Жидкостные ракетные двигатели Добровольский М.В. (1014159), страница 72
Текст из файла (страница 72)
9.9,а) клапан открывается в направлении усилия, возникающего за счет действия газа высокого давления (по потоку газа). ье я паплидный Уа нлипан Я редунпуор ГД одраегный дл Д пре3оранилт Я грильупр 9 'й РиЕЬЕм =:з ароссель Д регуллпуар Ы брайнин нампенсипго Рис. 9. 8.
Двигательная установка à — маршевый ЖРД; 2 — рулевые ЖРД; 2 — гелневый аккумулятор давпения а — бак с жидким водородом; Ю вЂ” бак с жидким фтором; а — блок-арматура системы управления; 7 — шарнирный поднес маршевого двигателя; В— трубопровод подачи водорода; У вЂ” сбрасываеа1ый «ожук; 348 третьей ступени ракеты «Офосз: 10 — НаДДУВ Нз; 11 — ДРЕиаж Нз И НЕ; !т !7 — ПРЕДаХРаин. телзные клапаны, И вЂ” тормозные сопла; И вЂ” счетно-ре. шающее устройство системы опорожнения; !у — заправка Нз; И вЂ” дрена к Рз; та — заправив Рз; 1У вЂ” заправка Не 349 В редукторе обратного хода (рис. 9.
9, б) клапан открывается против усилия, возникающего за счет действия давления газа высокого давлейия (против потока газа). Рис. 9.9. Схема редукторов прямого и об. ратного хода: а †редукт прямого хода; б †редукт обратного яода: ! †запорн пружина; у †клап; 3 — толкатеиь; ! †мембра; У вЂ ди б †основн пружииз По чувствительному элементу редукторы можно разделить на сильфонные (рис. 9.
10, а), мембранные (рис. 9. 10,б, в, г), плунжерные или поршневые (см. рис. 9. 13, а, б) . !4 11 Д з) г) а) Рис. 9. 1О. Различные схемы редукторов обратного хода: а — сильфониых; б, е, е — мембранных: ! — полость высокого давления; у — клапан; а — селло клапана; 4 — регулируюШий винт; у — основная пружина; 6 — шток; 7 — пружина; 8 — дросселируюжее сечение у — попоет. низкого давления; гр — сильфон; ы — мембрана; гу — отверстие !канали !3 — полость низкого давления над клапаном; !! †полос газа пневматического привода Устройство и работа редукторов На рис.
9.10 — 9.13 показаны схемы и сечения различных типов редукторов. Редуктор об р атно го х од а. Когда редуктор не работает,пружина 5 (рис. 9,10,а, б, 9.!1) находится в свободном состоянии. Газ высокого давления поступает в полость высокого давления ); сила давления газа и сила действия пружины 7 прижимают клапан 2 к седлу 3, не допуская прохода газа через клапан. При сжатии основной пружины 5— редуктора регулирующим винтом е) возникает усилие, которое через шток б передается на клапан 2.
Пружина поджимается до того момента, пока сила давления ее станет больше суммарной силы пружины 7, давления газа в полости высокого давления, прижимающего клапан 2 к седлу 3, и давления газа в полости низкого давления на рабочую поверхность Ги (сильфона или мембраны). При этом клапан 2 открывается, газ проходит через дросселирующее сечение 8, давление его падает и газ поступает в полость низкого давления 9, откуда через выходное отверстие направляется к месту назначения.
Чем больше затяжка пружины 5, тем больше открывается клапан редуктора, тем меньше дросселируется газ, т. е, тем больше будет его давление после редуктора. Я-Ф (услгУю ниФ!гг!ртни на М'! Рис. 9. 11. Редукторы обратного хода (обозначения сн. рис, 9. 10) В редукторе, показанном на рис. 9.10,в и 9.12, полость низкого давления 9 каналом 12 в штоке б сообщена с полостью 13, отделенной от полости высокого давления мембраной 11. Таким образом уравновешиваются силы давления газа на клапан 2, т. е.
клапан 2 данного редуктора полностью или частично разгружен от сил давления газа (полностью при равенстве площади поверхностей мембраны 1! и площади клапана 2). Редуктор не только уменьшает давление газа до необходимой величины, но и является регулятором, сохраняющим давление на выходе постоянным, несмотря на то, что давление на входе в редуктор, т. е. давление в баллоне, все время падает. Действительно, если, например, давление в полости низкого давления 9 возрастет выше заданного, определяемого затяжкой пружины 5, то сила, действующая на поверхность ги, становится настолько большой, что она преодолевает силу пружины 5. Тогда шток б вместе с клапаном 2 перемещается вверх и проходное сечение уменьшается.
Поступление газа в полость 9 при этом уменьшается до тех пор, пока давление в ней не станет опять равным заданному. Если давление в полости 9 станет ниже заданного, то уменьшится сила давления на поверхность Ри, действующая против пружины 5, и пружина вместе со штоком б переместится вниз, а вместе с ней переме- стится и клапан 2.
Вследствие этого проходное сечение увеличится, степень дросселирования газа уменьшится и давление газа в полости 9 снова поднимется до заданного. Редуктор прямого хода. Газ высокого давления входит в полость 3 (рис. 9.13). Дросселирование газа происходит в дросселирующем отверстии 11 между клапаном 5 и седлом клапана 4. Газ пониженного давления поступает в полость низкого давления 8 и оттуда к потребителю. В редукторе, работающем по схеме рис. 9.
13, а, клапан 5 разгружен от усилия, действующего на него со стороны пружины 2 и высокого давления в полости 3, путем установки двух поршней б. В полости 3 и 8 над поршнями по каналам 10 и 7 поступает газ, давлением которого поршни б разгружаются. В редукторах, работающих по схеме рис. 9.!З,б, усилие, действую;цее на клапан 5 со стороны пружины 2 и давления газа в полости 3, компенсируется за счет давления на поршень б, который штоком 9 жестко связан с клапаном б. Отличие редуктора, изображенного на рис.
9. 13,а, от редуктора на рис. 9. 13, б заключается в том, что в первом полости высокого и низкого давления 3 и 8 состоят из двух частей, соединенных соответственно каналами 10 и 7; во втором редукторе этого соединения нет. Редуктор прямого хода работает следующим образом. В случае превышения давления в полости 8 сверх заданного и установленного путем соответствующей затяжки пружины 2 сила на клапан 5, действующая вверх, возрастет, при этом клапан 5 поднимется и дросселирующее отверстие уменьшится, что вызовет понижение давления на выходе до заданной величины. В случае понижения давления в полости 8 клапан 5 будет опускаться, дросселирующее отверстие 11 увеличиваться и давление снова повысится до заданного. 9.4. ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕДУКТОРОВ Как было показано выше. редуктор давления газа при правильном его устройстве является регулятором давления газа на выходе.
Но, как большинство регуляторов, он работает с некоторой неравномерностью, т. е, при изменении давления на входе в редуктор меняется давление и на выходе из него. Зависимость давления на выходе р,ы, от давления на входе в редуктор р,„называется характеристикой редуктор а. Зависимость давления на выходе из редуктора от давления на входе при отсутствии расхода газа будем называть п р е дел ь н о й х а р а кт е р и с т и к о й *. Характеристики редуктора обратного хода Для того чтобы определить характеристики редуктора, т. е. найти зависимость р,„от р„,„составим уравнение равновесия подвижных частей редуктора при открытом клапане (см.
рис. 9. 10 и 9. 11). Силы, действующие вниз, будем считать положительными, вверх — отрицательными. При работе редуктора вниз действует только сила пружины 5 пр («з ~2~) где Яз — сила, давления пружины 5 при закрытом клапане редуктора в кГ; * Иногда пользуются терминами «динамическая» и «статическая» кзрактерпстпки, Однако эти названия ве соответствуют терминологии, принятой в теории регулирования, и поэтому в определении типа ларактеристики удобнее пользозагься принятыми выше терминами.
353 Ах — жесткость пружины б в кГ(см (49 н(см); гх — подъем клапана в см. Вверх действуют следующие силы: 1. Сила, возникающая от разности давлений на клапан 2: — (рвх — рвых) Ух», где 1вл — площадь повеРхности клапана, на котоРУю действУет сила разности давления газа высокого давления и редуцированного газа. Для схемы рис.
9.14,а патер где с(,р=Ы, +6; б) Рис. 9.!4. К определению (вв и (вввв для схемы рис. 9.14,6 2. Сила давления иа клапан 2 пружины 7 (см. рис. 9. 10) — (О,+А,Ь), где Я, — сила давления пружины 7 при закрытом клапане (сила пред- варительной затяжки) в кГ; й~ — жесткость пружины 7. 3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
