ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Оптимизация весовых и объемных характеристик гидравлических систем по величине рабочего давления из "Расчет и испытания гидравлических систем летательных аппаратов " Как уже указывалось, в последние годы в связи с широким распространением бустерных систем управления (для гражданских и военных самолетов), а также появлением новых систем (таких, как системы управления воздухозаборниками и запуска двигателей, изменения геометрии крыла, системы заправки топливом в воздухе и т. д.) мощности бортовых систем резко возросли и достигли сотен киловатт ( Конкорд , С-5А) и даже тысяч киловатт (ХВ-70). [c.15] Предшествующие исследования, проведенные с целью оптимизации весовых и объемных параметров гидросистем в нашей стране и за рубежом, привели к значительно разнящимся между собой результатам, что обусловлено принимаемыми допущениями. Так, в одном из них [30] исследовалась система фиксированной длины (30,5 м), причем рассматривались стандартные размеры труб и толщин стенок с напряжением ниже 10,5 кгс/мм для нержавеющей стали. Было получено постоянное увеличение веса при росте давления вплоть до 300 кгс/см . Фирмой ВАС [31] толщина стенок трубопровода была определена по теории тонкостенных цилиндров с нижним пределом 0,7 мм для обеспечения эксплуатационной надежности. Реймонд [32], ограничиваясь упрощенным анализом влияния величины давления на вес трубопроводов, вывел уравнения для условий ламинарного потока в стальных трубопроводах и получил величину оптимального рабочего давления 280 кгс/см . [c.16] Из последних зарубежных исследований следует отметить работу Уолша [33]. В ней учтено влияние рабочего давления на удельный вес и вязкость жидкости, рассмотрен многокамерный гидроусилитель и ряд других гидроагрегатов. К сожалению, в работе Уолша применена вторая теория прочности, расчеты по которой не всегда совпадают с экспериментом при расчете трубопроводов и других агрегатов гидросистем, и поэтому полученные результаты нуждаются в проверке. [c.16] Л — ход силовых цилиндров. [c.17] Значения 1 0,2 0,3 0,1 — относительные весовые коэффициенты, отражающие значимость соответствующих параметров. [c.17] Расчеты, проведенные по этой формуле, показывают, что при высоких давлениях деформация пары цилиндр —плунжер б соизмерима с назначаемыми конструктивными зазорами (см. таблицу). [c.18] Для плунжеров с расширяющимся зазором, склонных к гидрозащемлениям, эти деформации будут способствовать уменьшению усилий страгивания. [c.18] Наиболее сложным следует считать вопрос о влиянии повышенного рабочего давления на величины вероятности безотказной работы агрегатов, так как количественный показатель надежности определяется всеми перечисленными выше параметрами и многими другими — характеристиками фильтрации, пульсации и т. д. В работе Э. Льюиса [18] приведены данные, которые подтверждают, что переход с давления 210 на 280 кгс/см приводит к уменьшению среднего времени между отказами более чем вдвое (400 ч/1бО ч), так же как и при переходе с давления 140 на 210 (900 ч/400 ч). Там же приведена зависимость роста надежности по мере доводки системы из нее следует, что даже в конце этого срока (10 лет) расчетная долговечность систем с р= = 210 кгс/см будет ниже, чем у системы с р=105 кгс/см , на 1 — 2 порядка. Думается, эти данные носят скорее иллюстративный характер. [c.18] Опыт показывает, что непрерывный рост рабочего давления лри проведении соответствующих конструктивно-технологических мероприятий не привел к падению надежности основных агрегатов гидросистем ЛА. [c.19] вряд ли существуют объективные причины, которые смогли бы воспрепятствовать дальнейшему росту рабочих давлений. Поэтому актуальной становится задача о получении научнообоснованных зависимостей веса (объема) основных агрегатов от рабочего давления. [c.19] Перейдем к получению зависимостей веса и объема основных агрегатов гидросистем от величины рабочего давления. [c.19] Оценим влияние рабочего давления и температуры на удельный вес жидкости и ее вязкость V. [c.20] Е=Ар + В — изотермический модуль упругости. [c.21] Значения коэффициентов а, Л и В для минеральных масел приведены в работе В. А. Хохлова и др. [28]. [c.21] Анализ формул (1. 15) и (1. 16) показывает целесообразность учета зависимостей х = 1 р, t) и у=Цр, t) при определении весовых и объемных параметров гидроагрегатов. [c.21] На диаграмме (рис. 1.8) показано, что применение перспективных материалов с высокой удельной прочностью существенно снижает вес напорных трубопроводов. На рис. 1.9 приведены графики, позволяющие оценивать влияние температуры на вес и объем трубопроводов. По результатам расчетов для ряда значений передаваемых мощностей построены зависимости предельной весовой отдачи Л уд (в кгс/квт-м) для стальных и титановых труб (рис. 1. 10). Сравнение по этому показателю сетей постоянного и переменного тока и гидросистем было проведено в разд. 1. 1 настоящей главы. [c.22] Коэффициент 1,1 учитывает увеличение веса донышек и поршня из-за установки в них уплотнений, а также вес штуцеров, узлов крепления и т. д. [c.27] Важным параметром приводов считается предельная весовая отдача Gyn = f R) кгс веса/кгс нагрузки. На рис. 1. 17 показана эта зависимость, позволяющая проводить сравнительную оценку приводов различных энергосистем. [c.27] Современные гидронасосы — очень сложные агрегаты, состоящие, как правило, из трех механизмов подачи, распределения и изменения производительности. Ввиду сложности получения теоретических зависимостей веса и объема всех перечисленных механизмов от рабочего давления рассмотрим лишь механизм подачи, точнее, его основную часть — блок цилиндров (рис. 1.21). [c.30] В результате обработки серии подобных графиков (мощности менялись от 10 до 100 кВт) получена зависимость теоретически предельной весовой отдачи Суд насоса от мощности У (рис. 1. 23). [c.33] Вернуться к основной статье