Уважаемый председатель и уважаемые члены ГАК, вашему вниманию предлагается дипломный проект на тему «Проектирование привода подъема от вытеснителя. Сравнение схем с ПАД и ВАД».
Для подъема ТПК используется схема с пневмогидравлическим вытеснителем. Рассматриваются два возможных источника энергии: заряд твердого топлива, который помещается в газовую камеру вытеснителя, и сжатый газ в пневмобаллоне. (* азот - меньше коррозионность).
Рассмотрим работу привода подъема. Под действием давления в газовой камере вытеснителя, которое создается либо при сгорании твердого топлива, либо при открытии клапана в магистрали между пневмобаллоном и вытеснителем, поршень-разделитель смещается вправо и вытесняет из гидравлической полости вытеснителя жидкость в гидроцилиндр. Из вытеснителя жидкость через распределитель, который находится в правом положении, регулируемый дроссель, сечение которого изменяется в зависимости от угла подъема, гидрозамок, обратный клапан, металлорукав и канал в штоке подается в напорную магистраль гидроцилиндра.
Гидроцилиндр четырехступенчатый, телескопический, выполнен по перевернутой схеме.
Для торможения поднятого ТПК используется камера противодавления на последней ступени гидроцилиндра. Жидкость из неё через металлорукава, тормозное устройство и распределитель сливается в бак Б1.
Как показывают расчеты, при заданной вертикальной координате опор гидроцилиндра достаточно сложно выполнить ограничения по допускаемым перегрузкам ракеты, которые составляют 0,6g. В рамках проекта были проведены расчеты с разными Za и Xb. Для каждого из вариантов были выбраны основные геометрические и силовые параметры гидроцилиндра. Расчеты показывают, что при выборе этих координат помимо таких характеристик гидропривода, как масса, размеры, следует учитывать взаиморасположение верхней опоры гидроцилиндра и опоры ракеты в контейнере. Наименьшие перегрузки достигаются, если эти опоры расположить друг напротив друга.
В рамках ДП были выбраны основные параметры вытеснителя, гидроцилиндра и основных магистралей.
По выбранным параметрам была проведена серия расчетов с использованием программы Vitesnitel. В процессе расчетов были окончательно выбраны координаты опор гидроцилиндров, уточнены параметры источников энергии и дросселей переменного сечения. Результаты приведены на графиках.
Для схемы, в которой источник энергии - газогенератор. На графике толщины сгоревшего слоя видно, что заряды имеют прогрессивную поверхность горения за счет бронировки по наружной поверхности; они создают основную часть энергии для подъема ТПК. Горение этих шашек заканчивается в 2.4 и 8.3 секунды. Как показывают расчеты, наибольшие перегрузки возникают при сгорании воспламенителя, отрыве от передней опоры, переключении ступеней, торможении и полном вытягивании гидроцилиндра.
Для уменьшения перегрузок при переключении ступеней в напорной магистрали используется дроссель переменного сечения.
(******Причиной перегрузок является скачкообразное увеличение рабочей площади гидроцилиндра, для того чтобы частично компенсировать связанное с этим падение усилия в напорной магистрали создается большой перепад давлений(разница между черным и синим граф). При переключении ступеней этот перепад резко уменьшается: во-первых, из-за уменьшения расхода, во-вторых, увеличение проходного сечения дросселя, в результате при уменьшении площади одновременно увеличивается давление, что уменьшает удар. Закон изменения площади дросселя на магистрали слива выбирается таким образом, чтобы обеспечивалось относительно плавное торможение без заброса давлений и превышения предельного уровня ускорений.********)
Аналогичные расчеты были проведены и для схемы с пневмобаллоном. В этом случае возникает опасность больших перегрузок, при отрыве контейнера от амортизаторов. Для того чтобы смягчить этот отрыв в газовой магистрали устанавливается клапан с гидротормозом, сечение которого увеличивается в течение нескольких секунд.
В остальном процессы в схеме с пневмобаллоном такие же как в схеме с газогенератором.
Недостатком схемы с пневмобаллоном, в отличии от схем с газогенератором, является то, что максимальное давление достигается в самом начале, В то время , как максимальное значение давления имеет место на переключении 2-3 ступеней, поэтому и перегрузки несколько выше , чем в схеме с газогенератором.
Другой недостаток схемы с пневмобаллоном - необходимость хранения емкостей сжатого газа больших объемов, однако, при этом следует учесть, что установка имеет достаточно разветвленную пневмосистему и большая часть этого газа может быть использована для работы других элементов пневмосистемы. Поскольку при использовании схемы с пневмобаллоном вытеснитель не подвергается действию горячих газов, он может быть создан из композиционных материалов, что существенно уменьшит его массу.
Так же в рамках проекта был разработан технологический процесс сборки вытеснителя и приспособление для контроля его герметизации.
Проведено технико-экономическое обоснование проектируемого изделия, оценка технического уровня, расчет себестоимости и прогнозирования цены.
Осуществлен анализ ОВПФ при сборке вытеснителя и разработаны меры по их снижению. Произведен расчет местной вытяжной вентиляции.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
