Методика Расчёта эпюры мощности при различных режимах работы РМ

Для рационального использования энергетических ресурсов газогидравлического привода возможны два варианта построения источника питания: с переменным минимальным давлением нагнетания источника питания и постоянным [13].

Построение эпюры располагаемой мощности при требуемой круговой эпюре мощности обеспечивается при использовании уравнения баланса секундного массового прихода и расхода газа «газогенератор – клапан – вытеснитель»:

 

КЛ

Q

ТГ

ṁ

ṁ

ṁ

&

&

&

+

=

, (3.1)

 

где ṁ_ТГ - газоприход от ТГ, - расход газа, затрачиваемый на вытеснение рабочей жидкости из бака, - расход газа через клапан.

С учётом степенного закона зависимости скорости горения от давления, уравнения состояния газа в газовой полости вытеснителя, линейной зависимости непроизводительного расхода жидкости от давления и сверхкритического истечения газа через клапан уравнение баланса записывается для Р >P₀ в виде:

 

, (3.2)

 

где - коэффициент чувствительности скорости горения к температуре заряда твёрдого топлива, - удельный вес топлива, - поверхность горения топлива, - показатель степени в законе горения топлива, - коэффициент тепловых потерь газа в объёме бака вытеснителя, - удельная газовая постоянная продуктов сгорания топлива, - температура газа, - коэффициент истечения газа, - площадь зазора между клапаном и седлом в закрытом состоянии, - коэффициент пропорциональности между проходным сечением клапана и давлением в зоне регулирования, - cуммарное значение полезного расхода для двух РМ, - суммарный непроизводительный расход рабочей жидкости в золотниках двух РМ.

Для Р<P₀ уравнение (3.2) преобразуется к виду:

, (3.3)

Уравнения (3.2) и (3.3) являются основным расчётным инструментом для построения эпюры мощности в плоскости «N - α», где α - угол между вектором располагаемой мощности и базовой координатой «x» (рис. 3.5).

Суммарный расход в расчётах эпюр мощности источника энергии для двух РМ принимается в виде:

- - расход для обеспечения максимальной скорости движения двух РМ независимо от направления движения проекции вектора тяги, принятого в практике проектирования,

- - расход для обеспечения круговой эпюры мощности,

где Q_PM – расход, потребляемый одной РМ при формировании максимальной скорости движения в базовом направлении.

Максимальная мощность (см. круговую эпюру на рис. 3.5), требуемая от источника питания для обеспечения движения одной РМ с максимальной скоростью в любом из базовых направлений при действии максимальной нагрузки со стороны сопла (где А_П – эффективная площадь поршня РМ), определяется соотношением:

 

. (3.4)

 

Значение является базовым для формирования энергетических показателей источника энергии, не зависящих от угла , и предельным для круговой диаграммы мощности.

Все последуюшие результаты расчёта, связанные с определением располагаемой мощности, следует соотносить с базовым значением .

На основании вышеизложенного рассмотрим различные варианты расчета источника питания:

1. Постоянное минимальное давление питания в гидросистеме , т.е. формирования постоянного усилия на выходном валу рулевых машин при

1.1. Учитывая, что нижним граничным значением давления является , а текущие значения давления , для расчёта используют уравнение, учитывающее работу клапана:

 

, (3.5)

 

1.2. Определение поверхности горения заряда газогенератора производится при минимальной температуре () и . Тогда уравнение (3.5) приобретает вид:

 

(3.6)

 

Откуда поверхность горения S₂ при принимает вид:

 

(3.7)

 

1.3. Коэффициент, характеризующий чувствительность клапана к изменению давления, определяется установленным максимальным давлением для режима работы газогенератора при максимальной температуре эксплуатации заряда () и отсутствии движения рулевых машин из уравнения:

 

(3.8)

После преобразования уравнение (3.8) можно записать в виде:

 

(3.9)

 

1.4. Реально потребляемые расходы, которые формирует система управления, в зависимости от угла «» подчиняются соотношению . Текущие значения давлений , входящих в выражение мощности, находятся при задании значений углов « _i», определении и подстановке в нелинейное уравнение (см. Приложение 1, таблицу 1):

(3.10)

1.5 Полученные значения и выбранные « _i» подставляются в выражение для мощности, отнесённой к требуемой мощности (3.4):

(3.11)

Строится график при изменении угла _i в диапазоне изменения 0… (cм. таблицу 1, график на рис. 1 и 2 в Приложении 1).

Круговая диаграмма шарнирного момента поворотного управляющего сопла в данном случае представлена на рис. 3.6.

Из анализа диаграммы нагрузки можно сделать вывод, что максимальное превышение располагаемой силы над требуемой достигает 40%, а по мощности в два раза при движении проекции вектора тяги под углом 45° к осям x и y, с учётом формируемой в этом же направлении скорости 1,4V_m и нагрузки 1,4F_m.

 

x

Fтр,Vтр

Npасп2

δ

Fр,Vр

Vm

Vy_тр

Vx_тр

α

 

Рис. 3.6. Круговая диаграмма шарнирного момента поворотного управляющего сопла:

F_р,V_р - располагаемая сила и скорость рулевых машин соответственно, δ - угол поворотного управляющего сопла относительно продольной оси изделия, α - угол между векторами и базовой координатой «y», N_pасп2 - располагаемая мощность рулевых машин, F_тр,V_тр – требуемая сила и скорость рулевых машин соответственно.

 

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: