Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Прилипов Алексей Валерьевич

Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей
<
Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Прилипов Алексей Валерьевич. Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.02 / Прилипов Алексей Валерьевич; [Место защиты: Моск. гос. авиац. ин-т].- Москва, 2010.- 155 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/2004

Содержание к диссертации

Введение

1. Сопоставительный анализ приводов управления поворотным соплом 15

1.1. Обзор схем и конструкций источников питания и приводов 15

1.1.1. Электрогидравлические питающие установки 16

1.1.2. Газогидравлические питающие установки 17

1.1.3. Приводы газогидравлические с вытеснительной системой подачи рабочей жидкости 19

1.1.4. Привод с роторно-волновым двигателем 22

1.2. Анализ времени подготовки различных приводов к пуску 24

1.3 Сравнительный анализ приводов управления поворотным

соплом по энергомассовым показателям 26

1.3.1. Энергомассовые характеристики первичных и вторичных источников энергии 28

1.3.2. Энергомассовые характеристики приводов управления поворотным соплом 36

1.3.3. Построение областей минимальных масс приводов управления поворотным соплом 40

Выводы к главе 1 43

2. Пути совершенствования энергомассовых характеристик газогидравлических приводов с вытеснительным источником питания 44

2.1 Учет влияния вязкости жидкости на энергомассовые характеристики газогидравлического привода 45

2.2 Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей, а также с учетом зависимости для непроизводительного расхода рулевых машин 53

2.2.1. Анализ диаграммы нагрузки поворотного управляющего сопла беспилотного летательного аппарата

2.2.2. Методика расчёта эпюры мощности при различных вариантах расчета источника питания 59

Выводы к главе 2 77

3. Исследование динамических характеристик газогидравлического привода с учетом энергетических возможностей вытеснителъного источника питания 78

3.1. Построение математической модели газогидравлического источника питания 79

3.2. Исследования динамических характеристик газогидравлического источника питания 83

3.3. Построение обобщенной математической модели газогидравлического привода с вытеснительным источником питания

3.3.1. Математическая модель рулевой машины 90

3.3.2. Математическая модель нагрузки 95

3.4. Исследования динамических характеристик обобщенной модели привода 98

3.5 Исследование времени восстановления давления нагнетания до номинального уровня при различных значениях свободного объема и интегрального хода 101

3.6 Исследование влияния изменения вязкости жидкости при изменении температуры методом математического моделирования 106

Выводы к главе 3 111

4. Анализ внутрибаллистических характеристик твердотопливного газогенератора и ресивера в составе газогидравлического привода с вытеснительным источником питания 112

Выводы к главе 4

5. Сравнение результатов моделирования и натурных испытаний 123

Выводы к главе 5 130

6. Оценка эффективности реализации разработанных методов совершенствования энергомассовых характеристик газогидравлического привода с вытеснительным источником питания 131

Выводы к главе 6 136

Заключение 137

Список использованных источников 139

Приложение 1 145

Приложение 2 155

Введение к работе

Актуальность работы. Привода управления поворотным соплом беспилотного летательного аппарата являются элементами, в которых происходит значительное усиление мощности управляющего сигнала. Этим обусловлено относительно большое, по сравнению с другими элементами системы управления, потребление энергии от их бортового источника. Поэтому, требования к минимизации энергомассовых показателей приводов являются существенными.

Жесткие требования к энергомассовым характеристикам привода обусловлены тем, что увеличение стартовой массы снижает возможную массу полезной нагрузки. Так как возмущённое движения беспилотных летательных аппаратов составляет 10…12% энергетической загрузки рулевого привода в течение полного времени работы двигательной установки, то целесообразно в качестве источника энергии приводов управления поворотных сопел использовать газогидравлический источник питания, состоящий из твёрдотопливного газогенератора и вытеснительной системы подачи рабочей жидкости - вытеснительный пороховой аккумулятор давления. В описанной схеме в качестве исполнительных механизмов используется две гидравлические рулевые машины, одна – для управления в плоскости тангаж, другая - в плоскости рыскания. Достоинством такой схемы является простота конструкции, а следовательно, и высокая надежность. Привод с газогидравлическим источником питания в большом диапазоне мощностей соизмерим по энергомассовым показателям с аналогами и имеет небольшую область минимальной массы в плоскости параметров «мощность-время работы». На этом основании, проблема разработки и реализации методов проектирования направленных на совершенствование энергомассовых показателей газогидравлических приводов с вытеснительной системой подачи рабочей жидкости с целью повышения полезной нагрузки летательного аппарата является актуальной.

Объектом исследования - является газогидравлический источник питания рулевого привода.

Целью работы - разработать методику расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом, позволяющую улучшить его энергомассовые показатели.

Задачи исследования.

Достижение поставленной цели предполагает решение задач, среди которых:

  1. Сравнительный анализ приводов управления поворотным соплом по энергомассовым показателям

2. Учет влияния вязкости жидкости на энергомассовые характеристики газогидравлического привода

3. Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем анализа располагаемой и потребной мощностей, а также с учетом зависимости непроизводительного расхода рулевых машин от вязкости жидкости

4. Построение математической модели объединённой системы «вытеснительный источник питания — рулевые машины - нагрузка» и проведение исследования динамических характеристик газогидравлического привода с учетом энергетических возможностей вытеснительного источника питания

5. Анализ внутрибалистических характеристик твёрдотопливного газогенератора и ресивера в составе газогидравлического привода с вытеснительным источником питания

6. Сравнение результатов моделирования и натурных испытаний

Методы исследования. Задачи данной работы решались с использованием методов теории линейных и нелинейных систем, гидромеханики, а также методов современной теории автоматического управления, математического и натурного моделирования динамических систем с использованием современных средств компьютерной техники.

Научные результаты, выносимые на защиту:

  1. Методика расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей, с учетом зависимости для непроизводительного расхода рулевых машин от вязкости жидкости.

  2. Закономерности влияния вязкости жидкости на энергомассовые характеристики газогидравлического привода с вытеснительным источником питания

  3. Обобщенная математической модель «вытеснительный источник питания — рулевые машины - нагрузка»

  4. Динамические характеристики газогидравлического привода с учетом энергетических возможностей вытеснительного источника питания

  5. Динамические характеристики в твёрдотопливном газогенераторе и ресивере при различных возмущающих воздействиях

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- полученые закономерности влияния вязкости жидкости на энергомассовые характеристики газогидравлического привода с вытеснительным источником питания, позволяют сократить массу источника питания на7 %;

- разработанная методика расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей, а также с учетом зависимости для непроизводительного расхода рулевых машин от вязкости жидкости, обеспечивает снижение массы привода в целом на 10…12%.;

- в рамках приведенной методики, разработана обобщенная математическая модель «вытеснительный источник питания — рулевые машины – нагрузка», позволяющая существенно расширить объём информационных показателей привода, при этом модель источника питания построена таким образом, что расход, потребляемый рулевыми машинами и давление нагнетания взаимосвязаны;

- получены динамические характеристики, позволяющие исследовать газогидравлический привод с учетом энергетических возможностей вытеснительного источника питания;.

- разработана конструкция автономного привода, подтвержденная патентом Российской Федерации.

Практическая ценность

Значимость, полученных автором диссертации, результатов для теории и практики определяется следующим:

- Увеличением эффективности инженерных расчетов, за счет использования разработанной методики и выявленных закономерностей влияния вязкости жидкости на энергомассовые характеристики, газогидравлических приводов с вытеснительным источником питания;

- Уменьшением сроков экспериментальной отработки при минимизации финансовых затрат за счет разработанной математическая модели адекватной физической модели привода с вытеснительным источником питания;

- Формированием требований для построения желаемой временной диаграммы действия возмущающих факторов при минимальных затратах энергетики и массы привода на основе полученных рекомендаций о динамических характеристиках;

- Результатами исследования динамических характеристик в твёрдотопливном газогенераторе и ресивере при различных возмущающих воздействиях позволяющие однозначно определять характер аномальных явлений, при эксплуатации привода с вытеснительным источником питания;

- Полученным методом расчета энергомассовых характеристик наряду с разработанными техническими решениями и рекомендациями позволяющим непосредственно применять их для повышения эффективности как существующих, так и перспективных приводов.

Достоверность научных положений и выводов

Обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обусловлена использованием апробированных современных методов расчета, компьютерного моделирования и подтверждена экспериментальными исследованиями

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях:

- XV Международной конференции по «Вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС'2007)», г. Алушта, 2007 г.;

- XV-й, XVI-й, XVII-й, XVIII-й Международных научно-технических семинарах “Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации”, г. Алушта, сентябрь 2006, 2007, 2008, 2009 гг.;

- XV международном симпозиуме «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред им. А.Г. Горшкова», 2009

Реализация работы.

Разработанные математические модели и методика расчета газогидравлического источника питания рулевого привода включены в учебные материалы, для использования в курсовом и дипломном проектировании, а также в научно-исследовательскую работу на кафедре «Системы приводов авиационно-космической техники» и лаборатории «Поиск» Московского авиационного института (государственного технического университета)

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, из них – 3 опубликованы в рецензируемых журналах из Перечня ВАКа.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка использованных источников, включающего 54 наименований и 2 приложений. Диссертации изложена на 155 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 53 рисунка и 6 таблиц.

Приводы газогидравлические с вытеснительной системой подачи рабочей жидкости

Показано, что преимуществом газогидравлического источника питания по сравнению с электрогидравлическим является отсутствие ампульных батарей, которые требуют предварительного обогрева при низких температурах и большего времени выхода на номинальный режим работы, что усложняет комплекс и уменьшает его мобильность. Газогидравлический источник энергии работает в составе привода по схеме слива жидкости за борт после отработки рулевыми машинами командного сигнала управления, улучшая с течением времени массовые показатели. Достоинством такой схемы является простота конструкции, а, следовательно, и высокая надежность.

Проведен сравнительный анализ приводов систем управления мобильными объектами по энергомассовым показателям. Показано, что газогидравлический привод с вытеснительным источником питания в большом диапазоне мощностей соизмерим по энергомассовым показателям с аналогами, например с приводом с аксиально-поршневым моторнасоным агрегатом и имеет небольшую область минимальной массы в плоскости параметров «мощность-время работы».

Во второй главе рассмотрен расчет привода с учетом влияния вязкости жидкости на энергомассовые характеристики газогидравлического привода с вытеснительным источником питания. Предлагается использовать соотношения для непроизводительного расхода, учитывающее зависимость изменение, вязкости жидкости от температуры и давления. Полученные результаты исследования свидетельствуют о сужении диапазона давления нагнетания газа.на 3...5% по верхней границы и на 3...4% по нижней границе при учете м = /(?ж Рн)- Эффект сужения диапазона давления газа объясняется увеличением вязкости и уменьшением непроизводительного расхода жидкости, с уменьшением температуры и наоборот. Сужение диапазона позволяет уменьшить поверхность горения и длину заряда газогенератора, что приведет к снижению массы примерно на 7 %.

Также в данной главе разработана методика расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей, а также с учетом зависимости для непроизводительного расхода рулевых машин от вязкости жидкости. Предлагается для построения рациональной схемы привода в источнике питания обеспечить переменное давление на входе в рулевые машины. Показано, что реализация на практике метода рационального использования энергетических характеристик применительно к газогидравлическим приводам, позволит улучшить энергомассовые показатели твердотопливного газогенератора вытеснительных преобразователей энергии на 30...40%, обеспечивая снижение массы привода в целом на 10.. .12%.

Следует учитывать, что особенностью разработанной методики являются ограничения, накладываемые на время непрерывного действия возмущающих факторов. Поэтому следует уточнить динамические характеристики газогидравлического привода с учетом энергетических возможностей вытеснительного источника питания и время, затрачиваемое на восстановление давления до минимального уровня для управления поворотным соплом на максимальных углах с максимальной потребной скоростью.

В третьей главе проведено исследование динамических характеристик газогидравлического привода с учетом энергетических возможностей вытеснительного источника питания. Для этого была построена обобщенная математическая модель «вытеснительный источник питания — рулевые машины - нагрузка». Проведены исследования переходных процессов давления при различных входных воздействиях при расчете источника питания с переменным минимальным давлением нагнетания.

Причем, новизна математической модели рулевой машины в том, что она составлена с учетом влияния вязкости жидкости на непроизводительный расход. Структура обобщённой динамической модели привода с учётом источника питания образуется объединением структуры газогидравлического источника питания и рулевой машины по каналам давления нагнетания Рн и расхода О. На основании полученных динамических характеристик, можно сделать вывод, что у рулевых машин будет достаточно располагаемой мощности для отработки сигнала управления.

При исследовании динамических характеристик газогидравлического привода получены данные по времени восстановление давления до минимального уровня. Полученные рекомендации по времени восстановления обеспечивают формирование требований для построения желаемой временной диаграммы действия возмущающих факторов при минимальных затратах энергетики и массы привода. Таким образом, разработанный метод расчета источника питания с переменным давлением и с учетом зависимости вязкости жидкости, позволяющий существенно улучшить энергомассовые показатели привода, проверен с помощью моделирования. При этом как показывают результаты при уменьшении площади горения твердотопливного газогенератора, давление не просаживается ниже расчетных значений, следовательно, располагаемой мощности привода будет достаточно для того, чтобы отработать входной сигнал.

В четвертой главе проведен анализ внутрибаллистических характеристик твердотопливного газогенератора и ресивера в составе газогидравлического привода с вытеснительным источником питания. Показано, что в процессе эксплуатации газогенератора возможны аномальные режимы работы, среди которых наиболее распространенными являются режимы, при которых происходит изменение площади горения или критического сечения газогенератора. Переходные процессы изменения давления в камере сгорания на возмущения в виде изменения поверхности или критического сечения могут быть идентичны, что затрудняет анализ аномалий в газогенераторе. По результатам исследования внутрибаллистических характеристик газогенератора, для анализа аномалий при испытаниях газогенератора в составе привода с вытеснительным источником питания предлагается вместе с твердотопливным газогенератором использовать камеру-анализатор ресивер, в которой можно было бы замерять значения давления в разные моменты времени и по виду переходного процесса изменения давления P(t) однозначно определить причину аномалии.

В пятой главе рассмотрено сравнение результатов моделирования полученных на основании модели с учетом вязкости жидкости и натурных испытаниях. Цель экспериментальных исследований состояла в проверке выражения для непроизводительного расхода с учетом нелинейной зависимости вязкости жидкости от температуры и давления нагнетания. Результаты, полученные при испытаниях качественно соответствуют результатам моделирования - при увеличении температуры непроизводительный расход увеличивается, что объясняется уменьшением вязкости жидкости. Таким образом, можно сделать вывод, что при расчете непроизводительного расхода рулевых машин можно использовать выражение с учетом вязкости жидкости. Данное выражение, является более точным, чем выражение линейной зависимости непроизводительного расхода от давления.

Учет влияния вязкости жидкости на энергомассовые характеристики газогидравлического привода

Проблема совершенствования энергомассовых показателей узлов и агрегатов беспилотных летательных аппаратов является актуальной проблемой повышения их эффективности[2].

Исследования в области проектирования газогидравлических приводов с вытеснительным источником питания отражены в работах Гладкова ИМ., Лалабекова В.И., Боровского Э. В., Шмачкова Е.А., Мухамедова B.C.

В данных работах показано, что наиболее консервативным звеном привода в плане возможности совершенствования его энергомассовых показателей является исполнительный механизм - рулевая машина. Улучшение энергомассовых показателей рулевых машины достигалось исключительно за счёт использования материалов с малым удельным весом, таких как титан, углепластик и т.д.

Также в работах по газогидравлическим приводам показано, что при уменьшении KL, границы применимости рулевых приводов с газогидравлическим вытеснителем расширяются и приближаются к границам использования приводов с аксиально-поршневыми моторнасосньгми агрегатами. В процессе выполнения диссертационной работы впервые были рассмотрены следующие вопросы совершенствования энергомассовых показателей газогидравлических приводов с вытеснительным источником питания, которые ранее не были отражены в работах: 1. Учет влияния вязкости жидкости на энергомассовые характеристики газогидравлического привода с вытеснительным источником питания 2. Разработана методика расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей, а также с учетом зависимости для непроизводительного расхода рулевых машин от вязкости жидкости. В первой задаче, проведен учет, влияние вязкости жидкости на переходной процесс давления нагнетания и как следствие на энергомассовые характеристики привода. Во второй задаче используя предельную круговую диаграмму положения точек вектора тяги поворотным соплом, располагаемой в плоскости перпендикулярной оси летательного аппарата, за счёт применения эластичного шарнира, минимизируются энергетические потери, имеющие место при одновременном движении двух рулевых машин по каналам управления тангаж и рыскание В рамках данного исследования рассмотрена степень влияния зависимости вязкости жидкости от температуры и давления ju = /(?ж,ри) на непроизводительный расход жидкости, граничные значения давления газа и как следствие на массогабаритные характеристики привода, с вытеснительным источником питания (ВИЛ), состоящего из газогенератора, клапана, вытеснителя и рулевых машинок (РМ) (см. рис. 2.1.). Энергомассовые характеристики привода зависят от давления газа и потребляемого расхода рулевых машин. Для оценки объема жидкости в вытеснителе и диапазона значений давления нагнетания в приводе необходимо иметь информацию о расходе, потребляемом рулевыми машинами. Расход, потребляемый рулевыми машинами, является суммой двух составляющих: полезной Q„ пропорциональной скорости штока, и утечек: = к Р ут ут х н Данный расход на данный момент рассчитывается пропорционально давлению рн, (где т - коэффициент непроизводительного расхода жидкости через золотники РМ (данные завода-изготовителя, полученные при температуре жидкости їж = 20 С и ришах) В процесс полета летательного аппарата температура может изменяться в пределах 0 до 40 градусов. При этом выражение для непроизводительного расхода пропорционального только давлению ри не учитывает изменение вязкости жидкости при изменении температуры.

Исследования динамических характеристик газогидравлического источника питания

В данной главе рассматривается комплексная математическая модель газогидравлического привода с вытеснительным источником питания. Целью данного комплексного моделирования — проверить теоретические выкладки, приведенные в разработанной методике расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей, а также с учетом зависимости для непроизводительного расхода рулевых машин от. вязкости жидкости. То есть в рамках данной главы проведено моделирование наиболее «сложных» для привода режимов, в частности реализуемых при движении одной рулевой машины с максимальной скоростью под действием минимально допустимого уровня давления, когда требуемая и располагаемая мощности совпадают. В процессе моделирования важно определить, не просаживается ли давления в газогенераторе при оптимальных параметрах источника питания, ниже заданного уровня, при котором рулевые машинки уже не смогут отработать входной сигнал.

Практическая полезность исследований динамических характеристик вытеснительного источника питания с учётом динамических свойств рулевой машины состоит в повышении достоверности данных, приближении процессов, протекающих в энергетическом канале привода, к реальным данным, уточняющих механизм взаимодействия элементов привода. Создание математической модели адекватной физической модели привода сократит сроки экспериментальной отработки при минимизации финансовых затрат. Поэтому построение математической модели объединённой системы «вытеснительньш источник питания — рулевые машины - нагрузка» является актуальной задачей, решение которой позволит существенно расширить объём информационных показателей привода, углубить представление об энергетических и о динамических возможностях газогидравлических приводов, использующих в своём составе вытеснительные источники питания, определить среди многообразия различных типов приводов область его преимущественного применения при минимизации энергомассовых показателей. Таким образом, в данном разделе необходимо рассмотреть ряд вопросов: 1) Построить обобщенную математическую модель «вытеснительный источник питания — рулевые машины - нагрузка» 2) Провести исследования динамических характеристик привода при оптимальных параметрах источника питания, рассчитанного из условия движения: - 1-ой рулевой машинки с максимальной скоростью Vmax; - 2-х рулевых машинок со скоростью 0,7Vmax; 3) Определить время восстановления минимального уровня давления в напорной магистрали для управления ОУ на максимальных углах с максимальной потребной скоростью. 4) Провести моделирование системы с учетом изменения вязкости жидкости при изменении температуры. Для этого последовательно рассмотрим модель газогидравлического источника питания и обобщенную математическую модель «вытеснительный источник питания — рулевые машины - нагрузка» Прнципиальная схема газогидравлического источника питания представлена нарис. 3.1 где щ — коэффициент чувствительности скорости горения к окружающей температуре, р - давление газа, v - показатель степени в законе горения топлива, у - удельный вес топлива, S- площадь горения, А — коэффициент истечения газа через сопло, G0 - минимальная площадь проходного сечения клапана, R - удельная газовая постоянная, Т- температура газа, KQ -коэффициент пропорциональности по давлению для клапана, V- объем газа в газогидравлическом источнике питания. Продифференцировав выражение (3.2) по времени получим: В главе 2 была проведена методика расчета энергомассовых показателей газогидравлического рулевого привода с вытеснительным источником питания и выбора оптимальных параметров источника питания с учетом зависимости непроизводительного расхода от вязкости жидкости. По данной методике были рассчитаны оптимальные параметры источника питания, при которых происходит минимальное рассеивание избыточной энергии: Для того, чтобы привод с газогидравлическим источником питания, вышел на заданный режим работы и смог отработать заданный сигнал, используется разделка газогенератора, т.е с 0 по 1 секунду площадь горения составляет SSi v, в результате давление в газогенераторе за короткое время достигает 20 Мпа, а уже с 1 секунды и далее площадь горения - SJJ4V. Как было раннее показано, динамические характеристики привода должны удовлетворять следующим условиям: а) При движении 1-ой рулевой машины с максимальной скоростью Vmax, потребляется расход 0п=О м+ Огг ПРИ этом на штоках рулевых машин формируется результирующее усилие F, тогда давление не должно быть нижемо б) При движении 2-х рулевых машин со скоростью 0,7Vmax, потребляется расход ОЗ— ОРМ ОУГ при этом давление не должно быть вижєру.

Исследование влияния изменения вязкости жидкости при изменении температуры методом математического моделирования

Таким образом, реализация разработанной методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей, с учетом зависимости для непроизводительного расхода рулевых машин от вязкости жидкости обеспечивает снижение площади горения твердотопливного газогенератора на 37,5 % , длины заряда твердотопливного газогенератора на 2 %, при этом относительный выигрыш по массе источника питания составит 38,7%. При этом область минимальной массы привода с вытеснительным источником питания увеличится на 35%.

Использование основных результатов работы позволяет существенно улучшить энергомассовые показатели приводов за счет реализации разработанной методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей, с учетом зависимости для непроизводительного расхода рулевых машин от вязкости жидкости

Проведенные в диссертационной работе исследования позволили получить следующие теоретические и практические результаты: 1. Выявленные закономерности влияния вязкости жидкости на энергомассовые характеристики газогидравлического привода с вытеснительным источником питания, учет которых позволит сократить массу источника питания на 7 %; 2. Разработанная методика расчета, газогидравлического источника питания, рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей, а также с учетом зависимости для непроизводительного расхода рулевых машин от вязкости жидкости, обеспечивает снижение массы привода в целом на 10.. .12%.; 3. В рамка приведенной методики, разработана обобщенная математическая модель «вытеснительный источник питания — рулевые машины — нагрузка», позволяющая существенно расширить объём информационных показателей привода, при этом модель источника питания построена таким образом, что потребляемый рулевыми машинами расход и давление нагнетания взаимосвязаны; 4. Получены динамические характеристики, позволяющие исследовать газогидравлический привод с учетом энергетических возможностей вытеснительного источника питания 5. Полученные данные по времени восстановления давления нагнетания обеспечивают формирование требований для построения желаемой временной диаграммы действия возмущающих факторов при минимальных затратах энергетики и массы привода 6. По результатам исследования внутрибаллистических характеристик газогенератора, для анализа аномалий при испытаниях газогенератора в составе привода с вытеснительным источником питания предлагается вместе с твердотопливным газогенератором использовать камеру-анализатор ресивер, в которой можно было бы замерять значения давления в разные моменты времени и впоследствии, по виду переходного процесса изменения давления однозначно определить причину аномалии. 6. Проведены испытания непроизводительного расхода от температуры привода с вытеснительным источником питания, которые подтвердили теоретические результаты. 7. Разработана конструкция автономного привода, подтвержденная патентом Российской Федерации. 8. Оценка эффективности показала, что реализация разработанной методики расчета позволяет увеличить область минимальной массы привода с вытеснительным источником питания в плоскости параметров «мощность-время работы» на 35 %. Полученная методика расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей, с учетом зависимости для непроизводительного расхода рулевых машин от вязкости жидкости, наряду с разработанными техническими решениями и рекомендациями позволяют непосредственно применять их для повьппения экономичности как существующих, так и перспективных приводов.

Похожие диссертации на Разработка методики расчета газогидравлического источника питания рулевого привода управления поворотным соплом путем построения эпюры сопряжения располагаемой и потребной мощностей