Здесь mдр – коэффициент расхода через дроссель, равный отношению минимального сечения струи после поджатия потока к минимальному сечению отверстия (дросселя). В гидравлике для течения несжимаемой жидкости через тонкое отверстие с острой кромкой mдр =0,62; для отверстия с острыми кромками, длина которого в 2-3 раза превышает диаметр, mдр =0,815. При использовании скругления на входе в отверстие, μ®1. При отсутствии данных для течений газа, эти значения можно использовать для расчета истечения газа.
Полную удельную энтальпию газа можно определить исходя из условия постоянства энтальпии при установившемся истечении (как уже отмечалось выше, теплопотерями можно пренебречь). Тогда энтальпия истекающего газа равна энтальпии газа в том объеме, из которого он истекает:
, (4.22)
где 
– температура в объеме V1, cp
и cV – теплоемкости газа при
постоянном давлении и объеме.
В общем случае пневматическая полость переливного клапана для демпфирования его вибраций может быть разделена на две части. В этом случае параметры во второй части объема определяются аналогично рассмотренным выше V2г и V5г.
Расходы жидкости через клапаны и дроссели рассчитываются по обобщенному уравнению Бернулли для потерь полного напора между характерными сечениями канала (I и II), имеющим вид:
. (4.12)
Здесь n и m – число
местных сопротивлений и участков постоянного сечения между сечениями I и II, ui – средние скорости в сечениях (из условия несжимаемости: 
=const), pi
– давления, Fk, Пk и lk
– площади и периметры поперечных сечений и длины участков, tk –
средние значение касательных напряжений на стенке k-го участка канала, zi –
коэффициенты местных потерь, r – плотность жидкости.
Коэффициенты ai
учитывают различие между средней скоростью, входящей в выражение для расхода, и
среднеквадратической, которая определяет скоростной напор. Отметим, что эти
коэффициенты достаточно близки к единице, причем все рекомендации по их
определению относятся к установившимся режимам течения и не могут быть
использованы для нестационарного случая. Поэтому при записи уравнений,
описывающих нестационарные режимы течения, обычно принимают ai=1.
Достаточно полный набор экспериментальных данных и аппроксимаций величин zi и tk для
стационарного случая приведен в [2].
Усилие, создаваемое амортизатором, пренебрегая силой трения, можно определить по формуле:
. (1.7)
Здесь pн – наружное давление.
5. ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИХ АМОРТИЗАТОРОВ
Первоначально были проведены расчеты для двух тестовых режимов: знакопеременное движение поршня с постоянной скоростью и движение по гармоническому закону. Результаты расчета показаны на графике.
Кроме того, были проведены расчеты, в которых моделировалось реальное воздействие на реальный объект, результаты показаны на графиках
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Расчеты показали, что данная конструкция позволяет эффективно ограничивать перегрузки и достаточно быстро гасить возникшие колебания. Высокие характеристики амортизатора, оптимальные для целей ударозащиты ТПК с ракетой в ППУ, а также удобство применения и использования достигаются:
- благодаря тому, что все клапана нормально открытые и отсутствуют забросы давления, связанные с нестационарными процессами открытия клапанов при ударном воздействии.
- благодаря наличию дополнительных аккумуляторов высокого и низкого давления, что обеспечивает участок постоянной, или незначительно увеличивающейся силы, причем увеличивая объем газовых баллонов, можно дополнительно уменьшать ее производную по перемещению.
- благодаря возможности при заправке изменять объем воздушной полости основного упругого элемента, что позволяет регулировать в широких пределах протяженность участка нарастания силы.
- благодаря наличию управляемого переливного клапана, расположенного между полостью гидроцилиндра и основным упругим элементом, что обеспечивает эффективное гашение колебаний на завершающем участке воздействия.
- благодаря возможности размещения с любой стороны объекта, и отсутствию необходимости в подзарядке после ударного воздействия.
Тем не менее, было установлено, что система подпитки пневматического клапана из газовой полости первой вытеснительной камеры работает эффективно не на всех режимах: для необходимого расхода требуются значительные хода поршня, что может обеспечить лишь достаточно мощное воздействие. При слабом же воздействии амплитуды колебаний будут изначально меньше, однако их демпфирование будет значительно более медленным. Из чего следует, что данный узел требует дополнительной доработки.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Круглов Ю. А., Зюзликов В. П., Синильщиков Б. Е., Синильщиков В. Б. и др. Отчет по научно-исследовательской работе «Разработка методов и средств повышения эффективности пусковых установок для вертикального старта ракет из транспортно-пусковых контейнеров на основе математического моделирования процессов в пусковых установках. Этап 4. Разработка математических моделей процессов в газогидравлических амортизаторах ПУ, схемных решений амортизаторов». БГТУ, 2011. – 124 с.
2. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям/Под ред. М. О. Штейнберга. – 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992. - 672 с.: ил.
3. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. Т. 3. – 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001. – 864 с.: ил.
4. Круглов Ю.А., Храмов Б.А., Кабанов Э.Н. Системы ударовиброзащиты ракет, аппаратуры и оборудования: учебное пособие. БГТУ, СПб., 2010. – 70 с.
5. Круглов Ю.А., Туманов Ю.А. Ударовиброзащита машин, оборудования и аппаратуры. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1986. – 222 с.: ил.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.