- •Предисловие
- •Введение
- •Место, занимаемое гидравлическими системами в оборудовании летательных аппаратов
- •Преимущества гидравлических приводов
- •Особенности технических требований к гидравлическим системам современных летательных аппаратов
- •Принцип действия самолетных гидравлических приводов объемного типа
- •Применяемые давления и расходы жидкости (мощность)
- •Единицы измерения и определения различных параметров
- •Весомость жидкости
- •Зависимость объемного веса от давления
- •Зависимость объемного веса от температуры
- •Сжимаемость капельных жидкостей
- •Вязкость жидкостей
- •Кинематическая вязкость
- •Размерность единиц вязкости в системе СИ
- •Перевод условных единиц вязкости в абсолютные
- •Зависимость вязкости жидкости от температуры
- •Вязкость смеси минеральных масел
- •Вязкостные присадки
- •Теплоемкость и теплопроводность жидкостей
- •Окисление масел
- •Мятие масел
- •Поверхностное натяжение и капиллярность
- •Растворение газов в жидкостях
- •Механическая смесь воздуха с жидкостью
- •Давление насыщенных паров жидкости
- •Разрывная прочность жидкостей
- •Кавитация жидкости
- •Способы борьбы с кавитацией и ее последствиями
- •Способы повышения кавитационной стойкости гидроагрегатов
- •Требования к жидкостям
- •Применяемые жидкости
- •Высокотемпературные жидкости
- •Особенности применения полисилоксановых жидкостей
- •Жидкие металлы
- •Газообразные (сжимающиеся) жидкости
- •Расчет потерь напора при движении жидкости в трубе
- •Ламинарный режим течения
- •Турбулентный режим течения
- •Вращение трубопровода (сосуда) с жидкостью
- •Местные гидравлические потери
- •Вход в трубу
- •Внезапное сужение трубопровода
- •Внезапное расширение трубопровода
- •Коэффициент расхода при полном сжатии струи
- •Истечение под уровень
- •Коэффициент расхода при неполном сжатии струи
- •Течение жидкости в узких (капиллярных) щелях
- •Ламинарное течение через кольцевую щель
- •Влияние эксцентричности плунжера относительно цилиндра
- •Облитерация капиллярных щелей
- •Гидростатический подшипник
- •Тепловой баланс системы
- •Охлаждающие устройства
- •Гидравлический удар в отводах
- •Гидродинамическое давление струи жидкости
- •Требования, предъявляемые к гидронасосам летательных аппаратов
- •Основные вопросы теории объемных насосов (гидромоторов)
- •Фактическая производительность насоса
- •Влияние вредного пространства
- •Влияние жесткости камеры насоса
- •Объемные потери и объемный к. п. д. гидромотора
- •Радиально-поршневые насосы и гидромоторы
- •Производительность насоса
- •Число оборотов гидромотора
- •Равномерность подачи (потока) жидкости
- •Теоретический крутящий момент
- •Нагрузка на поршни
- •Контактное напряжение
- •Насосы с клапанным распределением
- •Радиально-поршневой гидромотор многократного действия
- •Производительность насоса
- •Силы, действующие в распределительном узле
- •Разгрузка контактной поверхности
- •Насосы с торцовым сферическим распределением
- •Конструктивные мероприятия по уменьшению износа скользящей пары
- •Связь цилиндрового блока с наклонной шайбой
- •Насосы бескарданной схемы
- •Насосы без соединительного шатуна
- •Насосы с неподвижным цилиндровым блоком
- •Насосы с клапанным распределением
- •Основные вопросы изготовления деталей насосов
- •Расчетная производительность (подача) насоса
- •Пластинчатые насосы двухкратного действия
- •Расчет производительности
- •Выбор рабочих параметров насоса
- •Применяемые материалы
- •Пластинчатый насос трехкратного действия
- •Разгрузка пластин
- •Пульсация потока жидкости
- •Выбор и расчет опорных цапф (подшипников)
- •Методы улучшения питания насоса
- •Компрессия жидкости во впадинах шестерен
- •Многоступенчатые и многошестеренные насосы
- •Шестеренные гидромоторы
- •Насосы с шестернями внутреннего зацепления
- •Винтовые насосы
- •Компенсация осевых сил винтового насоса
- •Винтовой гидромотор
- •Двухвинтовой насос
- •Распространенные конструкции регуляторов по давлению
- •Системы разгрузки насосов
- •Гидромеханический привод (передача)
- •Гидродифференциальный привод
- •Механические замки для фиксирования поршня
- •Моментный гидроцилиндр (двигатель)
- •Особенности применения силовых цилиндров в высокотемпературных гидросистемах
- •Золотниковые распределители
- •Выбор основных параметров золотника
- •Сила трения плунжеров
- •Влияние жесткости корпуса
- •Влияние загрязнения масла
- •Облитерация щели
- •Способы снижения сил трения
- •Разгрузка золотников гидростатическим центрированием
- •Вибрационные движения плунжера золотника
- •Происхождение аксиальной силы
- •Способы компенсации реактивных сил
- •Золотники с электроприводом
- •Плоские золотники
- •Крановые распределители
- •Клапанные распределители
- •Силы, действующие в клапанном распределителе
- •Способы разгрузки клапана от сил давления жидкости
- •Особенности применения распределительных устройств в условиях высоких температур
- •Расчет предохранительного клапана
- •Действие на клапан гидродинамической силы потока жидкости
- •Способы компенсации нестабильности давления
- •Предохранительный клапан с индикаторным стержнем
- •Предохранительные сервоклапаны с индикаторным стержнем
- •Место установки клапанов
- •Особенности конструирования и применения клапанов в условиях высоких температур
- •Типовые схемы дросселей
- •Расчет дросселя
- •Облитерация каналов дросселей
- •Дроссельное регулирование скорости гидродвигателя
- •Дроссельные регуляторы с постоянным перепадом давления
- •Распространенные схемы регулирования
- •Регулирование при отрицательной нагрузке
- •Объемное регулирование скорости
- •Синхронизаторы движения узлов
- •Устройства для изолирования поврежденного трубопровода
- •Ограничитель расхода жидкости
- •Клапаны последовательного включения
- •Реле давления
- •Гидравлические реле выдержки времени
- •Запорные (обратные) клапаны
- •Гидравлические замки
- •Мембранные (диафрагменные) гидрогазовые аккумуляторы
- •Выбор рабочих параметров аккумулятора
- •Преобразователи давления
- •Жидкостная «пружина»
- •Работа сжатия пружины
- •Влияние на характеристику пружины различных факторов
- •Распространенные схемы жидкостных пружин
- •Общие вопросы применения гидроусилителей
- •Обратимые (реверсивные) схемы
- •Устройство для имитации «ощущения» руля на ручке управления
- •Распределительные устройства гидроусилителей
- •Золотниковые распределители
- •Золотники с несимметричным расположением плунжера
- •Профиль рабочих поясков плунжера и расходные характеристики золотника
- •Гидроусилители с многокаскадным усилением
- •Выбор рабочих параметров струйного распределителя
- •Силовое воздействие струи
- •Золотники с регулированием по давлению
- •Гидроусилители с жидкостной обратной связью
- •Следящие системы с объемным регулированием
- •Чувствительность и точность
- •Зона нечувствительности
- •Влияние на чувствительность различных факторов
- •Трение в узлах системы
- •Люфты и упругости соединений
- •Устойчивость гидравлического усилителя
- •Факторы, влияющие на устойчивость гидроусилителей
- •Упругость механических звеньев системы
- •Сжимаемость жидкости и деформация трубопроводов
- •Способы повышения устойчивости гидроусилителей
- •Стабилизация утечкой жидкости
- •Влияние сопротивления трубопровода
- •Золотники со ступенчатыми проходными окнами
- •Демпфирование энергии колебаний
- •Расчет гидравлического демпфера
- •Стабилизация введением дополнительной обратной связи
- •Аварийные устройства
- •Дублирующее силовое управление
- •Способы дублирования управления
- •Жесткие металлические трубопроводы
- •Расчет труб на статическую прочность
- •Усталостная прочность трубопроводов и их соединений
- •Влияние на прочность трубопровода овальности его сечения
- •Влияние на прочность радиуса гиба трубы
- •Влияние монтажных напряжений
- •Влияние на усталостную прочность трубы качества ее поверхности и механических дефектов
- •Расчет усталостной прочности труб
- •Способы повышения стойкости трубопроводов против разрушения
- •Соединение труб и соединительная арматура
- •Неразборные соединения
- •Разборные соединения
- •Уплотнения штуцеров и применяемые резьбы
- •Подвижные соединения труб
- •Поворотные (шарнирные) соединения труб
- •Пружинные соединения труб
- •Гибка трубопроводов
- •Гибка труб с жидким заполнителем
- •Гибка труб с местным индуктивным нагревом
- •Гибкие резино-тканевые шланги
- •Способы заделки шлангов в арматуре
- •Гибкие металлические рукава
- •Резервуары (баки) для жидкости
- •Закрытые баки
- •Влияние загрязнения жидкостей на работу гидросистемы
- •Требования к фильтрам
- •Методы фильтрации
- •Пластинчатые (щелевые) фильтры
- •Металлические проволочные сетки
- •Проволочные фильтры
- •Фильтры тонкой очистки
- •Фильтры с бумажным фильтроэлементом
- •Комбинированные фильтры
- •Сетчатые фильтры сложного плетения
- •Глубинные фильтры
- •Наполнители из металлокерамических порошков
- •Фильтры с комбинированными наполнителями
- •Расчет фильтра
- •Определение пористости фильтровальных материалов
- •Схемы фильтрации
- •Срок службы фильтра
- •Миграция загрязнителя
- •Магнитные очистители жидкости
- •Центробежные очистители жидкости
- •Критическая скорость потока
- •Тонкослойное центрифугирование
- •Привод ротора (центрифуги) очистителя
- •Электроочистка жидкостей
- •Комбинированные силовые очистители
- •Металлические кольца
- •Неметаллические кольца
- •Манжетные уплотнения
- •U-образные манжеты
- •Шевронные манжеты
- •Чашечные манжеты
- •Кожаные уплотнения
- •Уплотнения резиновыми кольцами круглого сечения
- •Выдавливание кольца в зазор
- •Защитные кольца
- •Трение и срок службы колец
- •Эксцентричность кольцевой канавки
- •Растяжение кольца
- •Влияние низких температур и жидкости
- •Расчеты и выбор параметров колец и канавок
- •Кольца крестообразного сечения
- •Качество обработки деталей уплотнительного узла
- •Уплотнения вращающихся валов
- •Уплотнение радиального типа
- •Выбор параметров уплотнения
- •Размерная прочность и качество рабочих поверхностей
- •Несоосность и биение вала
- •Ширина уплотняющей кромки резиновой манжеты
- •Твердость контактирующей поверхности вала
- •Окружная скорость и температура на поверхности вала
- •Влияние угла наклона
- •Окружные скорости
- •Уплотнения торцового типа
- •Контактное давление колец
- •Ширина контактного пояска
- •Число оборотов уплотняемого вала
- •Чистота и точность обработки рабочих поверхностей
- •Жесткость уплотнительных колец
- •Материалы для изготовления деталей торцового уплотнения
- •Уплотнения гибкими разделителями
- •Уплотнения с помощью сильфонов
- •Уплотнения, пригодные для работы в условиях высоких температур
- •Полые металлические кольца круглого сечения
- •Прочие типы прокладок для неподвижных соединений
- •Металлические конусные кольца
- •Резиновые материалы
- •Трение в уплотнительном узле
- •Уплотнения из кожи
- •Полиэтилен
- •Фторопласт
- •Текстолит
- •Материалы на основе графита
- •Композиционный материал
- •Замеченные опечатки
|
|
|
Характеристика масляной смеси АМГ-10 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Температура |
в °С |
|
|
|
||
—40 |
0 |
20 |
50 |
—50 |
—40 |
—20 |
0 |
20 |
50 |
70 |
|
|
Плотность |
|
|
Кинематическая вязкость |
в см^/сек-W (в сст) |
||||||
в г[секЪ-см*-\0-з |
|
|
|
|
|
|
|
||||
0,890 |
0,875 |
0,850 |
0,830 |
1250 |
451 |
130 |
42 |
20 |
10 |
7,5 |
|
|
|
|
|
Вспышки |
Скорость рас |
Коэффициент р |
сжи |
||||
Застывания |
Начала |
пространения |
|||||||||
при |
маемости при 20° С |
||||||||||
кипения |
звука |
при 20° С |
|||||||||
|
|
/7= 1 кГ/СМ? |
в см^/кГ (ХЮ5) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
в м/сек |
|
|
|
||
- 7 0 |
200 |
|
92 |
|
1290 |
|
8,0 |
|
Более пологую характеристику имеют жидкости на основе кремнийорганических соединений, для которых минимальное значение вяз кости в указанном диапазоне температур меньше максимального лишь в 40—50 раз.
ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ
Теплоемкость ct масла, от величины которой зависит тепловой ба ланс системы, определяется по выражению
ct= |
-I—- (0,403-f-0,00081/) |
ккал\кг-град, |
(27) |
|
У Y15 |
|
|
где t — температура масла в ° С; |
в кг/л. |
|
|
Yi5 — объемный |
вес масла при 15° С |
|
Для перевода единиц метрической системы единиц измерения теп лоемкости в единицы системы СИ можно пользоваться данными, при веденными ниже:
Метри |
Массовая теплоемкость |
|
Удельная |
теплоемкость |
|
ческая |
ккал/кг-град |
эрг/г*град |
ккал/смЪ-град |
кал/см^-град |
|
система |
|||||
Система |
41868 |
10-4 |
|
4186,8 |
4,1868-106 |
СИ |
дж/кг-град- |
дж1кг*град |
дж/мЗ'град |
дж/м3-град |
|
|
-кдж/кг• град |
|
|
|
|
Для распространенных жидкостей средняя удельная теплоемкость |
|||||
в ккал/кг • град в интервале температур |
от |
0 до 100° С составляет: |
|||
для |
минеральногомасла |
................................................................... |
|
|
0,45 |
для жидкостина водной основе (при 25° С |
) ............................. |
0,72 |
|||
для |
гл и ц ер и н а .................................................................................... |
|
|
|
0,58 |
для |
керосина........................................................................................ |
|
|
|
0,50 |
Теплоемкость воды при температурах 10, 50 и 80° С соответственно составляет 1,0; 0,998 и 1,0023 ккал/кг гр&д.
3 |
3 3 8 0 |
33 |
Теплоемкость смеси масел приближенно определяется по выраже
нию
|
сс— теплоемкость |
cc = cimi + c2m2+ ..., |
(28) |
где |
смеси; |
|
|
сг и |
с2 —теплоемкость |
компонентов смеси; |
|
тх и /тг2 — весовые количества компонентов.
Эвакуация тепла от мест его образования во многом зависит от значения коэффициента теплопроводности масла, значение которого можно вычислить по выражению
ht= a(l + 0,0Ш) ккал[смсек - град, |
(29) |
где а — коэффициент, зависящий от сорта масла (для |
веретенных ма |
сел а = 0,0003; для машинных а=0,00027); |
|
/ — температура масла в °С. |
|
Минеральные масла являются плохим проводником тепла и уступа ют воде, теплопроводность которой примерно в 4—5 раз выше тепло проводности масел. Коэффициент теплопроводности масла примерно в 500 раз меньше, чем коэффициент теплопроводности стали.
м е х а н и ч е с к а я и х и м и ч е с к а я с т о й к о с т ь м а с е л
Минеральные масла, применяемые в самолетных гидросистемах, те ряют в процессе эксплуатации физико-механические, смазывающие и другие свойства, вследствие чего может ухудшиться режим работы гидравлических агрегатов. Изменение качества масла происходит в ос новном вследствие механического и химического воздействия на него различных факторов, основными из которых являются мятие в услови ях работы под высоким давлением, окисление вследствие контакта с воздухом, эмульсирование и вспенивание при попадании в него воз духа и влаги и др.
Окисление масел
Важным качеством, характеризующим масла, является химическая стабильность или стойкость против «старения», под которым понимают ся химические и механические изменения, происходящие в масле в при сутствии кислорода. Этим изменениям способствует повышенная тем пература и наличие металлов и различных механических примесей, вы ступающих в роли катализаторов.
В результате старения (окисления) происходит выпадание из мас ла отложений в виде смол, а также понижение его вязкости и потеря смазывающих качеств. При окислении масла на рабочих поверхностях подвижных элементов образуется тонкий твердый налет, в особенности при работе в условиях высоких температур, который при перемещени ях деталей разрушающе действует на резиновые уплотнения.
Практика показывает, что интенсивность окисления масла повы шается с увеличением температуры на поверхности его контакта с воз духом. Например, при повышении температуры на 10° С интенсивность окисления масла практически удваивается. Для уменьшения окисления масла максимальная его температура не должна превышать 80° С.
Помимо температуры, катализаторами процесса окисления масла являются различные механические загрязнители, а также вода.
Опыт также показывает, что процесс окисления масла протекает тем интенсивнее, чем более возмущенным является его состояние, так как возмущение масла препятствует оседанию загрязняющих частиц. В частности, процесс окисления особенно активно происходит в масля ном резервуаре системы, где в результате движения масла и пенооб
3 4