Результаты
расчетов для схемы с пневмобаллоном приведены графиках. Так как задача
оптимизационная и многопараметрическая, то поиск оптимума – весьма сложная
задача, в то же время можно найти варианты удовлетворяющие всем ограничениям и
выбрать их них наиболее приемлемый. Приведем два варианта расчета:
1.
В
основном баллоне 2,5 м3 при давлении 27,0 МПа, во вспомогательном
0,25 м3 при давлении 27,0 МПа.
2.
В
основном баллоне 1,5 м3 при давлении 28,0 МПа, во вспомогательном
1,0 м3 при давлении 28,0 МПа.
В
первом случае основной баллон используется и как стартовый, а вспомогательный
чтоб повысить давление в гидросистеме при переключении со второй ступени на
третью, чтобы не произошло превышения равновесного требуемого давления над
имеющимся в системе. Во втором случае вспомогательный баллон выполняет роль
стартового, а дальнейший подъем осуществляется с помощью основного
пневмобаллона. Приведем графические зависимости для обоих случаев.
Первый
случай.
Рис. 5.1. Зависимости выдвижения (а) и скорости
выдвижения (б) гидроцилиндров от
времени.
Рис.
5.2. Зависимость угловой скорости подъема ТПК от времени.
Рис.
5.3. Зависимости фактического (
RГЦ ) и равновесного
(
RГЦравн ) усилий
гидроцилиндров от времени.
Рис. 5.4. Зависимости давлений (в
вытеснителе - черная линия, рабочей камере гидроцилиндров - синяя линия, камере
противодавления - красная линия и равновесного давления - зеленая линия) – а;
массовых расходов жидкости в напорной (верхняя линия) и сливной (нижняя линия)
магистралях - б от времени.
Рис.
5.5. Зависимости ускорений нижней (черная линия), центральной (синяя линия) и
верхней (зеленая линия) точек изделия от времени.
Рис. 5.6. Зависимости давлений (в
вытеснителе - черная линия, рабочей камере гидроцилиндров - синяя линия, камере
противодавления - красная линия и равновесного давления - зеленая линия) (а);
площади проходного сечения дросселя в магистрали слива из камеры
противодавления (б); массовых расходов жидкости в напорной (верхняя линия) и
сливной (нижняя линия) магистралях (в); фактического (черная линия) и
равновесного (синяя линия) усилий гидроцилиндров (г) и угловой скорости ТПК (д)
от угла подъема ТПК.
Второй случай
Рис.
5.7. Зависимости выдвижения (а) и скорости выдвижения (б) гидроцилиндров от
времени.
Рис.
5.8. Зависимость угловой скорости подъема ТПК от времени.
Рис.
5.9. Зависимость расхода газа из баллона в вытеснитель от времени, черный это
из первого баллона, синий из второго, зеленый суммарный.
Рис.
5.10. Зависимости фактического (
RГЦ)
и равновесного (
RГЦравн
) усилий гидроцилиндров от времени.
Рис. 5.11. Зависимости давлений (в
вытеснителе - черная линия, рабочей камере гидроцилиндров - синяя линия, камере
противодавления - красная линия и равновесного давления - зеленая линия) – а;
массовых расходов жидкости в напорной (верхняя линия) и сливной (нижняя линия)
магистралях - б от времени.
Рис.
5.12. Зависимости ускорений нижней (черная линия), центральной (синяя линия) и
верхней (зеленая линия) точек изделия от времени.
Рис. 5.13. Зависимости давлений (в
вытеснителе - черная линия, рабочей камере гидроцилиндров - синяя линия, камере
противодавления - красная линия и равновесного давления - зеленая линия) (а);
площади проходного сечения дросселя в магистрали слива из камеры
противодавления (б); массовых расходов жидкости в напорной (верхняя линия) и
сливной (нижняя линия) магистралях (в); фактического (черная линия) и
равновесного (синяя линия) усилий гидроцилиндров (г) и угловой скорости ТПК (д)
от угла подъема ТПК.
В
отличие от схемы с зарядом твердого топлива, давление в вытеснителе нарастает
равномерно и быстро и практически сразу ТПК начинает подниматься. При выбранной
скорости открытия клапана в пневмомагистрали, соединяющей пневмобаллон с
газовой полостью вытеснителя, открытие клапана вызывает значительную вибрацию
системы, однако амплитуды виброускорений (см. рис. 10) при этом не превышают
соответствующие значения при переключении ступеней.
