Исследование динамических характеристик ВИП

 

В разделе 4 была приведена 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 параметры источника питания, при которых происходит минимальное рассеивание избыточной энергии:

МПА

- минимальное давление нагнетания

A

F

Р

П

,

35000∙10-6

.

.

=

×

=

×

=

для перемещения нагрузки одной рулевой машины со скоростью V_max, (см. Приложение 1)

- минимальное давление нагнетания p_v= 19,4 МПА, необходимое для перемещения нагрузки двумя рулевыми машинами с суммарной скоростью 1,4V_max. (см. Приложение 1, п. 3.2)

- площадь горения газогенератора S_1,4v = 0,003 м² (см. Приложение 1, п. 3.1, п. 3.2)

- полезный расход потребляемой рулевой машиной при движении с максимальной скоростью V_max определяется зависимостью вида:

Q_рм= А·V_max =0,000181 м³/с

- непроизводительный расход жидкости определяется зависимостью вида:

,

где

Для того, чтобы привод с газогидравлическим источником питания, вышел за требуемое время на заданный режим работы и смог отработать заданный сигнал, используется для компенсации тепловых потерь при запуске ТТГГ разделка торца газогенератора, площадь горения которого составляет 5∙S_1,4v. В результате давление в газогенераторе за короткое время <1с достигает 20 МПа, а уже с 1 секунды и далее - площадь горения составляет S_1,4v.

Как было раннее показано, динамические характеристики привода должны удовлетворять следующим условиям:

а) при движении 1-ой рулевой машины с максимальной скоростью V_max потребляется расход ;при этом на штоках рулевых машин формируется результирующее усилие F и давление не должно быть ниже p₀

б) при движении 2-х рулевых машин со скоростью 0,7V_max потребляется расход ; при этом давление не должно быть ниже p_v.

Результаты моделирования получены при использовании следующих числовых значений:

S_1,4v =0,003 м²,

с

м

/

...0,00015

0,00011

=

u1

при эксплуатации системы в диапазоне t = 0…40ºС, , v =0,62, , T=1200ºК, A =0,00885 1/с, ,

,

-

×

=

σp

K

м⁴/H, V =0,001 м³, =25 МПа, Р_v= 19,4 МПа.

Рассмотрим результаты моделирования при различных входных сигналах управления в приводе:

1) Переходный процесс давления нагнетания при t =0ºС и входном сигнале вида -

В качестве входного сигнала газогидравлического источника питания задается непроизводительный расход Q_ут, а с 10 секунды дополнительный скачок расхода жидкости Q_рм =0,000181 м³/с, что физически означает отработку одной рулевой машиной сигнала (т.е. движения её с максимальной скоростью), для отклонения объекта управления по базовому направлению, при этом суммарный расход составляет - . Как видно из рис. 5.3, установившееся значение давления нагнетания не опускается ниже p₀= 25 МПа, что означает, что рулевая машина располагает мощностью на штоке, достаточной для отработки сигнала управления.

τ,с

Р(t)

Q(t)

 

Рис. 5.3. Переходный процесс изменения давления в газогенераторе при t =0ºС

 

2) Переходный процесс изменения давления нагнетания при t =40ºС и входном сигнале управления в виде -

В данном случае суммарный расход с 10 секунды также как и в первом случае составляет - . По рис. 5.4 и можно заметить, что при температуре t =40ºС установившимся значением давления нагнетания является 29,6 МПа, что позволяет сделать вывод о корректности выбора рабочих параметров клапана.

τ, с

Q(t)

Р(t)

 

Рис. 5.4. Переходный процесс изменения давления в газогенераторе при скачкообразном изменении расхода Q и t =40 ºС

 

3) Переходный процесс изменения давления нагнетания при t =0ºС и входном сигнале вида - .

На рис. 5.5 представлен переходный процессы изменения давления и площади проходного сечении клапана (в масштабе 1:3000000) в газогидравлическом источнике питания при скачкообразном изменении расхода с на при t=0 ºС. Как видно из рис. 5.5 с 10 секунды при уменьшении давления ниже p₀= 25 МПа, клапан имеет минимальное сечение и не оказывает влияния на давление нагнетания.

P0

 

Pν

 

 

t, с

p(t)

Q(t)

G

 

Рис. 5.5. Переходный процесс изменения давления и площади проходного сечении клапана при скачкообразном изменении расхода Q при t=0ºС:

где Р(t) –давление нагнетания, Q(t) – расход, G - площадь проходного сечения клапана (в масштабе 1: 3000000)

 

 

Анализ графиков, представленных на рис. 5.5, подтверждает, что при скачкообразном изменении расхода c на давление нагнетания не снижается ниже p_v = 19,4 МПа. Из чего следует, что рулевые машины располагают достаточной мощностью для управления нагрузкой не зависимо от угла поворота ПУС с минимальными энергетическими потерями.

 

⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: