Применение гидравлических систем в машиностроении, на транспорте и в технологических процессах. Преимущества и принцип действия гидравлической передачи. Определение характеристик простых трубопроводов, рабочей подачи насоса и параметров циклов системы.
Построение характеристики насосаДля обеспечения нормальной работы насоса и всей системы в линии всасывания (трубопровод 1) установлен фильтр (Ф), назначение которого - очистка жидкости от механических примесей. В случае аварийного засорения фильтра жидкость идет через параллельный трубопровод, т.к. противоперегрузочный клапан (ПК1) открывается при определенном перепаде давления на фильтре. Движущиеся поршни вытесняют рабочую жидкость из противоположных частей цилиндров, при этом жидкость попадает в трубопроводы сливной магистрали, а затем через гидропанель (ГП) и трубопровод 9 - в бак. Обратный клапан (ОК) на трубопроводе 9 открыт только при движении жидкости в бак, что препятствует попаданию воздуха в систему и непредусмотренному движению жидкости в обратном направлении. Рабочим процессом гидросистемы предусмотрена параллельная работа двух штоков цилиндров основного шасси с заданным перепадом давления на поршнях и работа одного штока цилиндра носовой стойки шасси с перепадом давления , причем по условию задачи .Простым трубопроводом называется трубопровод без разветвлений. Рассмотрим отдельно линию всасывания и нагнетания и линию слива. Путевые потери в трубопроводах являются результатом трения между слоями жидкости и определяются по формуле При весьма малых числах Re (Re<500) для местных сопротивлений потери давления описываются также практически линейной зависимостью от подачи, что позволяет объединить их с путевыми потерями, т.е. длина трубопровода формально увеличивается на некоторую величину. Если трубопровод разветвляется, то гидроагрегат относят к трубопроводу без разветвлений.Рабочие площади поршней силовых цилиндров со стороны нагнетаемой и со стороны вытесняемой жидкости отличаются на величину площади сечения штоков. Объем вытесняемой из силового цилиндра жидкости отличается от объема нагнетаемой вследствие наличия штоков с одной стороны поршней. В контуре ABCD можно выделить две параллельные линии: линию "Н", обслуживающую силовой цилиндр носовой стойки шасси и линию "Ш" для силовых цилиндров основных стоек. Силовой цилиндр представлен эквивалентным сопротивлением, потеря давления в котором не зависит от расхода со стороны линии нагнетания . Запишем уравнение характеристики линии "Н": , (18)При одновременном срабатывании всех цилиндров имеем уравнение: . Задаем длину хода штока цилиндра основного шасси. Из (31) имеем отношение длины к диаметру для цилиндра носового шасси: .После определения значений и находим действительные подачи в линиях.Если система спроектирована по условию, что перепад давления на поршнях , движение поршней начинается одновременно после достижения указанного перепада давлений. В случае ламинарного течения имеем линейную зависимость перепада давления на насосе от расхода жидкости: , (48) где в положении крана I I Прямую линию определяют координаты 2-х точек: 1) значение перепада давления на насосе, равного перепаду давлений на поршнях, при равновесном состоянии неподвижных поршней, когда расход равен нулю; Обычно гидросистема проектируется "под насос" с известными характеристиками. По характеристике гидросистемы определен расчетный секундный расход и соответствующий перепад давления на насосе .В данной работе выполнен в первом приближении поверочный расчет упрощенной гидросистемы уборки и выпуска трехстоечного шасси самолета с носовым колесом при заданных геометрических и динамических характеристиках. Вследствие наличия штоков на одной стороне поршней силовых цилиндров при работе гидросистемы объем вытесняемой в линию слива жидкости отличается от объема нагнетаемой жидкости в раз, а именно: 0.8024-коэффициент K для цилиндра основного шасси; При заданных значениях перепада давления на поршнях силовых цилиндров и условии одновременного перемещении поршней всех силовых цилиндров из одного предельного положения в противоположное следует принять следующую (максимально допустимую по условиям прочности) длину хода штоков: 0,69 м - ход штока цилиндра основного шасси, м; Для обеспечения заданного времени срабатывания насос должен обеспечивать подачу жидкости с расходом 223 см3/с при перепаде давления на насосе 2.13 МПА.
План
Содержание
Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов
Введение
1. Исходные данные
2. Гидравлический расчет системы
2.1 Определение характеристик простых трубопроводов
2.2 Рабочие площади поршней силовых цилиндров
2.3 Коэффициенты К линий "Ш" и "Н" в контуре ABCD
2.4 Распределение подачи Q между линиями "Ш" и "Н"
2.5 Определение длины хода штоков цилиндров
2.6 Рабочая (расчетная) подача насоса
Вывод
В данной работе выполнен в первом приближении поверочный расчет упрощенной гидросистемы уборки и выпуска трехстоечного шасси самолета с носовым колесом при заданных геометрических и динамических характеристиках.
В результате расчета получены следующие основные характеристики гидросистемы: 1. Вследствие наличия штоков на одной стороне поршней силовых цилиндров при работе гидросистемы объем вытесняемой в линию слива жидкости отличается от объема нагнетаемой жидкости в раз, а именно: 0.8024- коэффициент K для цилиндра основного шасси;
0.8661 - коэффициент K для цилиндра носового шасси;
0,83- отношение слива к подаче в системе в целом в расчетном режиме.
Это обстоятельство должно быть принято во внимание при назначении величины объема гидробака системы.
2. При заданных значениях перепада давления на поршнях силовых цилиндров и условии одновременного перемещении поршней всех силовых цилиндров из одного предельного положения в противоположное следует принять следующую (максимально допустимую по условиям прочности) длину хода штоков: 0,69 м - ход штока цилиндра основного шасси, м;
0,984 м - ход штока цилиндра носового шасси, м;
3. На расчетном режиме отношение подачи жидкости в линию "Ш" к подаче в линию "Н"
1,857;
при этом
0,6- доля расхода основного шасси от общего расхода ;
0,4- доля расхода носового шасси от общего расхода .
4. Для обеспечения заданного времени срабатывания насос должен обеспечивать подачу жидкости с расходом 223 см3/с при перепаде давления на насосе 2.13 МПА.
Развиваемая мощность насоса на расчетном режиме системы 475,15 Вт.
5. При заданных значениях диаметров поршней силовых цилиндров и заданном перепаде давления на них, без учета потерь на трение, имеем следующие значения усилий на штоках: 2788 Н - усилие на штоке цилиндра основного шасси;
2294 Н - усилие на штоке цилиндра носового шасси.
6. Скорость перемещения штоков, полезная мощность и КПД системы: 0,01 м/с - скорость перемещения штока цилиндра основного шасси;
0,01695 м/с - скорость перемещения штока цилиндра носового шасси;
111,58 Вт - полезная мощность силовых цилиндров системы;
0,2348 - КПД гидропередачи.
7. Режим течения жидкости во всех трубопроводах ламинарный.
8. Согласно выполненному расчету имеем отрицательное абсолютное давление в жидкости на входе в насос, что физически невозможно. Следовательно, предложенная для расчета схема гидросистемы является неработоспособной, т.к. гидронасос будет работать в условиях кавитации. Для устранения этого дефекта можно предложить следующие решения: а) увеличить диаметр всасывающего трубопровода и уменьшить, по возможности, его длину; б) поставить фильтр не перед насосом, а после него;
в) применить наддув гидробака или дополнительный подкачивающий насос.
9. В расчете второго приближения следует учесть влияние силы трения манжет в силовых цилиндрах, а также возможную разницу температур нагнетаемой и сливаемой жидкости, которая возможна вследствие охлаждения силовых цилиндров во время полета.
Список литературы
Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов
- диаметр поршней силовых цилиндров основной и носовой стойки, м;
- диаметр штоков силовых цилиндров основной и носовой стойки, м;
- диаметр всех трубопроводов, м;
- ход штоков силовых цилиндров основной и носовой стоек, м;
- расчетная длина i - того трубопровода, м;
- полезная и затраченная мощность гидропередачи, Вт;
- усилие на штоке силового цилиндра уборки (вьшуска) основной стойки шасси, Н;
Линия "Н" - участок трубопроводов в контуре ABCD, обслуживающих носовую стойку;
Линия "Ш" - участок трубопроводов в контуре ABCD, обслуживающих основные стойки.
Введение
Гидравлические системы получили широкое применение в машиностроении, на транспорте, в технологических процессах и в других случаях.
Современные самолеты и вертолеты снабжены гидравлическими системами, выполняющими многие важные функции: 1) управление летательным аппаратом по всем направлениям (рулями высоты, направления, элеронами и др.);
2) управление взлетно-посадочными устройствами (шасси, механизацией крыла и др.);
3) послепосадочное торможение и управление на взлетно-посадочной полосе, управление реверсом тяги двигателей;
4) управление грузовыми люками, входной дверью и др.;
5) управление лопастями винтов самолетов и вертолетов и др.
Гидравлические системы - самые распространенные силовые системы ЛА. Это объясняется существенными преимуществами гидравлических систем по сравнению с электрическими, механическими, пневматическими и другими. Наиболее важные из них: а) простота транспортировки энергии;
6) неограниченные кинематические возможности;
в) малый вес гидродвигателей на единицу мощности;
г) простота предохранения гидросистемы от перегрузок;
д) высокая эксплуатационная надежность.
Гидравлическая передача - комбинированная система, в которой одним из звеньев, обеспечивающих геометрические и кинематические связи, является жидкость. Принцип действия гидравлической передачи основан на текучести и практической несжимаемости жидкости. Скорость передачи гидравлического импульса составляет 1000 ... 1200 м/с. Этот параметр важен для управления быстротекущими процессами.
Типовая гидравлическая система состоит из агрегатов трех групп: 1. Энергетическая группа: а) гидробаки;
б) насосы, насосные станции;
в) гидроаккумуляторы;
г) фильтры;
д) контрольные приборы.
2. Распределительная группа: а) краны управления, согласования, регулирования;
б) обратные клапаны;
в) делители потока (синхронизаторы);
г) ограничители расхода (дозаторы);
д) дроссели;
е) мультипликаторы (преобразователи давления).
3. Исполнительная группа: а) гидромоторы;
б) силовые цилиндры (поступательного и поворотного типа);
в) рулевые приводы;
г) гидроусилители;
д) тормозные устройства.
При проектировании гидравлической системы определяются: 1) гидравлические параметры элементов и систем в целом;
2) функциональные возможности системы в различных условиях;
3) параметры быстродействия, надежности и др.;
4) жесткостно-прочностные характеристики элементов;
5) акустические характеристики.
В данной работе определяются только гидравлические параметры элементов и системы в целом.1. Грайворонский В.А. Расчет параметров гидравлической системы /учебное пособие/ Харьков, "ХАИ", 2008. - 28 с.
2. Баєв Б.С., Чмовж В.В. Гідравліка та гідравлічні системи літальних апаратів /навчальний посібник/ Харків, "ХАІ", 2001. - 126 с.
3. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Т.М. Башта, Т.М. Руднев. Б.Б. Некрасов и др. Москва, "Машиностроение", 1982. - 426 с.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
