Далин В.Н. Конструкция вертолетов (553618), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Указанная зависимость усилия на штоке от скорости его перемещения называется внешней, или нагрузочной характеристикой ГУ (рис. 8.8.2, б). 1 камера 2 камера Рис. 3.8.2. Двухкамерный ГУг а — схема питания камер ГУ от двух гидросистем: 1 — входной рычаг; 2 — развязывающие пружинные тяги; 3 — электрическая сигнализация заклинения золотника; 4 — клапаны перекмочения гидросистем; 5 — золотниковые распределители; б — силовой цилиндр Гу; 7 — шток с двумя поршнями (стрелкой показано направление движения штока при заданном смещении входного рычага); б — внешняя характеристика ГУг — при нормальной работе двух гидросистем; — — — — при отказе одной из гидросистем; — — — — внешняя характеристика одной камеры 'г' — скорость выходного штока; Р— усилие на штоке Подобранный таким образом ГУ должен обеспечивать ааданные максимальные скорости перемещения управления при нагрузке, составляющей 70% от нагрузки при нулевой скорости |птока ГУ.
Если достаточно точно известны постоянные составляющие нагрузки на штоке ГУ, то усилие Ро на штоке ГУ определяется из 146 соотношения 0,7Ро> Я, где Я вЂ” постоянная составляющая нагрузки, действующей на шток от шарнирных моментов лопастей. Значение 0,7Ро можно выбирать по более нагруженному каналу управления с том, чтобы во всех остальных каналах управления НВ могли бы быть применимы однотипные ГУ.
ГУ при нагрузке 0,7Р о должны иметь скорость перемещения штоков при минимальном давлении равной или большей скорости перемещения органов управления при нормальной эксплуатации. Переменная составляющая усилия, как показывает опыт эксплуатации, пе влияет на скоростные характеристики ГУ. У ГУ на линии подачи давления устанавливаэотся обратпыа клапаны, исключающие их «просадку». Основнос назначение этих клапанов — фиксация выходных штоков ГУ в момент перехода с основной гидросистемы па дублирующую. Кроме того, обратные клапаны препятствуюг произвольпому перемещению выходных штоков под действиом внешней нагрузки вследствие падения рабочего давления в ГУ при пореклэочепии систем.
В случае обычной схемы и применения двухкаскадной схемы управления на вертолете ГУ целесообразно конструировать в виде абъединенпого рулевого агрегата, работающего как от ручного управления, так и от сигнала автопилота. Насосы основной и дублирузощсй гидросистем устанавливаэотся на приводах главного редуктора, что обеопечиваот их нормальную работу з случае отказа двигателей и перехода вертолета на режим самовращепия НВ.
При отказе основной системы клапан переключения автоматически переводит питание ГУ на дублирующую систему. Питание бустеров первого и второго каскада должно быть дублировапо. Если вертолетом можно управлять при отказе гидросистемы (при малых усилиях на рычаги управления от шарнирных моментов), дублируэащую систему можно не делать. В многокамсрпых (двух- и трехкамерпых) ГУ каждая камора питается независимой гидросистемой, а дзижепие поршня в ней регулируется независимым распределительным золотником (рис.
3.8.2, а). При нормальной работе многокамерного ГУ силы давления жидкости на поршень в каждой камере складываются на общем штоке. Внешняя характеристика многокамерного ГУ по сравнению с однокамерным изменяется в сторону увеличения преодолеваемой противодействующей силы при той же скорости двихзения его выходного звена. 147 На случай заклинивания одного из распределительных золотников многокаморного ГУ они соединяются между собой через развязывающио устройства (чаще всего пружинные тяги или торсионные валы, работающие на кручение).
Эти устройства обеспечивают возможность (при приложении некоторого дополнительного усилия) перемещения остальных золотников и, следовательно, возможность управления ГУ. Подача давления в камеру с заклиненным золотником при этом должна быть отключена по сигналу обжатия развяаывающего устройства. При использовании многокамерных ГУ расчет потребных мощностей производится для одной ого каморы и одной гидросистемы. Все остальные камеры и питазощие их гидросисгемы (чнсло которых равно принятому числу отказов за полет) создают избыточную (резервную) мощность ГУ, как и масоу системы, определяемую степенью резервирования и его схемой.
Присущие вертолетам низкочастотные вибрации, возбуждаемые НВ, обусловливают ряд особых требований к элементам гидрооистсмы. ГУ для вертолетов должпы иметь увеличенную зону нечувствительности, с тем чтобы перемещения золотников, вызываемые вибрациями, укладывались в них. Зова нечувствительности Ь (см. рис. ЗЛ.З) распределительного золотника в месте присоединения входной части зависит от величины упругих деформаций опоры Л ( „, ГУ в направлении входной тяги при действии максимальных эксплуатационных сил. Так, например, у вертолета Ми-6 Л(д,= 0,2 мм, Ь= 0,8; у вертолета Ми-8 Ы„„= 0,$7 мм, Ь= 0,25. Как видно, деформация опор ГУ при максимальных эксплуатационных усилиях всегда мепьше зоны нечувствительности распределительного золотника. Силы трения, возникающие при перемещении золотника, должны быть минимальными.
Трение золотника значительно возрастает па тяжелых вертолетах, что объясняется увеличением диаметров золотников. Для уменьшения сил трения целесообразно применять двухкаскадные золотники. При конструировании установок ГУ особое внимание необходимо уделять жесткости их крепления. При недостаточной жесткости вследствие деформации опоры ГУ под действием внешних сил могут появиться автоколебапия управления па участке за ГУ. Для предупреждения этих автоколебаний при конструировании необходимо учитывать соответствие направлений действий внешних сил и возможного перемещепия его силового штока из-за деформации опоры.
Входную тягу управления золотником ГУ следует присоединять так, чтобы при деформации опоры золотник перемещался 148 в направлении, обеспечивающем движение его штока в ту же сторону,что и действие внешней силы. Рис. 3.8.3. Кииематическая схема управления Г!г продолъиого управления иа вертолете Ми-бг ! — качалка; 2 — силовой шток ГУ; 3 — выходная тяга; 4 — кронштейн крепления ГУ; 5 — входная тяга управлтшя золотншсом В кипематической схеме, приведенной па рис. 3.3.3, такое соответствие соблюдено. Действительно, при действии внешней силы через выходную тягу 3 влево ось А вследствие прогиба кронштейна 4 псреместитса вниз. Это вызовет поворот качалки 1 против часовой стрелки и двигкение штока ГУ 3 так же, как и направление внешней силы, влево. 3.9.
ВЫБОР ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАЛОГО ГИДРОУСИЛИТЕЛЯ В ДВУХКАСНАДНЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ Силовой !'У (выходной) подбирается в зависимости от величипы нагрузок со стороны лопастей Е)В или РВ. При подборе малого ГУ необходимо учитывать как силы трения в проводке управления, так и инерционные силы. С точки зрения динамики, двухкаскадпую систему можно представить в виде схемы ( рис.
3.9.1). Малый ГУ подбирается по расчетному усилию Р „= Р, + Р „(Р „— усилие, развиваемое ГУ, при котором обеспечивается потребная скорость 149 перекладки управления; Р, — расчетное усилие приведенной силы трения в проводке; Р „ — расчетное уоилие от приведенной инерционной силы). 3.9,1. Динамическая схема двухкаскадной системы управления бсхема показана с дополнительным фильтром): 1 — ручка управления; 2 — малый ГУ1 3 — приведенная хгесткость тросовой проводки; 4 — приведенная масса тросовой проводки; 5 — приведенное трение в тросовой проводке; 6 — предварительный натяг; 7 — силовой 1У; 8 — выход системы; 9 — прухсияная тяга; 10 — ограничение хода Скорость выходного штока силового ГУ при существующих па нем внешних нагрузках должна превышать при всех условиях максимальную скорость перекладки малого ГУ как минимум па 10— 20ь/о (имеются в виду скорости, приведенные, например, к выходному штоку малого ГУ).
Нарушение этого условия может привести к неоправданному нагружепию проводки усилием малого ГУ при быстрых перекладках управления. На рис. 3.9.2 приведены типовые амплитудные характеристики на входе силового ГУ (х1) в зависимости от амплитуды перемещения штока малого ГУ (х о ) от частоты перемещения летчиком ручки управления ю.
Амплитудно-частотная характеристика системы имеет резонанс при частоте ю О. Максимальное значение зависимости выходного перемещения от частоты будет том больше, чем меньше трение в тросовой проводке. В первом приближении резонансную частоту юо можно определить по формуле 150 где и и пг — приведенные жесткость и 'масса тросовой проводки соответственно. Естественно, зта частота но должна совпадать с собсгвснными частотами фюзеляжа вертолета или с частотой переменных сил на втулке НВ или РВ.
гсо нс должна быть чрезмерно низкой, чтобы ие попасть в диапазон частот, используемых летчиком при пилотировании вертолета (приблизительно до 1 Гц), т.к. зто может затруднить управление. гос тросовой проводки рекомендуется в пределах 5 — 8 Гц, злй Хь Ци Хь ьу а 6) .ь Рис. д.9.2. Хпрактеристики двуккаскадной системы управления: а — зависимость выходного перемещения от частоты; б — зависимость инерционной силы от частоты Если значение резонансной частоты получается нике, необходимо: — уменьшить приведенную массу путем облегчения подвижных злемептов тросовой проводки, уменьшения диаметра троса и уменьшения хода; 151 — повысить приведенную жесткость усилением крепления малого ГУ и элементов, соединяющих его с тросовой проводкой. Опьгт проектирования показывает, что применение тросов диаметром свыше 3 мм и рабочих ходов троса овыше 750 мм в атом случае нецелесообразно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
