кумулятор объема жидкости, равного 60% начального газового объема (см. кривую а), тогда как при адиабатном процессе (п= 1,4) это давле­ ние будет достигнуто при уменьшении газового объема лишь до ~52% начального его значения, т. е. при подаче объема жидкости, рав­ ного ^48% . Следовательно, объем жидкости в аккумуляторе при п= 1 будет больше, чем при п= 1,4, так же как он будет больше и при любом значении п> 1.

В равной мере, если последующая разрядка аккумулятора проис­ ходит в режиме п> 1, то некоторая часть полезной емкости будет потеря­ на из-за переохлаждения газа при расширении, в результате которого начальное давление рн = 40 кГ/см2будет достигнуто при меньшем отборе жидкости (при большем газовом объеме), чем в режиме п= 1.

жидкостью температура воздуха в конце режима сжатия станет равной температуре воспламенения масла, воздух должен быть заменен какимлибо инертным газом.

Пренебрегая трением подвижных частей, связь между температура­ ми и давлением воздуха (газа) в начале и в конце режима сжатия можно выразить зависимостью:

п— 1

где tx и t2— температура воздуха соответственно в начале и в конце ре­ жима сжатия в °С;

Р\ и Р2— давление воздуха соответственно в начале и в конце ре­ жима сжатия в кГ[см2.

Энергия и полезная емкость аккумулятора будут также теряться, если между концом зарядки (концом сжатия газа) в режиме п> 1 и началом разрядки имеется интервал времени, в течение которого темпе­ ратура газа, а следовательно, и давление ртах в результате охлаждения понизятся. Из графика, приведенного на рис. 232, а, видно, что при рас­ сматриваемом начальном давлении 40 кГ/см2 уменьшению (сжатию) при п = 1 газового объема до 30% начального его значения соответствует давление 133 кГ/см2, тогда как такое же уменьшение газового объема при п —1,4 соответствует давлению, превышающему 200 кГ/см2.

Аналогичная потеря будет иметь место, хотя и в меньшей мере, при всех значениях п> 1.

При конструировании газогидравлических аккумуляторов гидроси­ стем летательных аппаратов, предназначенных для работы в условиях высоких температур, необходимо тщательно проанализировать влияние этих температур на режим зарядки аккумулятора.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДАВЛЕНИЯ

Максимальное давление, которое получают в практике с помощью насосов, обычно не превышает 700 кГ/см2. Для получения более высоких давлений обычно используют преобразователи давления (мультиплика­ торы), применение которых особенно целесообразно в тех случаях, когда необходимо развить большие давления при малых расходах жид­ кости.

В общем случае гидравлическим преобразователем называют устройство, изменяющее (повышающее или понижающее) расход и дав­

299

ление жидкости. Коэффициент усиления давления, под которым пони­ мают отношение выходного давления к входному, находится в пределах от 2:1 до 1000: 1.

В авиационной технике преобразователи, понижающие давления,, применяют в системе торможения авиационных колес, в которых высо­ кое давление общей гидросистемы преобразовывается с их помощью

вболее низкое давление, требующееся для тормозов авиаколес. Преоб­ разователи, повышающие давление до 1500 кГ/см2 и выше применяются

вразличных испытательных и аэродромных установках. Принципиальная схема преобразователя, повышающего давление,,

одинарного действия приведена на рис. 233, а. Давление подводимой

На рис. 233, б приведена схема преобразователя с дифференциаль­ ным поршнем, с помощью которого можно получить требуемую для вы­ соких давлений небольшую эффективную площадь при одновременном обеспечении жесткости и прочности конструкции преобразователя. В этом случае

где d — диаметр хвостовика штока.

Конструктивная схема распространенного преобразователя пред­ ставлена на рис. 234, а. Если пренебречь трением и весом подвижного цилиндра 1, давление р2 на выходе определится из выражения (320):

Fi £>?

Р' = Р' Т Г Р'Ж '

где D2 и D1 — площадь штока 2 и подвижного цилиндра 1.

Управление преобразователем обычно осуществляется ручным пере­ ключением с помощью четырехходового золотника.

300

Применяют также схему с автоматическим переключением (рис. 234,6). Преобразователь состоит из нагруженного пружиной 2 поршня 3 с шариковым обратным клапаном 4, через который происходит заполнение системы жидкостью. Поскольку кольцевая камера 6 соеди­ нена с атмосферой, поршень 3 будет находиться под неуравновешенным давлением жидкости, действующей на верхнюю (со стороны камеры 1) и нижнюю (со стороны камеры 5) поверхности; в результате при

nD\ nD\

Pi - j —> Р ПpH— — P2, где Pup— усилие пружины 2, клапан сядет в свое

■гнездо и поршень 3 будет перемещаться вверх, выдавливая жидкость из

разователях одинарного действия, применяют преобразователи двойного (непрерывного) действия (рис. 235).

Питание полостей низкого давления р\ осуществляется распредели­ тельным золотником, приводимым в конце каждого хода. Заполнение полостей цилиндров высокого давления осуществляется через обратные клапаны 1 к 2.

Преобразователи этого типа изготовляются на производительность до 110 л/мин с усилением давления от 3: 1 до 100: 1.

ЖИДКОСТНАЯ «ПРУЖИНА»

Свойство сжимаемости жидкости (см. стр20) используется в ка­ честве своеобразной «пружины» в амортизаторах самолетных шасси и ^буферных устройствах для затормаживания больших масс на малых участках пути, а также в качестве импульсатора в вибрационных испы­ тательных установках.

Жидкостная пружина почти безотказна в работе, причем воз можный отказ связан в основном с частичной потерей жидкости, кото­ рая не может вызвать вывода машины из строя, и не опасна для обслу­ живающего персонала. Благодаря высокому модулю упругости жидко­ сти представляется возможным получить значительные развиваемые усилия, измеряемые десятками и сотнями тонн, при относительно не­ больших размерах пружины.

Жидкостные пружины отличаются высоким быстродействием; бла­ годаря своим высокочастотным характеристикам пружины используются в виброиспытательных установках, частота вибраций которых достигает ■при небольших амплитудах 100 гц.

301

Следует, однако, отметить, что частота обжатий пружины, исполь­ зуемой в качестве амортизатора, и в особенности при больших амплиту­ дах (ходах), не должна превышать 1—5 гц, так как при более высоких частотах возможен перегрев жидкости, который приведет к изменению ее модуля упругости и недопустимому повышению давления предвари­ тельной затяжки пружины, что может вызвать износ ее уплотнительного узла и потерю герметичности, а также изменить ее характеристики. По этой причине распространенным числом ходов жидкостной пружины (амортизатора) является от 60 до 300—400 двойных ходов в минуту.

Работа сжатия пружины

Наиболее важным параметром, характеризующим состояние жид­ кости, находящейся под действием высокого давления, является работа сжатия (потенциальная энергия деформации жидкости при сжатии). При условии, что жидкость подчиняется закону Гука, энергетические возможности данного объема сжатой жидкости выражаются (см. стр. 21):

A = ± p 6 V ,

AV=V$p,

где А — работа сжатия объема жидкости;

V и Д1/ — первоначальный объем и изменение объема жидкости; р — давление, вызвавшее это изменение объема;

р — —— среднее значение коэффициента сжимаемости жидкости;

Е

Е — объемный модуль упругости жидкости.

При выводе формулы (322) исходили из изотермного процесса сжатия, тогда как при обжатиях с большими скоростями (соответствует случаю обжатия самолетного амортизатора) тепло, выделяющееся при сжатии жидкости, не рассеивается. В этом случае расчет следует вести с учетом этого тепла (исходя из политропного процесса).

Для существующих жидкостей величину предельного давления сжатия не следует выбирать более 3000 кГ/см2, так как при более высо­ ких давленяих приращения сжимаемости, а следовательно, и работы сжатия жидкости получаются ничтожно малыми (см. рис. 4 и 5). По этой причине в пружинах применяют давления порядка 2500 кГ/см2 и реже — 3500 кГ/см2. В практике применяют жидкости, которые при по­ вышении давления от 0 до 3500 кГ/см2 уменьшаются в объеме примерно на 17—18%.

Влияние на характеристику пружины различных факторов

Существенное влияние на характеристики жидкостной пружины оказывают изменения характеристик жидкости в зависимости от различ­ ных факторов. Наиболее важным из них является зависимость сжимае­ мости жидкости от давления и температуры, изменение которых сопро­ вождается значительным изменением характеристики жидкостной пру­ жины (см. стр. 21). При увеличении (при / = const) нагрузки (и соответ­

302