Введение к работе
Актуальность. Надежность систем управления и топливопитания двигателей ЛА в существенной е зависит от уровня действующих в них динамических нагрузок, которые зачастую потея основной причиной усталостных поломок элементов, повышенного износа агре->в.
На стадии проектирования и доводки агрегатов систем управления и топяивопи-ія двигателей летательных аппаратов очень важно иметь достоверную информацию о [чинах и характере действующих динамических нагрузок.
К основным факторам, в значительной мере снижающим функциональную надеж-ъ и эксплуатационные качества гидромеханических систем топливопитания и управле-квигателей и ЛА, относится переменные давления рабочих сред и вибрации механиче-элементов.
Механизмы возникновения колебаний жидкости и элементов конструкции гидро-нических систем очень разнообразны, что затрудняет решение задач снижения дина-юа нагрузок в таких системах. Кроме того, взаимное влияние динамических процес-I жидкости и механических элементах может привести к резонансным эффектам виб-устического взаимодействия и изменению режимов работы регуляторов, в частности к :ению точности регулирования систем.
При расчетах динамических характеристик гидромеханических систем и решении лем снижения динамических нагрузок не всегда оправдан использующийся подход, і принимаются допущения о том, что вибрационные процессы в системе не влияют на звые явления в жидкости, а колебательные процессы в жидкости не оказывают сушеного влияния на динамику механической части систем.
Поэтому, разработка методов расчета гидромеханических систем с учетом взаимс-вия колебаний рабочей среды и механических элементов и решение на этой базе кекса задач, связанных с совершенствованием виброакустических характеристик и :нием динамических нагрузок в системах питания и управления двигателей и ЛА, оп-яют актуальность данной работы. Цель исследования.
Целью работы является повышение надежности элементов гидромеханических и за счет совершенствования их виброакустических характеристик на базе разра-: математических моделей агрегатов и элементов, учитывающих процессы виброаку-гкого взаимодействия в системе, и создания методов и средств коррекции дннамиче-;арактеристик. Задачи исследования.
-
Анализ влияния характеристик динамических процессов в гидромеханических «ах на показатели надежности.
-
Разработка типовых математических моделей гидромеханических элементов і питания и управления ДЛА, учитывающих процессы виброакустической взаимо-в системе.
-
Создание алгоритмов и пакетов прикладных программ для автоматизации рас-инамических характеристик типовых гидромеханических элементов систем питания вления двигателей ЛА на ЭВМ типа IBM PC.
-
Разработка методик расчета виброакустических характеристик элементов і росистей при их силовом возбуждении пульсациями рабочей среды.
-
Анализ виброакустических свойств гидромеханических и топливных систс шестеренными насосами на базе уточненной математической модели.
-
Получение новых экспериментальных данных по виброакустическим хара ристикаи плунжерных и шестеренных насосов, которые позволяют оценить эффек ность мероприятий по снижению динамических нагрузок в насосных агрегатах.
-
Создание экспериментального оборудования, позволяющего исследовать : роакустичесхие характеристики элементов гидромеханических систем.
-
Разработка рекомендаций по применению методов и средств совершенств ння динамических свойств гидромеханических систем.
Научная новизна.
В диссертационной работе на основе созданных типовых математических мод агрегатов к элементов систем топливопитаяия и управления, учитывающих вэаимод) вие процессов в характерных динамических цепях, разработаны алгоритм и пакет кладных программ для автоматизированного расчета динамические характеристик ромеханических агрегатов и элементов.
Разработаны математические модели, позволяющие рассчитывать виброак; чехие характеристики трубопроводов и емкостей при их силовом возбуждении пу. цияыи рабочей среды.
Разработана методика расчета виброахустических характеристик системы по рабочем среды с шестеренным насосом, позволяющая анализировать эффективность і приятии по снижению динамических нагрузок в системах питания и управления ДЛА Получены новые экспериментальные данные по исследованию Еиброакустич характеристик плунжерных и шестеренных насосов, а также элементов гидросистем их силовом возбуждении пульсациями рабочей среды. Практическая ценность.
Разработанное программное обеспечение по расчету динамических характер элементов позволяет автоматизировать расчеты на стадии проектирования и до: гидромеханических систем, выбирать наиболее эффективные методы коррекции их мических характеристик.
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования виброакуі схих свойств систем тошшвопитания с шестеренными насосами позволили разраЕ конструктивные и технологические мероприятия для снижения динамических натр; насосных агрегатах и гидромеханических системах. Предложенные гидравлически ректирующие устройства позволили снизить уровень пульсаций рабочей среды в с вой системе топливопитания с насосом НД-25 в 1,7...3 раза.
Созданные методики расчета виброакустических характеристик гидромех ских агрегатов и элементов позволили разработать рекомендации по применению і лей колебаний рабочих сред и демпфирования креплений элементов гидросистем , а других мероприятий по снижению динамических нагрузок в гидромеханических сие Созданное стендовое оборудование используется для проведения научных дований и отработки мероприятии по снижению виброакустической активности ги ханических систем. Созданные в процессе работы методики расчета и пакеты прню программ используются в учебном процессе кафедры автоматических систем энер ских установок СГАУ.
5 Апробация работу.
Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены : ва 1-ой Поволж-i научно-технической конференции "Научно-исследовательские разработки и высокие іологки двойного применения"(Самара, СГАУ, 1995г.); Всероссийской научно-ктической конференции "Гидропривод. Проблемы использования конверсионных >аботок в машиностроении."(Саыара, 1994г.); XX молодежной научно-технической (еренцик "Гагарииские чтения"(Москва, МГАТУ, 1994г.); научно-технической кон-:нции "Перспективные информационные технологии в научных исследованиях, прогревании и обученни"(Саиара, СГАУ, 1995г.); Всероссийской научно-технической реренции Технопарки, инновации, конверсия"(Саиара, 1995г.); научно-методической реренции "Интенсивные технологии обучения в подготовке специалистов"(Самара, .У, 1996г.); 3-ей украинской конференции по автоматическому управлению гоматика-96"(Севастопаль, СевГГУ, 1996г.); международной научно-технической кон-:нции "Проблемы управления точностью автоматизированных производственных ем"(Пенза, ПГГУ, 19%г.); 26-ом международном научно-техническом совещании по іиике и прочности двигателе!! (Самара, 1996г.); международном российско-китайском іознуме по авиационным двигателям (Nanjing, China, 1997). По теме диссертации опубликовано 14 работ.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выво-по работе, списка использованной литературы из 123 наименований. Общий объем ертации 193 страницы, содержит 55 страниц с рисунками и I таблицу.
