Ненагруженная рулевая машинка.

Динамические свойства рулевых машинок.

Динамические свойства рулевых машинок в зависимости от условий их работы различны. Эти различия рассматриваются на примере гидравлической рулевой машинки с дроссельным регулированием, входящей в состав рулевого привода ЛА.

Динамические свойства рулевых машинок.

Динамические свойства рулевых машинок в зависимости от условий их работы различны. Эти различия рассматриваются на примере гидравлической рулевой машинки с дроссельным регулированием, входящей в состав рулевого привода ЛА.

Ненагруженная рулевая машинка.

Считается, что момент, развиваемый ненагруженной рулевой машинкой М_рм , много больше момента нагрузки М_н:

М_рм >> М_н или М_н » 0 (А)

Гидравлические дроссели.

Гидравлический дроссель (сужение магистрали) является активным гидравлическим сопротивлением. Поэтому в дросселирующих устройствах имеют место потери давления(рис.3.(1)).*⁾

Рис.3.(1). Гидравлический дроссель

________________

*⁾ Далее в нумерации рисунков этого раздела опускается первая цифра нумерации раздела.

В дросселе Др струя жидкости сжимается, ее скорость v увеличивается, а давление p уменьшается. Процесс дальнейшего внезапного расширения струи жидкости за дросселем сопровождается интенсивными гидравлическими потерями, вызванными вихревыми образованиями и кавитацией в зоне непрерывного течения.

Кавитация - нарушение сплошности потока жидкости в результате понижения давления до давления парообразования.

На кавитацию и создание вихрей (гидравлические потери) затрачивается энергия. Поэтому в потоке жидкости, прошедшем через дроссель, давление уменьшается на величину D p_Г . Гидравлические потери, обусловленные эффектом внезапного расширения предварительно сжатого потока жидкости, определяют по следующей формуле: D p_Г = , Н/м², где r, кг/м³ – плотность потока жидкости; D v_m = v_m - v₁ , м/с - приращение скорости потока жидкости за дросселем.

Из-за достаточно большой величины D v_m гидравлические потери D p_Г на дросселе велики. По теории Бодо-Карно давление жидкости после сечения m - m практически не повышается (p_m » p₂), скорости потока жидкости v₁ и v₂ выравниваются (v₁ » v₂). Следовательно, гидравлические потери на дросселе равны:

D p_Г = p₁ - p_m » p₁ - p₂. (3.1.)*⁾

Из (1) следует:

p₂ = p₁ - D p_Г и p₁ > p₂. (2)

Объемный секундный расход жидкости через гидравлический дроссель Q, м³/с равен:

________________

*⁾ Далее в нумерации формул этого раздела опускается первая цифра нумерации раздела.

Q = m S_ок , (3)

где: m - безразмерный коэффициент расхода, зависящий от вязкости и плотности жидкости, перепада давлений в дросселе, геометрии дросселя (определяется экспериментально); S_ок , м² - площадь сечения отверстия (окна) дросселя. Для дросселя с прямоугольным окном площадь окна равна:

S_ок = b y; (4)

b, м – ширина окна; y, м – высота окна; g, Н/м³ - удельный вес жидкости; g, м/с² - ускорение силы тяжести; D p, Н/м² - перепад давлений в дросселе D p » D p_Г » p₁ - p₂.

Из (3) видно, что объемный секундный расход жидкости через дроссель Q линейно зависит от координаты y.

В регулируемом дросселе все происходящие процессы аналогичны описанным для нерегулируемого дросселя. Такие дроссели (например, золотники) применяются для регулирования расхода и давления потока жидкости. Для регулируемого дросселя S_ок = f (y), где y - перемещение регулируемого дросселя.