Жидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А. (1014157), страница 93
Текст из файла (страница 93)
>и»ставим зав».им гги .т.тя нос>саиных времени и ко>фф»'о>си>ов,с»,»н»я, »;и»гчим >ии' г» и и»и,. > и,» лг к > ор>, иь>р„"ьгннис >с>г к:>и > р) ктиииыс и рси;,>'>и>и >и>раг!с>»ы -=(-- »Г>С> ',>'+ г>л) >„-->,, А, (а>1> „лн / ' ° А, Лнализир,я нсравпь:пш (!333), можно сделать вывод, ч>о,т,>я иовы>»ения )стойчиг>ости рслук>ора необходимо увели >ива>ь ко>фф >циси г хсмифирован»я а (коэф>)ип»ент грен»я 1,), когф>Р>шиен» се>»гости упругой ш>стемы и разность меж,гу и.>ошалями исчерканы и сои.>а. Уравнснис рсц)ктори как элемента исиолинтельной связи рсг)ля>ора пол)чпм из структурной схемы (рис, 13,24) аР„: — — ->Р(К„-') Ч К„;Р,). (13.34) Опр.
шляя перс ш>очи) к> ф) икц»кк уч>ех>, что 1Р, =1, Ю'„= 1 — после преобразования уравнения (13.34) пол) чич> рр+1 уравнение редуктора (Т„Р+ 1)»Р„=К' Ф+ К~'бР„(!3.35) И Н где Тр — ~ ~ постоянная времени редук. » 2тl ос 1 + Ут(п — 1) А»Рв Авс тора; Та и=в Ус Апр>р КФ за>)рн 1А,г + ус (и — 1) '4 и Рв) А~рвус »и р„>~л„с .1- у (л — 1] А„р„) 11остоянная времени рслукчора завипп не только от коэффициента трения )„жесткости с и массы, но н от геометри чес и>х характеристик редуктора. Чем больше разность площадей между мембранои и седлом и меньше коэффициент расхода газа (меиьшс расход газа черсз редуктор), тем меньше постоянная времени род) ктора.
331 )(г»ффиии! и ! тги,!ги!и! К,к сирс!и,!ясг ~!) истин!гльиосгь 'и !и рыки !и ~Ги !ав,!гиии к изчгигии!о азотного данг!ения, которос и процессе рабоп! ! чсныиастся. К!!з!рфииисит Ь.'," учс!!ь- ''ии и!аггея с иои !кк и!!г и ии ильного высокого давления. илища !и с !и!и клапана и )вели!гнием и!с'!кости )яр!гон Рис. !3,25. Ниии пг!огт~ !итн)кйиииеит~тк !си!и ппк и иогтппиипи и;и !сии реги ктпри ит г!» ! гптк! рикг гик кирик!ерик тик сигтечы. !)а ри . )3.25 иоказана зависимость иостгшиной времсии и козффиииснтов уситения от котффиииента л= — — д, .!г 5 !38. РЕГУЛИРУЮЩИЕ ОРГАНЫ Регулирующие органы регуляторов представляют собой З иравляечые гидравлические сопротивления, установлснньш в магистралях систем подачи.
Рассмотрим несколько типовых регулирующих органов, Золотниковый регулирующий орган Золотник!твый рог! л!!р)лош;!!) орган (рис. 13.26) состоит !и стакана !, золотника 2 и упругого э.!ст!сига !. Б ~ ачешвс !иругого зл! чснта могут иримешыься мембраны, сильфоны и иру'кины. Регулируюгци!! орган устанавт:!вается в магие!ра,!ь кочиоиснта тоилива. Гидравлическое гии!Ротпв.!еииг создается в окнах, образованных ирорсзяч;! в шакаис и золотнике. В з,!- висимости от величины уиравсшюи!еы! сигнала р; (давление в волости иад уиругич элементом) измсняетгя плоШадь ироходиого сечения (величина зазора 6). что приводит к изменению коэффициента гидравличегкого сопротивления и в конечном счете к изт!гневи!о давления за регулиру!ощих! органоч.
232 !(ли щ(ног;! !рави иии,по(н~г1 щ г~,.(ир,никого органа необходимо заи(щяяь (и;! ~ряиигиия: )рявнгиис лвииссиии уравнение бя.щи(я сщи,(сияй и расколов. Уравнение движения рсгслир) (ощего (рг ия (рис. 1.3,'6) зяписывя(тся в следующем визг: и" I! (гг! гп и! — „—; -! (я --,' гй =-.р,г„-..пр~'', и, —, (13.36) Уравнение йяляигя давления пя! --р =.с()-', (13.3?) где,р — коэффициент гидравлического сопротивления регулирующего органа. Связь между коэффициентом гидравлического сопротивления и перемещением золотника й имеет вид рн Рр Рис.
!3.26. Прнпиппналь. ная сиена аологннноеого регтлнртга(пего органа — (13. 38) ! зят(яяАетгя ' где Р— коэффициент расхода, который зависит при прочих равных условиях от величины зазора Ь! А — постоянная величина, опрелеляечяя геометрическими размера(ц! и количеством прорезей в золотнике. Записав уравнгиия (13.36) - - (13.38) в относительных отклонениях и рязргшив их о(носит(льни о;, получим (Гре р+ 1) о„=-. — . К! тр, -).
К. осг; (13.39) При выводе уравнения пренегэрегал(л инерционной силой, первым членом уравнения (13.36). Указанное допущение объяснялся следующим образом. (!ей Масса подвижных частей мала. Коэффициентох! при (!ее определяется постоянная времени колебательного звена, от которои в свою очередь завис(п частота собственных колеба- где и — масса по.(г(ижной системы; й — величина зазора; Е,— площадь ) пругого злат!сита, на котортю действует ) правляюи((с (ив щиие; Г,-- плг!щя и, зо.(оып(кн; бе —..— — сила ,')('акции жидко('!и, (кп Сравнив силы, действ)ющпс ия полвижпую систсх(у, можно слетать вывол, что сила реакции пренебрежимо мала по сравнению с другими си,тязп(, поэтому ее в лальнейи((т! нс будем учпты- Х Х.
нпи упр) Гои сис1см!!. 1 не не!!с же сГы)сть ) пра Г!ш спс11'11ы нолжпз быть большои, з м.1гса мг!.1з, то ~111С1551з соб11вопиын Я151СОнпнЙ п'.511'п11сн Зпа'1и Гсл1 по 151 ипс '!11 "10! ы, ЕО!15))н5! и11сст мс то пр;! р5П551тс системы регулирования, 1'ассмзгриипя рггу.шртющис о;и,1пы, ко!орые устанав.15!вггю!С5! в миги:!рнлп с бо,и,и1,11п1 раснодзни грс1улиртющис органы 1пб 1,1па!ог зпз'шгс.!ьп ~!! ма:ой), нужно 55пгппгь щючснис Рнс. 53.27. Прнннно сяема реге. затора непрямо.о действия первого плена и пр;! Псобнотп !Ости испос111 вать !равнение в1ОРОГ1 поря'1на ь.1н нсл1'Оатс1ьио10 звеня. В уравнении 1!3.39) коэффпппснты определяются ио следу!О!Ппд! заепспй10с!п11: Г, /1 Тра = ' '.
=- — — Постов!!пан вРсмснн Рс!'УлиРтющсго ~11 т Ра ~рнг Ра) органа; Дт т!' -- ноаффшшент тлглснин; 4 с!1+ Ра(Ра,— Р,) Р. (!!а! — Р1) Аго =- — — = — =- — аоаффпциент У~пленив. СЛ + I., (Ра1 — Рр) )!ОС1оянная времени регул!!ру1ощсго ор!анз зависит гп ко.5ффицпснта !) сная мсжпу циси!н трон! и з! логниьом, ог 534 жесм;ости )иго г)го зллч нтз и но;и)нз:и,ного перепада нз акн.! »сл ., н;с! з, 1йоэффссниент и 1:ни)1 йс!' ьолрзс1з 1 с 1иеличсниеч Г, ПЛОШЛДИ »ЛР)ГОГО ли С!СНТЗ И С 1))ЕНЬШСИИС)1 ПЕРЕПЛ!и ДЗВ- лен!и нл рсг).сирсшшс» органе. Возможная принпипизльизя схс»з рггу.,сяторз нс прямого действ!и длл рогу,!пронзи»я дзн.!еи !» з к,!»с; г с гс)рзнил иокзззиз пз ри'. 1:1.27, Регуляторы прямо!о действия сх!и р, Г' лир»в!!пии с оогнсиисиии кот!пон;н Гон )ол !ивл, з .)зкл;е !)в,с пии в кити р ° горлнин» сгу! )ри )с ни!и и регу.)л!», и иря» ил !.й !мин Рл 'чс 11»ч н- с,сисе!,сс иринш1- Г Сс Рск.
1ЗЛК. 11рлиииппллы)ли етемл регтллт рл Лл ппзльпых сх.ч Глких рсгуляторов. Вывос урзвиспи "1 приводить ие буде», тзк как он ие осли'шстся от выводи, г)елзнногс! длл ллсс!ентов рсгзляторз непрямого де!)етвпя. Регулятор 7), Схемз регулятора давления в кзмерс сгорлния покззанз ня рлс. 1,1.28. Переменное гидрзвлическое сглРотивленне создастсЯ»еждУ лРофплнРоввнлой иглой 1 и се слом 4. Давление в кзчере сгорания воздействуег иа !уз!с!)итсльнысс элемент 2, которьш связан с иглои. 11ри Отлслсиссн!и д1нлсс!ил Гс клчсрс сгорлиия от зз!зикого знз'сен)и илрушветги; лрнс)весне шсл,;!сйствуго!цпх пз пск!или!ну)с! спет»чу.
Игл л игре»с сцзется, пзменястсн зззор МЕжду ИГЛОЙ И СсдЛОЧ, »11 ИРПВОдлт К ИЗМЕНЕНИ)О раСХОда кочпопслтл топлииз исрсз рс гул)стор. Нлстройкз регулягорл нз зз!!аснное дзвлеяис производится поджзтпеч пружины Х Регулятортт. Регулятор гоотшип! ипя компонентов тоилпвз пс казан из рис. 1'129, 1'с!ус)ятс)~р устзнзл;!ивс!с"Гси в Оси) из ».1гистрс)лей ком)и»литовв топливо, входными сигналами 1.)о иил!исс)зся дзвле- ИИИ Ис'РСЗ! фс)реуя)СИЧП, )7ИРСГЛя Слстс)1:! 1лрз"1снн;! П МС'ЧО,,'),!~и!)1 и Гсо»с'Грипс'шсиг рззчеры выоирз!О1с'я тссссн)!и, прл к»«)рых ирс)с~ )ио с ис п)и.
и 'ь !1;и.сои .' и сс,),.сом '1 ооес- й35 печивает расход, соответствующий заданному соотношению компонентов топлива при номинальных давлениях перед !рорсунказ!н. Прп отклонении какого-либо давления перед форсунками ог номинального значения нарушается равновесие сил, де!!ству!о!пик на измерительный элемент г, игла пек 3 4 Рис. !3 29.
Приицивыл! ивя с! мв рсс!ля! вр ! К рсмеи!ается и язт!еняется гидравгишеское сопротивление магистрали. Расход изменяется до тех пор, пока ке установится равенство К=-К Настройка регулятора на номинальные пара. я!етры п1эопзводптся под!катися! Прухкпны 4. АРФ,1 Рис. !3.30. Приииипивлияяя схвмв рвс!ля«ори с гя'!рвали'!:! ия! ~ рв и!риввв сч регулятор р„или К с гидравличе«кнм сервоприводом «ч!1, Прпипппиальная схема ре!уля!орл с гидравлическим серва~яр!!водок! показана нз рпл 13 30.
Р!.гуля!!!р мовкрт прп. меняться дли рег1лировап;!и и!влсиия в кам! ре сгорания или соотношения компонентов т и!лава, 1!рп регулировании р, к чувствительному элементу подводится только давление в камере сгорания. Б том слу !ае, когда регулируется соогно- 536 шенис компонентов топлива, к элементу подводятся давления перел форс) нками, Рабоим зс.!ом с(рноприиодп являеггя один пз компонентов топлива, о)бирасмьш из напорной )$$)гистралн горючего, послс серно )р($!$(и($1 кочион(нг топлива пола( гся па Вход В насос, 14с.)$1 и(я иолВ!(жиая (истс))п и()хо.!$)тся в р;)ВПОВссии, то )кидкО(ть постоянно (ик г)и,'$( г и ио,!Ог)ь Л и через жнк:ир в игле ио(т) ивет иа ихо ! в иис(я, 11$)и отклоне,- нии давлсши в качс1м сгорания От з)$$)$$)и(($1! Пс,!и !Пиы нарушается равновсгие сил, $(С1!(т!$)к)п($(х иа ч).вствптслши!й элемент, золотник ссрвоирнвода переместится, изменится проходное сечение чс)кду золотпико)! и г!акаиом п поступление жидкоспи в полость А.
Измепенис поступления компонента повысит или уменьшит давление в указанной полости, игла персместится и из)!с!(ит гидравличсскос сопротив.!Синс, обра.)ованпое рабочим проф!(с!С)$ иг.)ы и седни(. Расход кпчпои нт,! топл,!вя и маги( !р;$.!и изменит(я. Прп р(г) !Прояапии .(ю)ншисния $.((ч)юн(нтвв топ и)В) рсг),зчтор раб(масг гак )к(ь г( тьк я ) и гз: (ас на ()Вг)вн!Сльныи ззечент воздеис ге) ют т )я зги (я игре ! ф рс) нкачи й $3 В. ЭЛЕТНЕНТШ РАС')гТА СИСТЕМЫ РЕ! ) ЛИРОВА))ИЯ Задачи, решаемые прн проектировании Расчет аштеч регс зпро!(ан))я вк ио(а.т решение с)етую= и(их зада' !. 1.