Проектирование газовой силовой системы управления, работающей в пропорциональном режиме
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
чина назначается в диапазоне 1,2 1,3. Величина отношения и зависят от типа выбранного исполнительного привода. Так. для приводов с газораспределителем типа сопло - заслонка , ; для приводов со струйной трубкой , .
Параметр q в зависимости для величины должен соответствовать режиму I. Его величина определяется либо по результатам теплового расчета, либо по данным экспериментов с аналитичными устройствами. Здесь будем полагать, что закон изменения параметра q по времени задан в виде аппроксимирующей зависимости для различных значений температуры окружающей среды.
Величина ?0 - амплитуда движения якоря ЭМП для рулевого тракта с линейный усилителем принимается равной ?м, т.е. , а для систем с релейным усилителем, работающих в режиме ШИМ на распределительном устройстве величина принимается в диапазоне 0,7 0,8;
б) при выбранном значении величины ? вычисляется максимальный момент, развиваемый приводом:
;
в) определяется необходимое значение угловой скорости ?т, обеспечиваемой приводом.
Величина ?т находится из условий отработки газовым приводом гармонического сигнала частотой ?т и амплитудой ?0. Амплитуда движения якоря ЭМП ?0 при этом принимается такой же, как в предыдущем расчете.
В области низких частот () динамика привода при относительно малой инерционности механического звена может быть описана апериодическим звеном. Можно получить следящие выражения :
где
;
Для апериодического звена
.
Из последней зависимости после преобразований получим формулу для расчета потребного значения ?max:
.
Рассчитываются конструктивные параметры приводов.
Определяются плечо механической передачи l, диаметр поршня силового цилиндра DП, величина свободного хода привода Хт..
Рис.5 Конструктивная схема ИД.
При определении плеча l нужно задаться соотношением между свободным ходом поршня и его диаметром.
Из соображений компактности разрабатываемой конструкции силового цилиндра можно рекомендовать соотношение .
При Х = Хт максимальный момент, создаваемый приводом, должен в раз превосходить максимальный момент от нагрузки, т.е.
.
С учетом принятого соотношения из последнего равенства получим зависимость
.
Максимальный перепад давлений в полостях силового цилиндра ?ртах зависит от величины рр, типа и соотношений геометрических размеров распределительного устройства, а также от интенсивности теплообмена в полостях. При расчетах величины l можно ориентировочно принимать для приводов с газораспределителем типа сопло-заслонка ?ртах = (0,55 0,65) рр, при использовании струйникого распределителя ?ртах = (0,65 0,75) рр.
При расчете величины l величина ?ртах должна соответствовать режиму I.
При относительно малых значениях ?тах
;
.
В процессе расчетов все линейные геометрические размеры должны округляться в соответствии с требованиями стандартов.
Рассчитываться параметры газораспределительного устройства привода. Этот расчет ведется из условия, чтобы в наихудшем случае, т.е. в режиме I, обеспечивалась скорость привода не ниже , где ?т - значение угловой скорости. Здесь будут даны методики расчетов геометрических параметров для двух конструктивных разновидностей газораспределителей: со струйной трубкой и с соплом и заслонкой. Первый из названных распределителей реализует регулирование газового потока по принципу "на входе и выходе". В этом случае максимальная установившаяся скорость привода определяется зависимостью
.
Из чего следует
.
При расчетах по зависимости значения Тр и q должны соответствовать режиму I.
Учитывая характерные для данного распределителя соотношения размеров, принимают , .
Рациональное соотношение площадей с и а обеспечивает наилучшие энергетические возможности привода и лежит в пределах . Из этих соображений находится величина С. Рассчитав величины а, с, , следует определить основные геометрические размеры распределителя.
Рис. 6. Расчетная схема газораспределителя струйная трубка.
Диаметр приемного окна распределителя определится из условия
,
откуда
,
где коэффициент расхода ? = 0,75 … 0,85.
Согласно рекомендациям, выработанным инженерной практикой, целесообразно назначать следующие соотношения геометрических размеров струйникового распределителя: dc = (0,7 … 0,8) dn; ? = 0,08 dc; ?з = 0,2 dc.
Величина максимального перемещения конца струйной трубки , а длинна струйной трубки .
При известном значении xm вычисляют величины b и d.
Газораспределительное устройство типа "сопло - заслонка" реализует регулирование газового потока "на выходе".
Для этого случая
.
Из этого следует:
.
При расчетах следует принимать отношение . Величины Тр и q соответствуют режиму I.
Рис. 7 Расчетная схема газораспределителя сопло-заслонка.
Диаметр сопла dc выбирается таким образом, чтобы эффективная площадь была не менее чем в 2 раза больше максимальной площади выпускного отверстия:
, т.е. .
При выбранном значении dc находят величину b: b = ??dc; вычисляют максимальное значение координаты хт и величину
.
После разработки конструкции газораспредели