Расчет двигателя орбитального маневрирования
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
дува необходимо располагать сведениями о физических параметрах газов (характеристиками критической точки) и сведениями о температуре и давлении рабочего тела в аккумуляторе давления к моменту начала дросселирования. Эти сведения приведены в таблице 1 .
Таблица 8.1 - Физические параметры газа
НазваниеХимическая формулаАзотN21,399296,7377,2262,99109,208125,873,284
8.5.3 Описание принципа работы и расчетная схема регулятора
На рисунке 8.3 приведена расчетная схема газового редуктора давления прямого хода затвора.
Рисунок 8.3 - Расчетная схема газового редуктора давления:
1 - входной фильтр тонкой очистки; 2- затворный элемент регулирующего органа клапанного типа; 3- кольцевой конический буртик седла; 4 - пружина, прижимающая затворный элемент толкателя; 5 - толкатель чувствительного элемента редуктора; 6 - сильфон-разделитель чувствительного элемента редуктора; 7 - пружина чувствительного элемента редуктора; 8 - винт настройки чувствительного элемента редуктора; 9 - перфорированные мембраны, центрирующие толкатель и обеспечивающие строго осевое его перемещение; 10 - опорная тарель пружины чувствительного элемента редуктора.
8.5.4 Аналитическое описание работы регулятора
Аналитическое описание стационарной параметрической обстановки в газомеханической структуре регулятора давления обеспечивается в простейшем случае двумя основными зависимостями. Первая из них представляет уравнение массового расхода газообразной среды через регулирующий орган:
,
где - конструктивно-кинематический показатель дросселируемого сечения;
Р0 и (RT)0 - входные давления и работоспособность регулируемого потока газообразной среды;
А(кг;?ро) - газодинамический показатель режима течения газовой среды;
Нужно заметить, что при
режим дросселирования осуществляется с звуковой скоростью в минимальном сечении потока и
.
Если же , то
.
Вторая зависимость характеризует баланс сил на подвижных элементах функциональной части регулирующего устройства - чувствительном элементе:
,
где р1 - регулируемое давление на выходе;
- эффективная площадь чувствительного элемента;
- сила затяжки основной пружины регулятора при h=0 (знак + у последнего соответствует его сжатому состоянию);
- суммарный коэффициент фиксированной жесткости упругой подвески подвижных частей регулятора;
S3 - эффективная площадь фронтальной поверхности затвора.
8.5.5 Результаты расчета регулятора
При расчете газового редуктора (приложение Б) были получены следующие величины:
температура в конце работы регулирующего органа ;
давление в конце работы регулирующего органа;
-максимально возможная площадь проходного сечения регулирующего органа
;
ход затвора;
Также была рассчитана пружина с такими параметрами:
средний диаметр пружины с;
наружный диаметр пружины;
внутренний диаметр пружины;
число рабочих витков пружины;
шаг пружины.
Далее были получены характеристики редуктора. К таким характеристикам относят внешнюю, то есть зависимость давления на выходе от перемещения затвора, и внутреннюю, то есть зависимость давления на выходе от давления на входе. Необходимо, чтобы полученные зависимости укладывались в поле допуска ?=15%.
По результатам расчетов были построены графики внешней и внутренней характеристик, по которым видно, что они не попадают в заданное поле допуска, так как точность на выходе составляет всего 15%(рис 8.2 и рис 8.3).
Рисунок. 8.4 - Внутренняя характеристика редуктора
Рисунок 8.5 - Внешняя характеристика редуктора
Для того, чтобы это исправить мы можем варьировать некоторыми параметрами, например значением ?р, при увеличении которого увеличивается поле допуска, так же показатель изоэнтропы находится в широком диапазоне, которым можно варьировать, можно изменить размеры чувствительного элемента - мембраны. Но на данном этапе работы редуктор прямого хода не удовлетворяет всем требованиям и требует дальнейшей доработки.
8.6 Расчет отсечного клапан окислителя
Назначение пусковых клапанов - управлять запуском и остановкой двигательной установки. Усилие, необходимое для открывания или закрывания клапана, может быть создано с помощью пневматической или гидравлической системы, электромагнита или пиропатрона.
Рисунок 8.6- Схема отсечного пневмоклапана
В корпус 4 запрессовано седло 5 с уплотняющей прокладкой 6. Шток 7 прижимается к седлу пружиной 3 и давлением компонента. Клапан открывается при подаче на поршень 2 управляющего давления через штуцер 1. Утечка управляющего газа предупреждается уплотнением 10, а дренирование газа из полости под поршнем происходит через отверстие в корпусе. Уплотнение 9 препятствует утечке компонента в полость под поршнем. Закрывается клапан под действием пружины 3 при сбрасывании давления управляющего газа в полости над поршнем 2.
Посчитаем диаметр штуцера в корпусе клапана. Пусть скорость движения окислителя по магистрали Wок=10 м/с. Тогда площадь проходного отверстия будет равна:
.
Диаметр отверстия
.
9. Технологическая часть
двигатель сопло топливо подача
9.1 Анализ чертежа детали
.1.1 Анализ материала детали
Шток изготавливается из Стали 2