Требуемые характеристики:

- Требуемая характеристика скоростей для двух рулевых машин (круг см. рис. 2.5).

Проекция требуемой скорости на ось х и y соответственно:

Суммарная скорость рулевых машин:

- Требуемая характеристика сил для двух рулевых машин (круг см. рис 2.5):

- Требуемая характеристика мощностей для двух рулевых машин (круг см. рис 2.5):

Располагаемые характеристики:

- Располагаемая характеристика скоростей для двух рулевых машин (квадрат см. рис. 2.5).:

- в диапазоне a=0…45º

- в диапазоне a=45…90º

- Располагаемая характеристика сил для двух рулевых машин (квадрат см. рис. 2.5):

- в диапазоне a=0…45º

- в диапазоне a=45…90º

При а=45º суммарная располагаемая сила рулевых машин , суммарная скорость рулевых машин .

Таким образом, из анализа диаграммы нагрузки максимальное превышение располагаемой силы над потребной достигает 40%.

Таким образом, при наличии в гидросистеме постоянного давления питания режим экономного использования энергии в приводе реализуется только при движении одной рулевой машины, то есть когда требуемая и раcполагаемая мощности совпадают (cм. рис. 2.5 точки a, d, g, l). Одновременная работа двух рулевых машин с максимальной скоростью и усилием сопровождается рассеиванием избытка энергии в приводе в виде тепловых потерь на дроссельных элементах (золотнике, регуляторах и т.д.). Поэтому для построения рациональной схемы источника питания привода по использованию мощности целесообразно обеспечить в источнике питания переменное давление на входе в рулевые машины, автоматически изменяющееся (а в случае движения двух рулевых машин уменьшающееся) в зависимости от потребляемого расхода рабочей жидкости рулевыми машинами.

Это может быть достигнуто настройкой газового клапана на нижний допустимый уровень давления p_min при потреблении рабочей жидкости одной рулевой машиной, движущейся с максимальной скоростью и выбором поверхности горения заряда твердотопливного газогенератора S.

2.2.2 Методика расчёта эпюры мощности при различных вариантах расчета источника питания

Таким образом, для рационального использования энергетических характеристик газогидравлического привода возможны два варианта построения источника питания с переменным минимальным давлением нагнетания источника питания и постоянным[16].

Для построения эпюры располагаемой мощности при требуемой круговой эпюре мощности используются уравнения баланса секундного массового прихода и расхода газа «газогенератор – клапан – вытеснитель»:

, (2.7)

где - газоприход от ТТГГ, - расход газа, затрачиваемый на вытеснение рабочей жидкости из бака, - расход газа через клапан.

С учётом степенного закона зависимости скорости горения от давления, уравнения состояния газа в газовой полости вытеснителя, линейной зависимости непроизводительного расхода жидкости от давления и сверхкритического истечения газа через клапан уравнение баланса записывается в виде для Р>P₀:

, (2.8)

где - коэффициент чувствительности скорости горения к температуре заряда твёрдого топлива, - удельный вес топлива, - поверхность горения топлива, - показатель степени в законе горения топлива, - коэффициент тепловых потерь газа в объёме бака вытеснителя, - удельная газовая постоянная продуктов сгорания топлива, - температура газа, - коэффициент истечения газа, - площадь зазора между клапаном и седлом в закрытом состоянии, - коэффициент пропорциональности между проходным сечением клапана и давлением в зоне регулирования, - cуммарное значение расхода для двух РМ.

Для Р<P₀ уравнение (2.7) преобразуется к виду:

, (2.9)

Уравнения (2.8) и (2.9) являются основным расчётным инструментом для построения эпюры мощности в плоскости «N - α», где α - угол между вектором располагаемой мощности и базовой координатой «x» (рис. 2.5).

Суммарный расход в расчётах эпюр мощности источника энергии для двух РМ принимается в виде:

- - расход для обеспечения максимальной скорости движения двух РМ независимо от направления движения проекции вектора тяги, принятого в практике проектирования,

- - расход для обеспечения круговой эпюры мощности,

где Q_PM – расход, потребляемый одной РМ при формировании максимальной скорости движения в базовом направлении.

Мощность, требуемая от источника питания для обеспечения движения одной РМ с максимальной скоростью в любом из базовых направлений при действии максимальной нагрузки со стороны сопла (где А_П – эффективная площадь поршня РМ), определяется соотношением:

, (2.10).

Значение этой мощности является базовым для формирования энергетических показателей источника энергии, не зависящим от угла , и предельным для круговой диаграммы мощности.

Все дальнейшие результаты расчёта, связанные с определением располагаемой мощности, следует соотносить с базовым значением .

На основании вышеизложенного рассмотрим различные варианты расчета источника питания:

1. Постоянное минимальное давление питания в гидросистеме , т.е формирования постоянного усилия на выходном валу рулевых машин и для

1.1 Учитывая, что нижним граничным значением давления является , а текущие значения давления , для расчёта используют уравнение:

, (2.11)

1.2 Определение поверхности горения заряда газогенератора производится при минимальной температуре ( ) и . Тогда уравнение (2.11) приобретает вид:

(2.12)