Жидкостные ракетные двигатели Добровольский М.В. (1014159), страница 49
Текст из файла (страница 49)
На рис. 6.15,б показана такая же мембрана с крестообразной насечкой. Поддействиемдавления мембрана рвется по насечке и отгибается в виде лепестков. Мембрана на нужное давление разрыва обычно подбирается, так как усилие, разрывающее тонкий материал мембраны, в значительнон мере зависит от допуска на толщину насечки. В мембранных запорных устройствах принудительного прорыва разрыв мембраны производится с помощью специального ножевого устройства или подрывного пиропатрона, Мембранные устройства принудительного прорыва значительно сложнее мембран свободного прорыва и в изготовлении, и в использо. ванин. Однако их большим преимуществом является срабатывание точно в заданный момент.
На рис. 6. 16 показан пример мембранного клапана для открывания доступа компонента к двигателю в момент начала работы. Клапан сра. батывает от давления газов, поступающих по штуцеру 4 в полость над 240 Рпс. б. 14. Отсечной клапан с электромагнитным при- водом: à — атолной штуцер; 2 — ору>кина, Э вЂ” нижний клапан; б — уллогняющий поясок; б — шток, б — выхолной штуцер; 7 — верхний «лалаь;  — лреваж. 9 — электромагнит, 10 — якорь; П вЂ” ярмо электромагнита, 22 — шток ау Рнс. б 13. Разрывные мембраны свободного прорыва 241 Рис. б, 1б.
Мембранный клапан: ! — мембранный блок; 2 — корпус; 3 — крышка; 4 — штуцер; з — ви. афрагма;  — штифт" ! 7 — нож;  — мембрана Рис. 6. 17. Регулятор давления подачи: ! — ппуцер входа командного газа; 2 †пружи; 3 †полос сильфона 4 — сильфон  †полос; б †корп; 7 †входн штуцер;  †сед кла. пана; 9 †клап; 79-свеолевие, 7! †выходн полость 242 диафрагмой 5, которая под давлением газа прогибается и заставляет передвигаться нож 7.
Нож 7 срезает штифты б и прорезает мембрану 8 по заданному периметру. Давлением компонента мембрана отгибается и открывает доступ компонента. Регулирующие клапаны и дроссельиые шайбы. Реле Как мы отмечали выше, поддержание заданного режима работы установки обеспечивается с помощью различного рода дросселей и регулирующих клапанов. Сущность действия регулирующих клапанов состоит в изменении величины дроссельного сечения между клапаном и седлом клапана при нарушении режима подачи компонента или,при поступлении со- ! ответствующей команды.
На рис. 6. 17 приведен при- ! мер регулятора постоянства давления подачи компонента. Компонент поступает в клапан по штуцеру 7, проходит через дроссельное сечение между клапаном 9 н седлом клапана 8, поступает в выходную полость 11, откуда идет по назначению. Давление компонента в полости П определяется величиной командного давления, подаваемого по фоч штуцеру 1 в полость сильфона 4. Давление компонента из полости ~л--: ',~4г ~ ' ' ! 1! по сверлению 10 передается ;р в полость 5. Пружина 2, силь- 9 8 ~ 5 ~ у фон 4 и площадь клапана подобраны таким образом, что при увеличении или уменьшении дав- 7 ления компонента в полости 11 изменяется соотношение сил, действующих на клапан 9.
При этом ! — ввод злектрическик проводов; у — перектю. чатель; 3 — резьбоаое регулирующее кольцо 4- дроссельное сечение между кла- регулируемая пружина; в — дренаж; а — толка- тель; 7 — штуцер давлении В-оенованне при. паном и седлом 8 соответственно емннка давления; у — мембрана; 40 — коРпус уменьшается или увеличивается н в полости 11 востанавливается заданное давление. На рис. 6.22,в показан пример установки сменной дроссельной шайбы (жиклера), используемой для обеспечения заданного гидравлического сопротивления магистрали. На рис.
6. 18 показано реле да вл е н и я. Оно служит для переключения электрических цепей при достижении в обслуживаемой магистрали или объеме определенного давления и для обратного переключения цепи при снижении давления до заданного предела. Реле давления состоит из приемника давления и быстродействующего переключателя. Чувствительным элементом, воспринимающим давление, служит мембрана 9, прижатая по периметру основанием прием- нина давления 8 к корпусу 10 и усиленная регулируемой пружиной 4.
Под действием поступающего под мембрану давления (когда оно достигнет заданной величины) она прогибается и помещенным на ней толкателем б нажимает на пружину переключателя 2, который перебрасывается на верхний контакт. При снижении давления мембрана освобождает переключатель 2 и он падает снова на нижний контакт. Перебра- 243 сывание переключателя 2 приводит к замыканию тех или иных электрических цепей. Регулирование прибора на заданную величину давления б) аз Рнс.
б. (З. Обратные клапаны (а); заправочная (б) н слнвная (а) пробки: ! — выходной штуцер; 2 — отверстии в упорном выступе; 2 — корпус; 4 — пружина; а — тарелка клапана; а †сед клапана, входной штуцер срабатывания достигается изменением прогиба пружины 4 с помощью резьбового кольца 3. На рис. 6. 19 приведены примеры обратных клапанов, заправочной и сливной пробок. Трубопроводы Для подачи компонентов и для управления клапанами системы подачи используются системы трубопроводов различных размеров и конструкции. Сечения трубопроводов подачи компонентов подбираются исходя из допускаемой скорости движения их по трубам. Обычно скорость движения жидкости берут порядка 5 — 30 ду/сел.
При больших скоростях намного возрастают гидравлические потери, пропорциональные квадрату скорости. При малых скоростях движения уменьшаются потери, но значительно возрастают размеры трубопроводов. Поэтому в трубопроводах подачи компонентов к ТНА, где для предотвращения кавитации важно сохранить напор компонентов на входе в насосы, скорость движения берут меньшую. Для подачи компонентов часто используются гибкие шланги, применение которых упрощает монтаж, а также допускает перемещение агрегата, к которому присоединены трубопроводы.
В качестве гибких шлангов могут быть использованы эластично-тканевые и металлические (сильфонные) шланги. Основой эластично-тканевых шлангов в большинстве случаев является резина. Для агрессивных компонентов применяются специальные основы (например, фторопласт). Шланги состоят из эластичной трубки, упрочненной тканевой или металлической оплеткой. В зависимости от рабочего давления применяется одинарная, двойная и даже тройная оплетка.
На рис. б. 20 показан металлический гибкий шланг с гофрированной внутренней трубкой (сильфоном), заключенной в металлическую Рис. 6. 20. Металлический (сильфонный) шланг с оплеткой оплетку. Сильфон и оплетку изготавливают из нержавеющей стали, а также из углеродистой стали, бронзы, никелевого и титанового сплава. На рис.
б. 2! показаны различные способы заделки зластпчно-ткаиевых и сильфонных шлангов. На рис. 6.22,а шланги заделываются г 3 аз г 3 5 йу г г> Рис. 6. 2К Способы заделки эластично-тканевых и силь- фонных гибких шлангов: а, б, а — зласгвчна.тканевые шланги; г — снльфонный шланг; ! — зажнмная обойма У вЂ” ниппель; Х вЂ” шланг; а — винтовая нарезка. з-внутренняя оплетка; а — паквпная гайка; у — квостоввк штупера с окнамв с помощью зажимной обоймы 1 и ниппеля 2, хвостовик которого имеет вид конуса. Зажимная обойма имеет на конце винтовую нарезку большого шага 4.
Шланг 3 ввинчивается в обойму до упора, после чего в обойму ввинчивается ниппель 2, который уплотняет соединение, прижимая коническим хвостовиком шланг к обойме 2. На рис. 6. 21, б уплотнение шланга обеспечивается закаткой обоймы 1 в профильный ниппель 2. На рис.
6. 21, в показана заделка шланга между коническими поверхностями обоймы 1 и ниппеля 2. На рис. 6. 21, г дан способ заделки сильфонного шланга. В трубчатый с окнами хвостовик штуцера 7 вставляется конец 6.22. Способы соединения трубопроводов: рагвальцовкой труб; б †соединен с припаиниыми или приваренными установкой дроссельной шайбы; г †соединен с помощью сильфова; д-фланцевое соединение Рис. а — ниппельное соединение с ниппелимв; а †соединен с шланга с предварительно спаянными на участке заделки гофром и оплеткой. После этого вставленный конец шланга опаивают по периметру окон. На рис. 6.22 показаны различные типы соединений трубопроводов.
При малых диаметрах трубопроводов распространено ниппельное соединение трубопроводов с развальцовкой (рис. 6. 22, а). На рис. 6, 22, б показано н и п п ел ь н о е (шаровое) соединение с припаянными или приваренными ниппелями. Герметичность соединения при этом обеспечивается контактом шаровой поверхности ниппеля с конической поверхностью штуцера. Соединение с помощью силь фона (рис.
6.22,г) и фл а н ц евое соединение (рис. 6.22,д) применяются при больших диаметрах трубопроводов. Применение сильфонного соединения или сильфонных вставок на трубопроводах позволяет компенсировать неблагоприятное сочетание допусков в размерной цепи, а также температурные удлинения труб и деталей изделия. 6.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ПОДАЧИ И ЕИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ ПОДАЧИ 246 Необходимое давление подачи компонентов р„„складывается из давления в камере сгорания рй и гидравлических потерь давления в системе подачи компонента, т. е. на пути от насосов ТНА или баков (при вытеснительной системе подачи) до камеры сгорания.
В общем случае (без учета давления столба жидкости и действия инерционных сил) (6. 12) где Арф, 'Арокл', Ьртруб', Арки; Лрдр — потери давления соответственно в форсунках, охлаждающем тракте, трубопроводах, клапанах и дросселях. Сумма (гарф+Лрокл+Артруб+Арнл+Ардр) представляет собой гидравлические потери да в лен и я компонента в системе подачи. Расчет гидравлических потерь в системе подачи ЖРД возможен только при известных или заданных размерах охлаждающего тракта камеры, схеме системы подачи, размерах и форме трубопроводов, а также типе и числе клапанов и других местных гидравлических сопротивлений; угольников, разветвлений, сборников и пр.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
