Проектирование воздушно-динамического рулевого привода управляемой гиперзвуковой ракеты зенитного комплекса

2

Реферат

Хиндикайнен Е.С. Проектирование воздушно-динамического рулевого привода управляемой гиперзвуковой ракеты зенитного комплекса: Дипломный проект / ТГУ - Тула, 2006.

ВОЗДУШНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ РУЛЕВОЙ ПРИВОД, ГАЗОРАСПРЕ-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, РАБОЧАЯ ПОЛОСТЬ, СОПЛО, ПРИЕМНИК, ШПАНГОУТ, АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ РУЛИ, ЭЛЕКТРОМАГНИТ.

Целью дипломного проекта является разработка воздушно-динамического рулевого привода.

В ходе выполнения проекта необходимо обосновать выбор типа и структуры привода, составить математическую модель привода, рассчитать конструктивные параметры, произвести тепловой расчет конструкции, рассчитать управляющий электромагнит и динамические характеристики привода.

В технологической части составлены маршрутные карты и технологический процесс сборки рулевой машины.

В экономической части составить сетевой график процесса проектирования рулевого привода.

В проекте рассмотрены вопросы охраны труда, меры по недопущению вредных и опасных факторов, электробезопасность, пожарная безопасность.

Содержание

Введение

1. Основная часть

1.1 Обоснование выбора типа привода и его структуры

1.2 Принцип действия РП

1.3 Математическое описание функционирования ВДРП

1.4 Расчет первоначального варианта РП

1.5 Расчет обобщенных и конструктивных параметров

1.6 Описание конструкции РП

1.7 Тепловой расчет конструкции

1.8 Математическая модель РП

1.9 Расчет автоколебательной системы ВДРП и ее динамических характеристик

1.10 Расчет управляющего электромагнита

2. Технологическая часть

2.1 Разработка приспособления

2.2 Порядок работы с приспособлением

3. Экономическая часть

3.1 Составление и расчет сетевого графика

4. Охрана труда

4.1 Анализ вредных и опасных факторов при проектировании РП

4.2 Меры по недопущению вредных и опасных факторов

4.2.1 Расчет освещенности

4.2.2 Электробезопасность

4.2.3 Пожарная безопасность

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Любой товаропроизводитель при создании нового вида продукции преследует определенные цели; удовлетворение спроса на рынке, получение определенного объема прибыли посредством продажи данного продукта.

Чтобы достигнуть этих целей в нынешних условиях существования наших предприятий необходимо добиваться улучшения ряда показателей: повышение качества выпускаемой продукции, снижение себестоимости изготовления изделия, повышение числа дополнительных возможностей изделия, потребительских новшеств, что делает изделие более привлекательным по сравнению с аналогичными конкурирующими изделиями, и другие показатели, позволяющие привлечь потенциальных покупателей и устоять в усиливающей конкурентной борьбе товаропроизводителей.

Принципиально к военной технике, в данном случае, летательным аппаратам, предприятие - изготовитель должно работать над следующими показателями, характеризующие изделие: снижение стоимости, уменьшение общей массы летательного аппарата за счет введения в конструкцию изделия технических нововведений, постоянное повышение качества изготовления, простота эксплуатации и обслуживания.

Производя продукцию с учетом этих показателей оборонное предприятие сможет производить конкурентоспособную продукцию и удовлетворять запросы любых заказчиков.

Управление летательным аппаратом (ЛА) является важнейшей научной и практической проблемой современного самолето и ракетостроения.

Для обеспечения полета ЛА по требуемой траектории применяется совокупность различных технических средств, представляющая собой систему управления.

По функциональному назначению входящие в систему управления ЛА устройства можно разбить на три группы:

1) устройства формирования управляющего воздействия с сигнала управления;

2) органы управления, которые создают управляющие усилия;

3) рулевые приводы, приводящие органы управления в действие в соответствии с управляющим воздействием.

Так как данный дипломный проект посвящен разработке рулевого при вода, рассмотрим более подробно 3-тью группу устройств.

Рулевые приводы осуществляют в системе управления функциональную взаимосвязь между устройствами первой и второй групп. Поэтому наряду с функциональными элементами, обеспечивающими создание силового воздействия на органы управления (источники питания, кинематически связанные с органами управления исполнительные двигатели, элементы энергетических магистралей), рулевые приводы включают функциональные элементы, которые устанавливают соответствие этого силового сигнала формируемому в системе управления управляющему сигналу (преобразователи и усилители электрических сигналов, электромеханические преобразователи, различного вида датчики).

Для конкретизации областей исследования задач, стоящих при разработке рулевых приводов, в их составе выделяют силовую и управляющую системы. Силовая система объединяет функциональные элементы рулевого привода, которые непосредственно участвуют в преобразовании энергии источника питания в механическую работу, связанную с перемещением позиционно нагруженных органов управления.

Управляющую систему составляют функциональные элементы рулевого привода, которые обеспечивают изменение регулируемой величины (координаты положения органов управления) по заданному или выработанному в процессе полета ЛА закону управления.

Структура, характеристики и конструкция рулевого привода определяются типом летательного аппарата. В данном дипломном проекте рассматривается рулевой привод для малогабаритных ЛА, полет которых происходит в плотных слоях атмосферы. Такие рулевые приводы осуществляют перемещение, как правило, поворотных аэродинамических рулей ЛА и характеризуются высоким быстродействием, способностью развивать значительные усилия при низкой массе и малых габаритах конструкции. Их энергетические и габаритно-массовые характеристики существенно зависят от вида используемой энергии.

Бурное развитие ЛА в пятидесятых годах заставило применять пневмопривод с воздушным аккумулятором давления в системах управления ЛА из-за того, что он был наиболее дешевым, простым и надежным рулевым механизмом.

В шестидесятых годах получили распространение рулевой привод на горячем газе, широко применяемый и в настоящее время. Переход от воздушного аккумулятора давления в системах рулевых приводов, 'занимающего значительный объем в ЛА, к малогабаритному и простому в изготовлении пороховому генератору газа позволил улучшить габаритно-массовые и эксплутационные характеристики рулевых приводов.

Создание в семидесятых годах рулевого привода без бортового источника питания - воздушно-динамического - положило начало новому этапу совершенствования рулевых приводов малогабаритных ЛА;

Следует также упомянуть о существовании электромагнитных рулевых приводов, в которых управления лопастями происходит напрямую силовым электромагнитом, напитываемым от аккумуляторной батареи. Однако они так же не получили широкого применения вследствие малой мощности и большого веса источника питания электромагнита.

1. Основная часть

1.1 Обоснование выбора типа привода и его структуры

Классификация приводов.

Приводы лопастей предназначены для преобразования электрических сигналов управления в механическое перемещение лопастей, жестко связанных с подвижными частями исполнительного двигателя.

Исполнительный двигатель преодолевает при этом действующие на лопасть шарнирные нагрузки, обеспечивая необходимую скорость и необходимое ускорение при обработке заданных выходных сигналов с требуемой динамической точностью.

На базе уже существующих конструкций приводы могут быть классифицированы:

1) по типу силовой системы:

- воздушно - динамические;

- пневматические;

- горячегазовые;

- электромагнитные;

2) по принципу управления лопастями:

- релейное двух и трехпозиционное управление;

- пропорциональное управление;

3) по схеме управляющей системы:

- автоколебательная с двух и трехпозиционным управлением;

- самонастраивающаяся с генератором вынуждающих колебаний и с двух и трехпозиционным управлением;

- автоколебательная с генератором вынуждающих колебаний и с двух и трехпозиционным управлением;

4) по типу исполнительного двигателя:

- одностороннего и двух стороннего действия;

- полуоткрытого и закрытого типа;

5) по типу распределительного устройства:

- поворотный золотник на входе, на выходе, на входе и выходе одновременно;

- струйная трубка;

- клапанное распределительное устройство на входе, выходе, входе и выходе одновременно.

Выбор типа РП.

Создавая новую конструкцию РП с учетом требований, изложенных в введении, необходимо выбирать такой тип привода, который обеспечивал бы требования по точности при меньшей массе и расходовал бы меньшее количество энергии по сравнению с другими типами приводов.

Для малогабаритных ракет наиболее перспективными являются рулевые привода, которые используют скоростной напор набегающего потока воздуха, получившие название -- воздушно-динамические рулевые привода.

Привода такого типа не требуют размещения на борту летательного аппарата специального источника энергии для осуществления поворота рулевых лопастей. В таком приводе поворот рулей осуществляется за счет набегающего потока воздуха. Отсутствие источника энергии улучшает массо-габаритные характеристики. Такие привода обладают следующими преимуществами перед другими приводами: простотой конструкции и обслуживания, малой металлоемкостью, небольшой трудоемкостью изготовления, надежностью работы, сравнительно невысокой стоимостью.

Воздушно-динамические рулевые привода развивают достаточную мощность и обеспечивают необходимое быстродействие, при этом аэродинамическое сопротивление, создаваемое воздухозаборником, пренебрежимо мало.

Системы приводов, использующие аэродинамический напор воздуха, обладают следующими свойствами:

- независимость габаритов силовой системы от времени работы,

- соответствие располагаемых и требуемых характеристик в широком диапазоне скоростей, постоянство фазового сдвига в широком диапазоне частот вращения.

1. В состав РП входят:

1) две рулевые машины (РМ);

2) шпангоут с аэродинамическими рулями;

3) воздухозаборное устройство;

4) блок усилителей,

5) теплоотборник

2. Основные технические требования к РП следующие:

1) РП двухканальный, воздушно-динамический. Зависимость отклонения рулей от входного сигнала пропорциональная;

2) максимальный угол отклонения рулей б^m = ±25^o±l °;

3) форма и геометрические размеры руля представлены на рис. 1.1

2

Рис. 1.1. Геометрическая форма и размеры руля.

4) динамические характеристики РП обеспечиваются в диапазонах:

чисел Маха (М)........................................ от 1,1 до 5,5

частот вращения по крену (Гц)....................от 3,0 до 21,0

температур воздуха на входе (Т_а), К........ от 223 до 2140

шарнирных нагрузок (М_ш) НМм................... от минус 0,1 до минус 6,35;

избыточных давлений (P_и), Па от 1,2-10 до 38,0-10

5) РП обеспечивает заданные динамические характеристики с момента начала управления (t_y) при М > 1,1:

ty= 0,59 с при Та =-50°С;

t_y= 0,50 c при Та = 20°С;

t_y= 0,37 c при Та = 50°С;

6) фазовые сдвиги РП при синусоидальном входном сигнале в диапазоне частот вращения f_min -f _max и амплитудах входного сигнала 0-25° от минус 5 до минус 25°;

7) нормированный коэффициент передачи в линейной зоне по первой гармонике при синусоидальном входном сигнале в условиях работы ракеты и с учетом погрешности изготовления при номинальном напряжении питания

k = 0,7-1,15;

8) номинальное значение коэффициента передачи, относительно ко-торого нормируется коэффициент передачи РП,

k_ном = 5,8°/В. Коэффициент передачи изменяется обратно пропорцио-нально питающему напряжению.

9) ненули на выходе РП (Дд) с момента начала управления (М ? 1,1) не более 2,5°, до начала управления Дд ? = ± 25°;

10) РП должен быть стойким, прочным и устойчивым на всех этапах эксплуатации к воздействию внешних факторов в соответствии с требованиями ТЗ и требованиями ГОСТ В20.39.302-76, ГОСТ В20.39.303_76, ГОСТ В20.39.304-76, ГОСТ В20.39.308-76, предъявляемыми к изделиям классификационной группы 4.3 с учетом требований групп 1.7 и 1.13;

11) время боевой работы РП на траектории не менее 18,8 с. Ресурс работы РП не менее 2 ч, в том числе с подачей пневмопитания -1ч.

Успех проектирования зависит не только от типа привода, но и от его структуры. При выборе структуры привода необходимо принимать во внимание требования, предъявляемые к приводу: ограничения по динамическим характеристикам, массо-габаритные характеристики, величина потребляемого тока от источника энергии. В системах приводов применяются структуры систем непрерывного и релейного действия. Системы приводов непрерывного действия более трудоемки в сравнении с системами релейного действия, так как их элементы должны иметь линейные статические характеристики. В системах приводов релейного действия используются более простые элементы: усилитель мощности, электромагнит, распределитель функционируют в двухпозиционном режиме. Автоколебания системы приводов не требуют обеспечения устойчивости. Наиболее просты разомкнутые системы приводов, но по сравнению с системами приводов с обратной связью требуемые динамические характеристики в них обеспечиваются за счет повышения мощности привода. Привод с большой мощностью требует большого расхода энергии: электромеханический преобразователь должен иметь большой электромагнитный момент, что обуславливает увеличение его объема и массы; от усилителя мощности требуется большая мощность для управления. Все это приводит к существенному увеличения объема и массы системы привода. В замкнутой системе привода вводятся датчик обратной связи, измеритель ошибки. Обычно они занимают малые объемы, имеют малые массы. Автоколебательные системы имеют лучшие динамические характеристики.

Поэтому, приходим к выводу, что при заданных нагрузках и требуемых динамических характеристиках целесообразно, для обеспечения минимальных габаритов и массы летательного аппарата, применение замкнутого автоколебательного рулевого привода, использующего в качестве рабочего тела скоростной напор встречного потока воздуха.

Перспективность проектирования рулевого привода релейного действия обусловлена следующими преимуществами: в замкнутом контуре обеспечиваются высокочастотные автоколебания малой амплитуды, благодаря которым линеаризуются нелинейности в механической передаче (люфт, трение покоя), в электромагните (зона нечувствительности) и практически исключается их влияние на преобразование управляющих сигналов; достигается высокая динамическая точность; система состоит из меньшего числа элементов по сравнению с системами непрерывного действия; система релейного действия проста в изготовлении, так как не требует регулировки; требует минимального объема проверок.

1.2 Принцип действия РП

При полете управляемой ракеты набегающий поток воздуха через носовой воздухозаборник, теплообменник и распределительное устройство проходит в рабочие полости РМ. С блока усилителей сигнал ошибки, равный разности сигналов управления и датчика обратной связи, подается поочередно на одну или другую обмотки управляющего электромагнита. При поступлении сигнала в одну из обмоток якорь притягивается к ней и устанавливает струйную трубку напротив соответствующего окна приемника. Воздух поступает в рабочую полость, и в ней устанавливается максимальное давление, одновременно вторая полость оcвобождается. Под действием разницы рабочих давлений в рабочих полостях рули смещаются пропорционально входному сигналу, совершая при этом высокочастотные автоколебания. При отсутствии - входного сигнала автоколебания совершаются относительно нулевого положения рулей.

1.3 Математическое описание функционирования воздушно-динамического привода

Состояние физического тела -- однородного газа -- в некотором проточном объёме W_i в каждый момент времени характеризуется совокупностью следующих параметров:

- давления P_i

- удельного веса г_i

- температуры T_i.

Для этого газа, полагая его идеальным, справедливо уравнение состояния:

(1.3.1)

Из этого уравнения следует, что независимых величин, характеризующих состояние газа в проточной полости, две. В термодинамике для их определения используются два закона:

- закон сохранения энергии;

- закон сохранения массы.

Принимаем допущения о том, что параметры газа являются медленно меняющимися по сравнению с изменением сигналов управления.

Это позволяет разбить уравнение нелинейной нестационарной модели привода на две группы уравнений:

- уравнения с медленно меняющимися координатами;

- уравнения с быстро меняющимися координатами.

Учитывая выше изложенное, применим для описания функционирования привода законы сохранения энергии.

Расчетная схема канала РП представлена на рисунке 1.3.1



2

Рис 1.3.1 Расчетная схема рулевого привода

Закон сохранения энергии можно записать в следующем виде:

- для полости теплоотборника

; (1.3.2)

- для рабочей полости

;(1.3.3)

- для полости отсека

(1.3.4)

Закон сохранения массы:

-для полости теплоотборника

; (1.3.5)

- для рабочей полости

(1.3.6)

- для полости отсека

(1.3.7)

Удельный приход (расход) энергии находим по зависимостям:

(1.3.8)

Массовый секундный приход (расход) газа в рабочей полости определяется по формулам:

 (1.3.10)

Функции режима течения определяются по формулам:

(1.3.11)

при

;

Математическое описание двигателя включает а себя еще и уравнения, полученные из уравнения состояния. Они имеют вид:

- для полости теплоотборника

; (1.3.12)

- для рабочей полости

(1.3.13)

- для полости отсека

(1.3.14)

С учетом теплообмена будем иметь следующие зависимости:

-для стенок теплоотборника

; (1.3.15)

- для стенок рабочей полости

; (1.3.16)

- для стенок отсека

; (1.3.17)

Механическая подсистема описывается следующими уравнениями:

(1.3.18)

Эффективные сечения входного и выходного отверстий распределительного устройства типа «струйная трубка» с достаточной для инженерной практики точностью можно описать с помощью полинома первой степени.

- для входного сечения:

; (1.3.19)

.

- для выходного сечения:

; (1.3.20)

.

Используя выражение для параметров можно записать:

; ;

тогда:

;

; где ;

где и - соответственно, фактический и максимальный углы поворота распределителя.

Полное нелинейное математическое описание (МО) исполнительного механизма имеет вид:

1.

2.

3.

4.

5.



7.

8.

Математическое описание исполнительного механизма будет иметь следующий вид:

(1.3.21)

где Т_г =

где Т_ум - постоянная времени управляющего электромагнита;

ж - коэффициент колебательности;

k_ум - коэффициент аппроксимации;

U_bx - напряжение входного сигнала;

P_Пi - давление в полостях привода;

k - показатель адиабаты;

П_то - удельный расход энергии в теплоотборнике;

G_to - удельный массовый секундный расход рабочего тела в теплоотборнике;

П_П1,2 - удельный расход энергии в рабочих полостях;

G_П1,2 - удельный массовый секундный расход рабочего тела в полостях;

S_П - площадь поршня;

1 - плечо;

д, д _m - угол поворота и максимальный угол поворота рулей;

W_1,2 - объем рабочих полостей;

Т_П1,2 - температура рабочего тела в полостях;

г _П1,2 - удельный вес рабочего тела в полостях;

R - универсальная газовая постоянная;

I_? - приведенный суммарный момент инерции подвижных частей;

f - коэффициент вязкого трения;

m_ш(д) - жесткость шарнирной нагрузки;

М_стр - момент сухого трения;

k_о - газодинамический коэффициент;

P_ТО - давление в ресивере;

Y_П1,2, Y_ТО1,2 - газодинамические функции режима течения;

µS_bx1,2, µS_bыx1,2- эффективные площади втекания и истечения в рабочих полостях;

P_о - давление в отсеке;

с - коэффициент, характеризующий регулируемое втекание;

б, б_m - угол поворота и максимальный угол поворота якоря управляющего электромагнита;

б, б_у - коэффициенты, характеризующие регулируемое истечение.

Структурная схема исполнительного механизма будет иметь следующий вид:



2

2

Рис 1.3.2 Структурная схема исполнительного механизма.

1.4 Расчет первоначального варианта ВДРП

Проанализируем диапазон чисел Маха на участке управляемого полета:

М= 1,1?Кб;

В таблице 1.1 отражена зависимость коэффициента от чисел Маха:

Таблица 1.1

Мах	1,1	2	3	4	5	6
	1,45	1,45	1,4	1,3	1,2	1,1

Значения коэффициента подъемной силы c_n = f (M, б_эф) и относительного положения центра давления x_d = f (б_эф, М) приведены, соответственно, в таблицах 1.2 и 1.3

Таблица 1.2 коэффициент с_п

	1,1	2	3	4	5	6
5°	0,2523	0,22	0,156	0,126	0,111	0,101
10°	0,5046	0,44	0,312	0,252	0,222	0,202
15°	0,7569	0,66	0,468	0,378	0,333	0,303
20°	0,0092	0,88	0,624	0,504	0,444	0,404
25°	1,261	1,1	0,78	0,63	0,555	0,505
30°	1,5138	1,32	0,936	0,756	0,666	0,606
35°	1,766	1,54	1,092	0,882	0,777	0,707
40°	2,0188	1,76	1,248	1,008	0,888	0,808
45°	2,2707	1,98	1,404	1,134	0,999	0,909

Таблица	1.3				центр давления	xd (мм)
		1,1	2	3	4		5		6
0°		53	55	54,6	54,1		53,4		52,8
5°		53	54,75	54,5	54		53,4		52,8
10°		53	54	54	53,5		53,4		52,8
15°		53	53	53	53		53,4		52,8
20°		53	52,5	52,5	53		53,4		52,8
45°		53	52,5	52,5	53		53,4		52,8

Выбираем положение оси вращения руля:

Х_ов = (0,05 ? 0,1) - (X_dmax - X_dmin) + X_dmin

Значение х_ов= 52 мм

2

Рассчитаем значения шарнирных нагрузок по зависимости:

(1.4.2)

где

q = 0,725 М²;

в_р - аэродинамическая хорда; в_р = 86 мм;

S_xap - площадь сечения ракеты; S _xap = 28,27 см^2;

с_п - коэффициент подъемной силы;

x_d - относительное положение центра давления;

Значения шарнирных нагрузок приведены в таблице 1.4

Таблица 1.4

значения шарнирных нагрузокМ_н[кгсм]

	1,1	2	3	4	5	6
5°	-0,6257	-4,9599	-7,1970	-8,2639	-7,9626	-5,9618
10°	-1,2514	-7,2145	-11,5104	-12,3958	-15,9252	-11,9236
15°	-1,8771	-5,4108	-8,6328	-12,3958	-23,8878	-17,8854
20°	-2,5028	-3,6027	-5,7552	-16,5278	-31,8504	-23,8452
45°	-5,6313	-8,1163	-12,9492	-37,1875	-71,6634	-53,6562

Зависимость шарнирных нагрузок от чисел Маха и от эффективных углов приведены на рисунке 1.4.1.

Рассчитаем значения избыточных давлений при соответствующих числах Маха по зависимости:

; (1.4.3)

при , Р_ст = 1 ат;

при , Р_ст = f(H,T);

Определим изменения параметра характеризующего соотношение момента нагрузки и развиваемого приводом момента:

; (1.4.4)

;

где

- избыточное давление,

с_п - коэффициент подъемной силы,

х_ов - положение оси вращения руля,

х_d - относительное положение центра давления,

М - число Маха.

Рассчитаем значение энергетической функции, которая характеризует отношение мощности потребной и мощности развиваемой:

;

где N_потр=,

- потребная скорость;

- потребный момент;

- максимальный момент;

 - максимальная скорость;

(1.4.5)

где f_вp - частота вращения, Гц

М_н - момент нагрузки,

Y_n - газодинамическая функция расхода,

Т - температура газа в рабочей полости.

Все данные, рассчитанные по выше изложенным зависимостям, представлены в таблицах 1.5-1.8.

Таблица 1.5 ,Т = -50°С

сэнерг	-4,31	-1,93	-3,43	-5,93	-4,45	-7,796	-5,233
Mн, кг/см	-2,55	-5.12	-14,5	-43,5	-47,5	-65	-37,5
kу	-0,0098	-,00408	-0,00372	-0,00486	-0,00366	-0,0067	-0,00637
Pизб,атм	1,182	5,34	15,15	35,51	49,69	28,48	22,69
М	1,12	2,17	3,51	5,28	6,25	4,75	4,25
fвр,Гц	4,75	5,54	8,5	11,5	11,2	8,1	7,5
бдо	1,814	2,189	2,473	1,878	12,282	12,714	12,551
Н,м	1	1	1	1	1	1	1
V, м/с .	336	651	1053	1584	1875	1425	1275
t,с *	0,6	1,0	1,5	2,0	2,8	8,8	10,1

Таблица 1.6 ,Т = +50°С

сэнерг	-4,7	-2,63	-2,48	-5,18	-7,98	-5,54
Мн, Кг/см	-2,85	-4,42	-12,5	-48	-66,5	-39,5
kу	-0,0082	-0,0059	-0,0055	-0,00367	-0,0065	-0,00638
Ризб,атм	1,28	3,45	13,26	44,51	28,48	21,89
М	1,27	1,75	3,31	5,92	4,75	4,17
fар,Гц	6,05	5,8	7,5	15,75	9,74	8,8
б0д	1,921	2,124	1,876	12,298	12,771	12,752
Н, м	1	1	1	1	1	1
V, м/с	381	525	993	1776	1425	1251
t, с	0,4	0,6	1,0	1,5	7,8	10,1

Таблица 1.7 ,Т = -50°С

сэнерг	-4,076	-1,933	-2,185	-5,004	-7,195	-7,197	-2,717	-2,651	-1,418
Pст	1,02	0,98	0,92	0,855	0,795	0,73	0,415	0,26	0,14
Мнr, Кг/см	-3,24	-5,468	-9,29	-30,44	-48,26	-45,62	-25,02	-15,5	-7,64
Мн, Кг/см	-3,18	-5,58	-10,1	-35,6	-60,7	-62,5	-60,3	-59,6	-54,6
kу	-0,0097	-0,0041	-0,0037	-0,0045	-0,0053	-0,0059	-0,0069	-0,007	-0,0066
Ризб,атм	1,22	4,55	12,34	27,51	38,44	36,52	30,12	30	26,23
М	1,125	2,003	3,2	4,737	5,501	5,391	4,865	4,801	4,579
fар,Гц	3,59	3,59	6,885	10,75	13,06	13,695	12,96	12,2	11,57
б0д	1,789	2,172	2,431	1,873	12,443	12,323	12,09	12,199	12,513
Н, м	89,49	265,04	632,19	1180,69	1711,89	2356,9	6546,11	9875,16	13652
V, м/с	336,48	599,17	959,85	1416,93	1645,53	1615,12	1459,93	1375,73	1308,21
t, с	0,6	1,0	1,5	2,0	2,36	2,8	5,8	8,3	11,58

Таблица 1.8 ,Т = +50°С

сэнерг	-4,638	-1,637	-7,665	-8,449	-8,25	-7,678	-7,434
Pcт	1,02	1,0	0,91	0,76	0,465	0,25	0,14
Мнr, Кг/см	-3,06	-5,05	-46,41	-39,14	-23,85	-12,85	-7,2
Мн, Кг/см	-3	-5,05	-51	-51,5	-51,3	51,4	-51,45
kу	-0,0092	-0,004	-0,0037	-0,0037	-0,00375	-0,00374	-0,00373
Ризб,атм	1,27	5,05	33,2	35,1	33,2	33,8	34
М	1,25	2,08	5,14	5,27	5,14	5,16	5,23
fар,Гц	5,31	4,64	14,28	16,48	15,28	14,45	14,06
б0д	1,905	2,118	1,693	12,340	12,248	12,227	12,189
Н, м	75,86	188,17	1070,28	2832	6996	11684,2	14688,03
V, м/с	445,7	748,9	1865,6	1841,3	1713,5	1619,5	1578,5
t, с	0,4	0,6	1,3	2,3	4,8	7,8	9,8

Из полученных расчетных данных определим режимы полета, на которых будем в дальнейшем производить расчеты конструктивных и обобщенных параметров, проводить тепловой расчет.

Конструктивный расчет S_nl будем определять на режиме, где параметр k_у, характеризующий соотношения момента нагрузки и развиваемого момента имеет экстремум.

k_у = 0,0098 при , T = -5O°C, t = O,6 c.

Расчет потребной скорости будем проводить на режиме, где энергетическая функция с_э имеет экстремум, или, другими словами, где потребная мощность максимально приближена к развиваемой мощности привода.

с_э= 11,57 при 0 = 70°, Т =-50° С, t = 5,8 с.

Тепловой расчет будем проводить на режиме, где достигается максимальная скорость полета: ,Т = +50°С.

1.5 Расчет обобщенных и конструктивных параметров

Расчет конструктивного параметра S_nl.

Расчет конструктивного параметра будем проводить, исходя из обеспечения допустимого значения по зависимости:

(1.5.1)

S_n - площадь поршня,

1 - плечо,

- максимальный относительный перепад давлений,

где Р_n1,2 - давление в рабочих полостях.

Для распределительного устройства типа "струйная трубка" можно принять k_у находится как экстремум функции k_у = 0,0098.

о- коэффициент, учитывающий утечки в полостях и потери в системе о=0,9

м³

Принимаем S_nl = 9-10^-6 м³ = 9 см³.

Расчет развиваемого момента.

Расчет развиваемого момента будем проводить, исходя из следующего соотношения:

(1.5.2)

,

Р_ИЗб выбирается для экстремума с_энерг

с_энерг = -11,57, Ризб =12,41 атм.

Тогда М_т = 9 * 0,75 * 12,41 = 83,8 кг/см.

Зная момент нагрузки М_т = 25,02 кг- см, можно определить значение параметра у:

у=

Отсюда видно, что у < у _доп при у_доп = 0,4.

Расчет потребной и максимальной скорости.

Расчет потребной скорости будем проводить, исходя из отработки угла д₀ на частоте f при действии нагрузки, по зависимости

(1.5.3)

где д₀ = д_m - угол отклонения рулей, д₀ = 0,44 рад.

Параметр для газораспределительного устройства типа "струйная трубка" можно принять 1;

щ = 2*f = 2* f_вр 1,5 + 2*1,5 + 2*1,5 - круговая частота вращения объекта рассчитывается с учетом разброса на конструктивные параметры и частоты управления.

щ =2* 12,96*2* 1,5* 2* 1,5 = 100 с^-1,

= 59,5 рад/с.

Максимальная скорость находится из следующего соотношения:

(1.5.4)

где - коэффициент, учитывающий разброс конструктивных параметров, = 1,15;

k_тр= 0,9 - коэффициент, учитывающий трение,

рад /с.

Расчет эффективной площади выходного отверстия ГРУ.

Эффективная площадь выходного отверстия газораспределительного устройства может быть определена из зависимости для определения максимальной скорости:



(1.5.5)

где Т_п - температура рабочего тела в полости, Т_п = 900 К,

Y - газодинамическая функция расхода, Y = 1 при Ризб = 12,41 атм.

R, k_о - параметры, характеризующие рабочее тело,

k_о - показатель адиабаты, k_о = 21,4,

R - универсальная газовая постоянная R = 2927 кг. см / кг-К

Эффективная площадь выходного отверстия ГРУ будет равна:

Эффективная площадь входного отверстия ГРУ будет равна:

- коэффициент расхода, - коэффициент расхода, = 0,85?0,9.

Выходные и входные площади отверстий ГРУ будут равны, соответственно:

S_вых = 0,024 см²; S_BX= 0,021 см².

1.6 Описание конструкции РП

В состав двухканального РП входят две рулевые машины, обеспечи-вающие управление каждым каналом, шпангоут с двумя парами аэродинамических рулей, воздухозаборник, теплоотборник, блок усилителей, конструктивно располагающийся в электронной аппаратуре ракеты.

Разработанный привод представляет собой пропорциональный рулевой привод, использующий энергию набегающего потока воздуха с исполнительным релейным двигателем двухстороннего действия и распределительным устройством "струйная трубка".

Поршень исполнительного двигателя имеет уплотнения, обеспечивающие плотное прилегание поршня к стенкам цилиндра, что обеспечивает отсутствие перетекания между полостями. Уплотнение поршня комбинированное состоит из фторопластовых колец, подпружиненных изнутри воротничковыми манжетами.

Основными сборочными единицами РП являются шпангоут и рулевые машины.

В шпангоуте на подшипниках качения установлены аэродинамические рули. На шпангоут с помощью винтов крепятся с двух сторон рулевые машины. Поступательное движение штока рулевой машины преобразуется во вращательное движение рулей посредством промежуточной тяги.

В состав рулевой машины входит силовой цилиндр двухстороннего действия, поршень с уплотнениями, потенциометрический датчик обратной связи, распределительное устройство. Распределительное устройство состоит из поворотного сопла, закрепленного на оси управляющего электромагнита и неподвижного приемника, который имеет два прямоугольных окна, связанные через подводные каналы с полостями рабочего цилиндра.

При торможении воздушного потока от элемента конструкции привода выделяется большое количество тепла, в результате чего конструкция нагревается. Поэтому необходимо использовать материалы для изготовления, способные выдерживать высокую температуру. Носовой обтекатель будет изготавливаться из цинко-молибденового сплава ЦМ-2А, аэродинамические рули из хромо-никелевого сплава ЖСБК~Ви. Остальные детали конструкции, менее подверженные тепловому воздействию будут изготавливаться из нержавеющей стали. Для охлаждения воздуха, попадающего через воздухозаборник в рабочие полости, в передней части РП установлен теплоотборник, состоящий из тонких металлических трубок, проходя через которые, воздух охлаждается.

1.7 Тепловой расчет

Тепловой расчет конструкции проводится после предварительной компоновки РП по алгоритму, приведенному на рис. 1.7 в следующем порядке:

1) определяется температура газа на входе в воздухозаборное устройство

Т_вх=Т_а(1+0,2М²);

2) по первоначально выбранному q_j, определяется температура рабочего тела в j-том элементе конструкции

3) определяются параметры ,,



4) рассчитывается критерий Био:

5) определяются коэффициенты уравнений для расчета температуры рабочего тела и стенок конструкции j-того элемента:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

6) рассчитывается параметр

;

Если отличие заданного значения и рассчитанного составляет более 15%, то проводится повторный расчет, и в качестве берется рассчитанное значение .

Результаты расчета тепловых процессов используются для уточнения обобщенных параметров привода и выбора материалов конструкции.

Алгоритм расчета температур рабочего тела и стенок конструкции

1	Выбор режима расчета и первоначального значения qч
2	Расчет температуры газа в трубопроводе
3	Расчет параметра kат и коэффициентов теплоотдачи бп и бвт
4	Определение коэффициентов уравнений для расчета температур
5	Расчет температуры воздуха в трубопроводе и температуры стенки
6	Расчет параметра qз
9	Выбор первоначального значения qф1
10	Расчет параметра kап и коэффициентов бп и бвт
11	Определение коэффициентов уравнений для расчета температур
12	Расчет температуры воздуха в фильтре и температуры стенки фильтра
13	Расчет параметра qф
16	Выбор первоначального значения qпi
17	Расчет параметра kф1 и коэффициентов теплоотдачи бп и бвых
18	Расчет критерия ВИО для полости
19	Определение коэффициентов уравнений для расчета температур
20	Расчет температуры воздуха в полости и температуры стенки
21	Расчет параметра qп
24	Определение Тот(t), Тт(t), Тоф(t), Тф(t), Топ(t), Тп(t)
25	Выпуск отчетной документации

Рис 1.7.1

По приведенным выше математическим моделям рассчитаны параметры силовой и управляющей частей РП, управляющего электромагнита и температуры рабочего тела.

В качестве расчетных выбраны режимы (рис. 1.7, 1.8):

1) для расчета S_nl - режим, соответствующий экстремуму k^у:

, Т_а=223 К, t = 0,6 c, М=1,124, Р_н=1,22М10⁵ Па

k^уmin = - 0,0094, x_ов = 61мм, М_н = - 0,324 Нм, f_вp = 3,6 Гц;

2) для расчета требуемой скорости и размеров распределительного устройства - режим, соответствующий экстремуму С_э:

, Т_а=323 К, t = 4,8 c, М=5,014, Р_н=18,2М10⁵ Па, Х_ов= 61 мм

М_н = -3,68 Нм, f_вp = 15,1 Гц. Н = 5200 м, Т_вх = 1748 К, Дf_вр= 3,0 Гц,

f_y = 1,0 Гц, С_min=-1,8;

3) для расчета управляющей части - режим, на котором имеют место максимальные фазовые сдвиги на рабочих частотах:

, Т_а = 323 К, t = 9,8 с, М = 5,23, Р_и = 4,98М10⁵ Па, Х_ов = 61 мм, М_н= = - 0,916 Нм, f_вp = 14,06 Гц, Н = 14686 м, Т_вх = 1475 К, Дf_вp = 2,8 Гц, f_y = 1,0 Гц;

4) для расчета тепловых процессов - режим, на котором имеют место максимальные температуры потока воздуха в воздухозаборнике:

, Т_а = 323 К, t = 1,38 с, М_mах = 5,308, Р_а = 35,7·10⁵ Па, Н = 0,

Т_вхmах = 2132 К.

При b_с = 9,7 10^-2 м, S_p = 28,3М10^-4 м², Дс_m= 0,75, у_доп = 0,4, о= 0,4, д_m= =0,436 рад,

Т_п = 920 К.

получены следующие основные конструктивные и обобщенные параметры исполнительного двигателя:

произведение площади поршня на плечо S_nl, м³...............9,0М10^-6;

плечо 1, м..........................................................................1,05 10^-2;

требуемая скорость Щ, 1/с...............................................76,03.

эффективная площадь истечения из рабочей полости

µS_вых, м²........................................................................... 2,00 10^-6;

эффективная площадь втекания в рабочую полость,

µS_вх, m²............................................................................. 1,8 10^-6.

Зависимости параметра k_у времени для различных режимов работы

2

Рис 1.7.2

Зависимость энергетической функции от времени для различных режимов работы

2

Рис 1.7.3

В конструкции реализовано S_nl = 10,0-10^-6 м³.

В результате расчета управляющей части РП при = 6, = 88,3с^-1,

, = 0,0393 рад, = -20°, = 76,4 с-¹, М_рп, = 3,36 Нм, J = 0,000025 кгм², f = 0,001 Нмс, Мстр = 0,15

Нм определены параметры и структура привода:

частота автоколебаний , 1/с.................................... 530

амплитуда автоколебаний д_а,рад................................ 0,277

время эквивалентного запаздывания УЭМ t_эyM, с.......0,0016

величина зоны неоднозначности релейного усилителя, приведенная к

выходу ДОС U_в........................................................ 1,0

параметр корректирующего фильтра С_к.................... 1,76

амплитудная характеристика разомкнутого РП А_р(). 2,505

фазовая характеристика замкнутого ).........минус 20°

Для реализации С_к = 1,76 использован корректирующий фильтр с передаточной функцией вида:

;

где: T_i = 0,004 с, Т_г = 0,012 с.

Основные параметры управляющего электромагнита, рассчитанные из условия обеспечения времени эквивалентного запаздывания t_э = 0,0016 с при напряжении питания U_n = 30 В, угле поворота = 0,0393 рад и максимальном допустимом токе потребления на канал J_д ? 0,8 А, следующие:

сопротивление обмотки при 20°С R_о, Ом...................62±3;

число витков W, не менее....................................... 900;

провод ПЭТВ-0,112;

плечо якоря l_я, м............................................... 1,15-10^-2;

площадь якоря S_a, м²........................................... 0,2-10^-4;

площадь минимального сечения магнитопровода, м².... 0,2-10^-4;

эквивалентная длина магнитопровода l_ст, м............0,675-10";

жесткость пружины С_пр, Нм/рад..............................1,7.

Время срабатывания рассчитанного УЭМ не более 0,002 с. Температура рабочего тела в трубопроводе Т_Т, теплоотборнике Т_ф, рабочих полостях Т_п стенок Т_ст, Т_сф, Т_сп для наиболее тяжелого с точки зрения нагрева режима превышают допустимых для легированных жаропрочных сталей, рис. 1.9. Расчет проведен при следующих исходных данных:

= 0,03-10^-4 м², F_T= 14,1-10^-4 м², t = 1,38 с, Т_вх = 2132 К, Р_вх = 36-10⁵Па, R = 29,27 Дж/(Н-К), k = 1,4, , = 8,51Вт-м/(НМК),

= 0, J_T= 0,015 кг, С_т = 1087 Дж/(кг-К), б_оф = 63,85Вт-м/(Н-К),

= 0,03-10^-4 м², Р_ф = 203-10^-4 м², J_ф = 0,174 кг, С_ф = 627 Дж/(кг-К), В_iф = 0

= 0, Р_ф = 34 -10⁵ Па, = 0,02-10^-4 м², = 21,28 Вт-м/(Н-К), Р_п = 20-10⁵ Па, F_n = 14,94- 10^-4 м², = 420 Вт/(м² - К).

Проведенный тепловой расчет показал, что прогрев элементов конструкции достаточно высок, и необходимо при конструктивной проработке экспериментальных исследованиях обратить особое внимание на следующие "слабые" места в конструкции:

1) зазор между струйником и приемником из-за линейного удлинения струйника Дl_c = 0,09 мм должен быть не менее 0,11- 0,12мм;

2) возможно нарушение целостности уплотнений по поршню и перетекание воздуха из полости в полость;

3) обмотки управляющего электромагнита, датчик обратной связи и монтаж должны быть защищены от воздействия горячего воздуха;

4) ленточный кабель должен быть теплоизолирован;

5) теплоотборник должен быть изолирован от обтекателя и иметь максимальную массу;

6) рабочий воздушный поток следует тормозить на входе теплоотборника;

7) пайки проводников следует по возможности заменить на сварку, промежуточные пайки исключить;

8) должен быть продолжен поиск новых обмоточных и монтажных проводов в случае увеличения времени работы привода, используемые в данной конструкции на пределе возможностей.

Зависимости температур стенок конструкции РП и воздуха на его входе от времени

Рис 1.7.4

1.8 Математическая модель рулевого привода

Для проектирования управляющей части и для расчета динамических характеристик привода будем использовать модель РП, состоящую из следующих элементов:

1. Исполнительный двигатель, описываемый следующей системой

уравнений:

,

где ;

2. Сумматор:

ДU = U_вх - U_ос

3. Релейный элемент:

U_в - зона триггера,

U_p - максимальное значение релейного усилителя.

4. Управляющий электромагнит:

ф - время эквивалентного запаздывания.

5. Корректирующий фильтр.

6. Датчик обратной связи: k_ос = 1 В/рад.

Структурная схема такого привода будет иметь вид, представленный на рисунке:

2

Рис 1.8 Структурная схема РП.

1.9 Расчет автоколебательной системы ВДРП и ее динамических характеристик

Расчет автоколебательной системы воздушно-динамического РП проведем по следующему алгоритму:

1. Рассчитаем частоту автоколебаний:

(1.9.1)

где = 6?10;

- круговая частота, находится для режима наименьшей точности:

= 70°, Т = +50°, = 2рf = 2р 14,06 = 88,3 рад/с.

Примем = 6, тогда = 6М88,3 = 530 рад/с/

2. Определим требуемое время эквивалентного запаздывания управляющего электромагнита:

(1.9.2)

где ц_нел - фазовая характеристика нелинейного элемента,

ц_нел = - arcsin л, л. = 0,1 ?0,15;

ц_к - фазовая характеристика корректирующего фильтра на частоте автоколебаний;

;

ц_п - фазовая характеристика привода на частоте автоколебаний;

ц_к= arctg

Найдем передаточную функцию привода:

;

; ; ;

;; ; ;

;;

;;

;; k_n=$

; ;

Определим фазово-частотную характеристику привода при следующих данных: кг/см = 3,3НМм; кг/см = 0,72 НМм; рад/с; f = 0,01 кгМ смМc НМмМc²; = =0,0436 рад; = 0,44 рад.

;

Время эквивалентного запаздывания электромагнита:

без влияния корректирующего фильтра.

3. Рассчитаем амплитуду автоколебаний по зависимости:

(1.9.3)

- амплитудная характеристика привода на частоте автоколебаний.

; =4,08

t_о- время движения якоря электромагнита от упора до нейтрального положения, t_о = 1,15 мс;

=0,21 рад =12⁰

4. Определим потребную амплитудную характеристику разомкнутого привода на рабочей частоте из условия обеспечения требуемого фазового сдвига замкнутого рулевого привода.

, (1.9.4)

где

- фазовая характеристика электромагнита на рабочей частоте;

- фазовая характеристика нелинейного элемента ;

- фазовая характеристика привода на рабочей частоте;

; = - 0,28; =0,076;

-74,8⁰= 1,3 рад; = 88,3·2,3·10^-3= - 0,2 рад = - 11,5⁰

= -74,8-11,5 = -86,3⁰

Потребная амплитудная характеристика разомкнутого привода на рабочей частоте будет равна^:

5. Определим необходимость установки корректирующего фильтра:

, (1.9.5)

где ; ;

;

; =1,065

; .

Так как с_к > 1, то делаем вывод о том, что необходимо ставить корректитрующий фильтр.

7. Ставим корректирующий фильтр вида ,

где постоянные времени определим по зависимости:

; ; ,

тогда , .

Определим фазовую характеристику фильтра на рабочей частоте:

;

;

;;;;

.

Амплитудная характеристика фильтра на рабочей частоте:

.

Фазовая характеристика фильтра на частоте автоколебаний:

;

Амплитудная характеристика фильтра на частоте автоколебаний:

Определим параметр корректирующего фильтра на частоте автоколебаний:

с_к

Значит, выбранный параметр подходит для системы.

Определим амплитудно-фазовые характеристики системы с учетом корректирующего фильтра. Расчет произведем по следующим зависимостям:

;

;

tg

= - 104,7⁰;

;

tg= - 0,354; = - 19,4⁰.

Так как полученный фазовый сдвиг на рабочей частоте удовлетворяет требованиям, то выбранный фильтр подходит для системы.

8. Теперь необходимо рассчитать и построить динамические характеристики привода для различных режимов работы и при различных входных сигналах. Для расчета динамических характеристик воспользуемся программой, предназначенной для расчета амплитудно-фазовых характеристик замкнутой системы. Для каждого режима будем считать динамические характеристики при трех различных входных сигналах: U_вx1 = 0,088 рад; U _вx2 = 0,314 рад; U _вx2 = 0,44 рад.

1 режим: ; Т = +50° С; t = 9,8 с; f = 14,06 Гц, Щ_м = 65,6 рад/с;

М_m = 3,3 Н*м; М_н = 0,72 Н*м; Р_изб = 4,85 атм; w₀ = 88,3 рад/с.

Рассчитаем необходимые данные для ввода:

Результаты расчета приведены в таблицах 1.9.1-1.9.3.

Таблица 1.9.1

UBX = 0,088 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
8	1,7	0,94	-0,54	-10,9
10	1,8	0,96	-0,35	-13,5
12	1,88	0,97	-0,26	-16,2
14,06	1,95	0,98	-0,175	-17,7
16	2	0,99	-0,09	-21

Таблица 1.9.2

Uвх = 0,314 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
8	1,7	0,94	-0,54	-9,5
10	1,8	0,96	-0,35	-11
12	1,88	0,96	-0.35	-9,8
14,06	1,95	0,99	-0,09	-10
16	2	1,01	0,09	-15
Таблица	1.9.3
Uвх = 0,44 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
8	1,7	0,98	-0.175	-5,4
10	1,8	0,984	-0,14	-7,7
12	1,88	0,987	-0.113	-11,1
14,06	1,95	0,95	-0,45	-13
16	2	0,966	-0,3	-9,4

2 режим: = 70°; Т = -50° С; t = 0,6 с; f = 3,59 Гц, = 65,631,5 рад/с; М_т = 0,82 Н*м; М_н = 0,324 Н*м; Р_изб = 1,22 атм; w₀ = 22,57 рад/с, Т_н = 4,5-10^-3с, = 0,15, = 722,5.

Результаты расчета приведены в таблицах 1.9.4-1.9.6.

Таблица 1.9.4

UBX = 0,088 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
1,6	1,0	0,88	-1,11	-3,5
2.5	1,2	0,9	-0,91	¦5,7
3.59	1,35	0,91	-0,82	-9,08
4	1,4	0,916	-0,76	-9,3
6,33	1,6	0,93	-0,63	-15,2

Таблица 1.9.5

UBX = 0,314 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
1,6	1,0	0,88	-1,11	-3,2
2,5	1,2	0,9	-0,92	-5,3
3,59	1,35	0,91	-0,82	-7,3
4	1,4	0,914	-0,78	-7,6
6,33	1,6	0,95	-0,44	-9,3

Таблица 1.9.6

Ubx = 0,44 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
1.6	1,0	0,9	-0,92	-3,0
2,5	1,2	0,93	-0,63	-4,8
3,59	1,35	0,95	-0,44	-5,6
4	1,4	0,97	-0,26	-5,4
6,33	1,6	1,016	-0,14	-8,7

3 режим: = 70°; Т = -50°С; t = 11,58 с; f = 11,57 Гц, = 59,6 рад/с;

М_т = 2,49 Н*м; М_н = 0,764 Н*м; Р_изб = 3,699 атм;

w₀ = 72,76 рад/с, = 0,307, m_т = 1,74, Т_с = 0,024с, Т_г = 0,0074с,

Т_н = 2,9 -10^-3 с, = 0,098, k_Щ = 1367.

Результаты расчета приведены в таблицах 1.9.7-1.9.9.

Таблица 1.9.7

Ubx = 0,088 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
4	1,4	0,87	-1,2	-6,8
6,33	1,6	0,89	-1,01	-10,7
10.04	1,8	0,918	-0,74	-16,5
11,5	1,85	0,93	-0,63	-19,0
15,9	2	0,96	-0,35	-20,8
Таблица 1.9.8
Ubx = 0,314 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
4	1,4	0,88	-1,11	-6,6
6,33	1,6	0,9	-0,91	-10,1
10.04	1,8	0,94	-0,54	-12,4
11,5	1,85	0,943	-0,51	-13,3
15,9	2	1,023	-0,19	-18,7
Таблица 1.9.9
Ubx = 0,314 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
4	1,4	0,93	-0,63	-4,8
6,33	1,6	0,94	-0,53	-7,8
10.04	1,8	0,97	-0,26	-11,3
11,5	1,85	1,0	0	-15,2
15,9	2	1,04	0,34	-7

= 70°; Т = -50°С; t = 11,58 с; f = 11,57 Гц, = 59,6 рад/с;

М_т = 2,49; М_н = 0,764 Н*м; Р_изб = 3,699 атм;

w₀ = 72,76 рад/с, = 0,307, m_т = 1,74, Т_с = 0,024с, Т_г = 0,0074с,

Т_н = 2,9 -10^-3 с, = 0,098, = 1367.

4 режим: = 0°; Т = +50°С; t = 1,5 с; f = 13,75Гц, = 58,02 рад/с;

М_т = 30,05 Н*м; М_н = 4,8 Н*м; Р_изб = 44,53 атм;

w_о = 86,4 рад/с, = 0,16, m_m = 10,9, Т_с = 0,047с, Т_г = 0,0076с,

Т_н= 1,17-10-³с, = 0,04, k_Щ = 1331.

Результаты расчета приведены в таблицах 1.9.10-1.9.12.

Таблица 1.9.10

Ubx = 0,088 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
4	1,4	0.96	-0,35	-3,6
6,33	1,6	0,98	-0,175	-5,05
10.04	1,8	1,01	0,086	-6,2
11,5	1,85	1,05	0,42	-5,9
15,9	2	1,063	0,53	-6,14

Таблица 1.9.11

Ubx = 0,314 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
4	1,4	0,98	-0,175	-1,5
6,33	1,6	0,99	-0,087	-2,2
10.04	1,8	1,01	0,086	-4,6
11,5	1,85	1,03	0,26	-6,7
15,9	2	1,033	0,28	-8,6

Таблица 1.9.12

Ubx = 0,44 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
4	1,4	0,98	-0,175	-1,32
6,33	1,6	1,0	0	-2,65
10.04	1,8	1,0	0	-5
11,5	1,85	1,01	0,086	-8,4
15,9	2	1,03	0,256	-6,6

5 режим: = 70°; Т = -50°С; t = 5,8 с; f = 12,96 Гц, = 55 рад/с;

M_ffl = 8,38 Н*м; М_н = 2,502 Н * м; Р_изб = 12,41 атм;

w₀ = 81,4 рад/с, у = 0,3, m_m = 5,686, Т_с = 0,0267с, Т_г = 0,008с,

Т_н = 1,16 -10'³с, ж = 0,054, к_Щ = 1261,5.

Результаты расчета приведены в таблицах 1.9.13-1.9.15.

Таблица 1.9.13

UBX = 0,088 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
6,33	1,6	0,94	-0,54	-7,8
7,98	1,7	0,95	-0,44	-10
10,04	1,8	0,96	-0,35	-13,2
12,95	1,9	0,98	-0,175	-18,2
15,9	2	1,0	0	-21,8

Таблица 1.9.14

UBX = 0,314 рад
f, Гц	lgw	Азам	Lзам, дБ	цзам,0
6,33	1,6	0,94	-0,54	-6,6
7,98	1,7	0,96	-0,35	-7,8
10,04	1,8	1,0	0	-6,4
12,95	1,9	1,0	0	-9,8
15,9	2	1,01	0,086	-12,5

Таблица 1.9.15

UBX = 0,314 рад
f, Гц	lgw	Азам

Подобные документы

• Расчёт и проектирование замкнутой системы воздушно-динамического рулевого привода летательного аппарата

  Проект рулевого привода для малогабаритных летательных аппаратов, полет которых происходит в плотных слоях атмосферы. Технические требования к составным частям автоколебательной системы рулевого привода. Конструкции и принцип действия рулевого привода.
  
  дипломная работа [5,1 M], добавлен 10.09.2010
  

• Расчет и проектирование привода сито-бурата

  Кинематический и энергетический расчет привода. Подбор электродвигателя, расчет открытой передачи. Проверочный расчет шпоночных соединений. Описание системы сборки, смазки и регулировки узлов привода. Проектирование опорной конструкции привода.
  
  курсовая работа [629,7 K], добавлен 06.04.2014
  

• Модернизация привода главного движения станка модели 1341 с бесступенчатым изменением частоты вращения шпинделя

  Обоснование выбора нового привода коробки скоростей. Разработка зубчатой передачи и расчет шпинделя на усталостное сопротивление. Проектирование узлов подшипников качения и прогиба на конце шпинделя, динамических характеристик привода и системы смазки.
  
  курсовая работа [275,3 K], добавлен 09.09.2010
  

• Расчет редуктора системы верхнего привода

  Производители, описание конструкции, преимущества использования системы верхнего привода в буровых работах. Обоснование выбора кинематической схемы привода, проектирование валов редуктора. Укрупненный технологический процесс изготовления детали.
  
  дипломная работа [2,0 M], добавлен 18.04.2011
  

• Проектирование газовой силовой системы управления, работающей в пропорциональном режиме

  Проектирование исполнительного двигателя системы газового рулевого привода. Анализ применения пневматических и газовых исполнительных устройств. Построение принципиальной схемы рулевого тракта. Обзор функциональных элементов систем рулевого привода.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.06.2012
  

• Проект привода от электродвигателя к машине прессования кормов

  Обоснование выбора электродвигателя и кинематический расчет привода к машине для прессования кормов. Расчет общих параметров зубчатых передач, валов и подшипников привода. Конструктивные элементы соединений валов привода и расчет клиноременной передачи.
  
  контрольная работа [315,4 K], добавлен 29.08.2013
  

• Проектирование привода стрелы

  Выбор структурной схемы привода и гидроцилиндра. Расчет конструктивных элементов гидропривода: насоса, электродвигателя, предохранительного клапана, гидрораспределителя. Нюансы построения нелинейной математической модели гидропривода. Переходные процессы.
  
  курсовая работа [946,9 K], добавлен 24.10.2012
  

• Разработка привода и системы управления путевой машины

  Обзор приводов и систем управления путевых машин. Расчет параметров привода транспортера. Разработка принципиальной гидравлической схемы машины. Расчет параметров и подбор элементов гидропривода, механических компонентов привода и электродвигателей.
  
  курсовая работа [177,2 K], добавлен 19.04.2011
  

• Расчет привода автомобиля

  Кинематический и энергетический расчет привода электродвигателя и открытой клиноременной передачи. Проверочный расчет шпоночных соединений и подбор муфты. Описание конструкции рамы автомобиля, сборки, регулировки и смазки узлов привода электродвигателя.
  
  курсовая работа [880,2 K], добавлен 17.06.2017
  

• Проектирование силового электромеханического привода

  Проектирование и расчет привода, зубчатой передачи и узла привода. Силовая схема привода. Проверочный расчет подшипников качения, промежуточного вала и шпоночных соединений. Выбор смазочных материалов. Построение допусков для соединений основных деталей.
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 29.07.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам