребителем |
|
компенсированного рас |
|
хода |
—расчет систем с потребителями некомпенсированного рас хода усложняется, так как в системе по различным участкам те кут не равные расходы;
—при работе гидроцилиндра на выпуск штока располагае
мый перепад |
(рн — рсл) как бы |
увеличивается |
на |
величину |
р |
при обратном ходе |
уменьшается |
на |
величину |
рСл ——, а |
81
— целесообразно силовые цилиндры, со значительными вели-
р'
чинами отношения —— располагать так, чтобы они преодолева ли
ли большую по величине нагрузку при выпуске штока; в этом случае величина эффективной площади больше и потери в слив ной магистрали меньше.
Рис. |
2.39. |
Построение |
приве |
Рис. 2.40. |
Определение |
режима, |
||
денной зависимости |
Лрд-г |
работы |
одноконтурной |
системы |
||||
|
сливного трубопровода |
с |
потребителем некомпенсирован |
|||||
|
|
|
|
ного расхода |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Запишем |
расчетное |
уравнение |
для |
одноконтурной системы |
||||
(рис. 2. 38) |
с потребителем некомпенсированного расхода А |
|||||||
|
|
PbIQh)— APi-a IQh)-}-P/?(s)~r AJJa-hIQc*)- |
(2. 24) |
|||||
Для |
графического решения уравнения |
(2. 24) в одной систе |
||||||
ме координат необходимо построить приведенную зависимость
Д/?а-2^ сл)< т- е- зависимость |
истинных |
величин |
перепадов |
||
Ара-2 о т фиктивного расхода, который в k |
раз |
больше (мень |
|||
ше) истинного: |
|
|
|
|
|
k = - |
F„ |
|
|
|
|
F „ - F u |
|
|
(2.25) |
||
р |
_Р |
|
|
||
k = ^ |
--- L* |
|
|
|
|
|
F n |
|
|
|
|
Иными словами, построив действительную |
зависимость |
||||
A/?A-2= /(Q сл), мы затем меняем |
масштаб |
по |
оси Q в сторону |
||
увеличения (или уменьшения). Для нашего случая |
фиктивный |
||||
расход больше истинного в k раз (рис. 2. 39). |
|
|
|
||
Приведенную зависимость |
kp\-i(Qcn) |
можно складывать с |
|||
зависимостью Api.A (QH) в одной системе координат р„, QH. Пос ле определения Арл-2 и Q*_2 в результате графического реше
ния на рис. 2. 39 или по соотношению (2. 23) находим истинное значение величины QA_2.
82
На рис. 2. 39 и 2. 40 показан процесс решения подобных задач. Заметим, что этим методом решаются задачи и для систем с по низителями и повысителями давления.
С и с т е м ы с а г р е г а т а м и у п р а в л е н и я в е л и ч и н а ми р а с х о д а и д а в л е н и я . В реальных системах часто встре чаются агрегаты управления величинами расхода, давления — регуляторы расхода, редукционные клапаны и т. д. Рассмотрим
особенности расчета |
систем |
|
с такими агрегатами. |
|
|
На рис. 2.41 дана систе |
|
|
ма с включенным редукцион |
|
|
ным клапаном, настроенным |
|
|
|
; |
|
|
г |
|
Рис. 2.41. Расчетная схема си |
Рис. 2.42. Режимы работы системы |
|
стемы с редукционным |
клапа |
с редукционным клапаном |
ном или регулятором расхода |
|
|
на давление pv< pH. Ранее были рассмотрены характеристики Рр=/(р„х) п pp— f(Q) для редукционных клапанов (см. рис. 2.13). Поэтому очевидно, что в системе, расположенной до редуктора (часть А), давление может принимать любые значения, опреде ляемые характеристикой насоса. В системе, расположенной за редуктором (часть В), давление не может превышать значения Рр, на которое отрегулирован редуктор.
На рис. 2. 42 дано построение расходных характеристик систе мы, показанной на рис. 2.41, для i-ro промежутка времени.
Расход насоса не может быть больше Qmax, определяемого
точкой пересечения характеристики |
части системы В с прямой |
pp = const. Возможны два случая: |
&ps = крА-\-крв пересека |
— характеристика всей системы |
ет характеристику насоса на расходах, больших Qmax (точка т'). В этом случае насос выйдет на режим т, соответствующий Qmax, и на редукторе будет существовать перепад давлений Дрр;
— характеристика всей системы Др\ пересекает характери
стику насоса на расходах, меньших Qmax; в этом случае насос будет работать на режиме п, а на редукторе перепад давления будет отсутствовать.
Установка в системе регулятора расхода с характеристикой, рассмотренной ранее (см. рис. 2.16), приводит к ограничению
6* |
83 |
максимального расхода в системе величиной |
Qj>. р. Расчетные |
уравнения имеют следующий вид: |
|
A i — f ( Q h )> |
|
Р»— ААа+ AjPp.p+ ДРв I |
(2. 26) |
АА>.р = f (Q)-
На рис. 2.43 приведено графическое решение полученных уравнений, позволяющее определить перепады давления на уча стках системы и регулятора расхода. Как и в ранее рассмотрен ном случае (работа систем с редуктором), при пересечении сум марной характеристики сети Др% с характеристикой насоса в точке т' (расходы больше, чем Qp.p) на регуляторе расхода
Q
Рис. 2.43. Режимы работы си |
Рис. 2.44. Определение условия |
|
стемы с регулятором расхода |
разрыва сплошности потока |
в од |
|
ноконтурной системе |
|
появится перепад Арр.р (насос будет работать в точке т), |
а при |
|
пересечении характеристик |
дръ и рп в точке п (расходы мень |
|
ше, чем Qp.p) на регуляторе расхода перепада давления не бу дет (насос будет работать в точке п).
Р а з р ы в с п л о ш н о с т и п о т о к а в о д н о к о н т у р н о й с ис т е ме . Рассмотрим особый случай работы одноконтурной системы — случай разрыва потока в трубопроводе за 'потреби телем при отрицательной (помогающей) нагрузке на потребите ле. Отметим, что уравнение (2. 13) верно не для всех режимов работы системы, так как порядок сложения членов Арх, Ар% и Дрз в нем не оговаривался, что с точки зрения физики работы си стемы неверно.
Действительно, опыт подсказывает, что при отрицательной нагрузке любое увеличение члена Ар3 (при возрастании сопро тивления этого участка или дросселировании) лишь уменьшит расход в сети, увеличение же члена Ар± или Др2 больше некото рой величины приведет к разрыву сплошности потока. Поэтому
84
при действии отрицательной нагрузки необходимо сначала про верить работоспособность системы, величины расходов и давле ний в которой должны удовлетворять следующим соотноше ниям:
а . = д а + а а ;
■^mln _ а „ .
(2. 27)
Qh ^ Qa-
Если QB< Q 3, то насос не успевает заполнять объем, осво бождающийся при движении потребителя за счет помогающей нагрузки, и на входе в потребитель возникает разрыв сплошно сти потока.
Возможны два случая работы системы (рис. 2. 44). При пере сечении характеристик напорного участка сети Д^Г4-Др2 и насо са pB(Q) в точке т разрыва сплошности не будет (и для опре
деления расхода |
в системе необходимо построить расходную |
|
характеристику |
D. |
\ |
= Д/Д+ Д А — |
Д/’s) - а ПРИ пересечении |
|
характеристикд^'-|-д^2 npB(Q) в точке п в системе произойдет разрыв сплошности потока на входе в потребитель.
Многоконтурные системы
Подавляющее большинство функциональных подсистем лета тельных аппаратов — многоконтурные: уборка и выпуск шасси и закрылков — трехконтурные или двухконтурные; тормозные щет ки — четырехконтурные; гидроусилители рулей — трехили че тырехконтурные. Во многих из перечисленных систем параллель ные участки вследствие симметрии самого летательного аппарата идентичны по параметрам системы (длинам и диаметрам трубо проводов, размерам исполнительных механизмов) и по характе рам нагрузки, что позволяет в первом приближении рассчиты вать каждый участок в отдельности, уменьшив тем самым число контуров в системе. Все же ряд многоконтурных систем имеет сильно отличающиеся контуры, работу которых необходимо ана лизировать совместно.
Рассмотрим следующие расчетные случаи для многоконтур ных систем:
— двухконтурная система с потребителями компенсирован ного расхода;
— трехконтурная и многоконтурные системы.
Д в у х к о н т у р н а я |
с и с т е м а |
с п о т р е б и т е л я м и |
к о м п е н с и р о в а н н о г о |
р а с х о д а . |
Расчетная схема двухкон |
турной системы с потребителями компенсированного расхода показана на рис. 2. 45. Предположим, что в схему включены по требители А и В с компенсированным расходом, имеющие харак
85