Файл: Матвеенко, А. М. Расчет и испытания гидравлических систем летательных аппаратов.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 51

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

"отн,WgmH,Wy отн

Рис. 1. 18. Расчетная схема сферического гндроаккумулятора

Рис.

1. 16.

Зависимости G o t h ,

№отп,

№уд.отн от давления для

силового

привода (цилиндра):

I, 2, 3—GОТН’ отн’ ^уд.отн

стали; /', 2', З'—то же для дуралюмина Д16-Т

г иге веса ЬУА>игенагрузки

Рис. I. 17. Предельная весовая отдача Gyn=f(R) силовых цилиндров (ход поршня примерно 80 см)

для /?опт=б25 кге/ом2

Гидравлический аккумулятор

Рассмотрим сферический гидроаккумулятор, расчетная схема которого показана на рис. 1. 18. Обозначим:

R, г — наружный и внутренний радиусы гидроаккуму­ лятора;

р3— величина зарядного давления газовой полости; Аг. а — энергоемкость гидроаккумулятора;

я — показатель политропы; Уж, Ум.г.а-—удельный вес жидкости и материала гидроакку­

мулятора.

Введем следующие допущения:

— в гидроаккумуляторе жидкость занимает (при максималь­ ном рабочем давлении) объем, равный Лг. a№V. а;

— вес газа в гидроаккумуляторе пренебрежимо мал.

Параметры гидроаккумулятора связаны уравнениями:

— веса конструкции и жидкости

o , , = y MK , w T.a+

4

"Yм.г.а -

1,5р.

■;

(1.33)

 

 

 

з

[°]г .а — 1,5/7

 

— работоемкости

 

 

 

 

 

 

 

W r

Лг.а (Я — 1)

 

 

 

(1.34)

 

Рз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончательно после преобразований

уравнений

(1.33) и

(1.34) получим:

 

 

 

 

 

 

О г

Аг.з (я

1) Ум.г.а

1,5

1-г.а

Уж

\ .; (1.35)

 

Рз

 

[°]г.а'1,5д

Р

Ум.г.а

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

— объем гидроаккумулятора

 

 

 

 

 

W r

■^г.а (я

1)

1 (

[°]г.г

 

(1.36)

 

[-(тП

 

 

 

 

РзР

Р U°]r.a— 1.5Д,

 

— удельный объем гидроаккумулятора

 

 

 

 

 

 

Мг.а

 

 

(1.37)

 

 

1,5р + Хг-а Уж

 

 

 

 

 

'([°]г.а

1 *5р)

Ум.г.а

 

 

 

 

Ум.г.а

 

29

Легко получить также относительный вес G0Th,

относитель­

ный объем Готн, относительный удельный

объем

№уд. отн для

гидроаккумулятора.

На

рис. 1. 19

приведены все перечисленные харак­

теристики для

гидроаккумулятора,

изготовленного из стали. Пятипро­

центный проигрыш

по

весу лежит

в диапазоне 380—560 кгс/см2, мини­ мум функций W (р) находится в зо­ не еще больших давлений. На рис. 1.20 приведены зависимости удель­ ной весовой отдачи Суд—НА) кгсвеса/(кгс-м).

Аксиально-поршневой гидронасос

Современные гидронасосы — очень сложные агрегаты, состоящие, как правило, из трех механизмов: подачи, распределения и изменения производительности. Ввиду сложно­ сти получения теоретических зави­ симостей веса и объема всех пере­ численных механизмов от рабочего давления рассмотрим лишь меха­ низм подачи, точнее, его основную часть т—блок цилиндров (рис. 1. 21).

Рис. 1.19. Зависимости G0th, IPoth и и^уд.оти от давления р для гидроаккумулятора

Суд, нгс веса/(кгс-м)

1

0,03 -------------

1

1

о,ог

,г

/

0,01

500

WOO

1500

2000

А,кгс-м

Рис. 1.20. Зависимость Gya=f(A) гидроаккуму­ ляторов:

/—оболочка из стали; 2—оболочка из титана

30

,Введем следующие обозначения:

dm D, DH, DB, Da— диаметры поршней цилиндров — внутрен­ ние и наружные, блока, отверстия в бло­ ке, расположения центров цилиндров со­ ответственно;

а3— относительные потери давления в напор­ ном трубопроводе;

h — максимальный ход поршней;

ln=kih — длина блока (ki — статистический коэф­ фициент) ;

у — угол наклона опорной шайбы; Ум. б. ц — удельный вес блока цилиндров;

[сг]б.п — допустимый предел прочности материала блока цилиндров;

г — число поршней.

Рис. 1.21. Расчетная схема насоса

Кроме того, определим к. п. д. насоса [19, 21]:

.

Р2

 

ри>-- kv

----

(1.38)

 

р

Р ш + Аж1лЛ>2 +

Атррч>

 

где ш = ——------угловая скорость вращения вала;

ky= (0,9-4-15) • 10-9 — коэффициент утечек;

km= (0,2ч-2) • 106 — коэффициент потерь на жидкостное тре­ ние;

&тр= (0-4-0,15) -10- 7 — коэффициент потерь на «сухое» трение.

Допустим, что вес Ge. ц и объем We. ц цилиндрового блока свя­ заны с весом GH и объемом Wn насоса соотношениями

Ge. ц—^gGh;

(1.39)

We. ■n.—kwWB,

(1.40)

!где kG, kw — статистические коэффициенты.

Запишем уравнения, связывающие перечисленные параметры блока цилиндров и насоса:

— объем цилиндрового блока

 

 

 

 

 

 

 

 

(1.41)

— диаметр расположения цилиндров

 

 

 

 

 

—

!—

(£>+</„);

 

 

 

(1.42)

2 sin —

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

— наружный диаметр блока цилиндров

 

 

 

 

ВН= В Ц+ В = D + dn -\- D = D (---- --------[-\\-\-----

 

(1-43)

Я

 

I

я

I

 

_

 

 

2 sin —

 

^ 2 sin —

J

 

2 sin -

у

 

— прочность цилиндров

 

 

 

 

 

 

 

 

D=d„ 1/

- И м -

 

 

 

 

(1.44)

 

V [°]б.Ц

 

 

 

 

 

ход поршней

 

 

 

 

 

 

 

 

hm D -цsin у;

 

 

 

 

 

(1.45)

— производительность насоса (теоретическая)

 

 

 

nd\

 

 

 

 

 

.(1.46)

QT= — hnHz;

 

 

 

 

— мощность насоса (потребная)

 

 

 

 

 

 

N„

N

 

 

 

 

 

(1.47)

(1 —а„)%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После преобразований

системы

уравнений

(1.41)

-

(1-47)

получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

— уравнение веса насоса

 

 

 

 

 

 

 

0 „ = —

у

---------- ^

---------

X

 

 

 

ко Уы' '“((l —а„) priHnHz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

(1.48)

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

32

— уравнение объема насоса

_ki______ N

X

V (1 — Ян) P V tiz

Зависимости относительного веса 0 отн = (— относительного

W

И7уд.отн =

объема Wotb= ( ----\ относительного удельного объема

VW0/

 

= /_Е_ 2<l\ от давления р легко получить из выражений

(1.48) и

\ w 0 G J

 

(1.49). На рис. 1.22 приведены графики этих зависимостей для блоков цилиндров из стали.

В результате обработки серии подобных графиков (мощно­ сти менялись от 10 до 100 кВт) получена зависимость теоретиче­

ски предельной весовой отдачи

6УД насоса от мощности N

(рис. 1.23).

 

Гидравлический бак

*

В реальных гидросистемах формы и размеры баков чрезвы­ чайно разнообразны. Для упрощения расчетов рассмотрим бак цилиндрической формы с эллиптическими днищами. Расчетная схема бака показана на рис. 1. 24.

Введем обозначения:

D6, бб, Le, Н — диаметр бака, толщина его стенок, длина и средняя высота жидкости в нем соответст­ венно;

ум. б, М б— удельный вес материала и допускаемые на­ пряжения в конструкции бака;

уж, v — удельный вес и вязкость жидкости; Рподд — давление поддавливания;

&6= — — статистический коэффициент;

Qh

кж—— -----статистический коэффициент;

 

Fе— площадь бака.

 

Запишем следующую систему уравнений:

 

— вес жидкости и конструкции бака

 

Об= О ж.+ О,(=0,75ужГ/ж;

(1.50)

2

3816

зё'

Смотрите также файлы