RU2119103C1 - Способ снижения массы гидросистемы - Google Patents
Способ снижения массы гидросистемы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119103C1 RU2119103C1 RU96116799/06A RU96116799A RU2119103C1 RU 2119103 C1 RU2119103 C1 RU 2119103C1 RU 96116799/06 A RU96116799/06 A RU 96116799/06A RU 96116799 A RU96116799 A RU 96116799A RU 2119103 C1 RU2119103 C1 RU 2119103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- pressure
- mass
- hydraulic system
- modes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам снижения масс гидросистем и может быть использовано в авиационных и ракетных гидросистемах, а также в гидросистемах строительных и дорожных машин, в горном гидромашиностроении. Способ снижения массы предназначен для гидросистем, включающих источник питания в виде насоса переменной подачи, потребители и связывающие их магистральные трубопроводы. Массу гидросистемы снижают за счет уменьшения диаметров трубопроводов, для чего статическая расходная характеристика насоса переменной подачи удовлетворяет следующему соотношению:
где давление на выходе из насоса на режимах с Q = Qmax; давление на выходе из насоса на режимах с Q = 0; Qmax - максимальная подача насоса; Q - подача насоса, ΔP - суммарная величина потерь давления на участках магистрального трубопровода от насоса до потребителей. Технический результат заключается в сохранении быстродействия исполнительных механизмов при снижении массы гидросистемы. 2 ил.
где давление на выходе из насоса на режимах с Q = Qmax; давление на выходе из насоса на режимах с Q = 0; Qmax - максимальная подача насоса; Q - подача насоса, ΔP - суммарная величина потерь давления на участках магистрального трубопровода от насоса до потребителей. Технический результат заключается в сохранении быстродействия исполнительных механизмов при снижении массы гидросистемы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к способам снижения масс гидросистем и может быть использовано в авиационных и ракетных гидросистемах, а также в гидросистемах строительных и дорожных машин, в горном гидромашиностроении.
Известны способы снижения масс самолетных ГС, сводящиеся к
снижению масс агрегатов, комплектующих систему,
росту величин рабочих давлений в ГС,
снижению масс трубопроводных магистралей.
снижению масс агрегатов, комплектующих систему,
росту величин рабочих давлений в ГС,
снижению масс трубопроводных магистралей.
Практика создания современных гидроагрегатов показала, что в настоящее время массовые и энергетические характеристики гидроагрегатов, комплектующих систему, достаточно высоки. Поэтому при использовании первого способа существенного выигрыша в массе в этом случае достичь весьма трудно. Второй способ - повышение величин рабочих давлений - позволяет снизить массу исполнительных механизмов - силовых цилиндров и примерно, как показали результаты исследований, снизить массу трубопроводов напорной магистрали при росте давления с 200 до 350 - 400 кгс/см2 на 10 - 15% (Матвеенко А.М. Аналитическое проектирование гидравлических систем летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1977, с. 80-84, рис. 2.23). Однако практика перехода к таким давлениям и дальнейшее форсирование давления до 560 кгс/см2 приводят к резкому росту контактных нагрузок в паре поршень-блок насосов, увеличению пульсирующих нагрузок и к соответственному снижению долговечности и надежности гидросистем.
Возможен способ снижения масс гидросистем за счет уменьшения диаметров трубопроводных магистралей. Однако при этом существенно возрастают потери давления, особенно на режимах работы с максимальными потребными расходами, и в результате на этих режимах существенно снижается быстродействие рулевых приводов.
Анализ режимов работы потребителей в самолетных гидросистемах показал, что примерно 95% времени, кроме режимов взлета и посадки, насосы работают на режимах с малыми и нулевыми расходами жидкости в систему (восполнение утечек по различным элементам ГС).
Технический результат, который может быть достигнут от использования данного технического решения, заключается в сохранении быстродействия исполнительных механизмов при снижении массы гидросистем за счет уменьшения диаметров трубопроводов.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе снижения массы гидросистемы, включающей источник питания в виде насоса переменной подачи, потребители и связывающие их магистральные трубопроводы, массу гидросистемы снижают за счет уменьшении диаметров трубопроводов, для чего в качестве источника питания используют насос переменной подачи, статическая расходная характеристика которого удовлетворяет следующему соотношению:
,
где
давление на выходе из насоса на режимах с Q = Qmax;
давление на выходе из насоса на режимах с Q = 0;
Qmax - максимальная подача насоса;
Q - подача насоса;
ΔP- суммарная величина потерь давления на участках магистрального трубопровода от насоса до потребителя; т.е. на режимах работы с максимальными потребными расходами источник питания (насос) развивает давление, большее чем давление нулевой подачи на величину потерь давления по длине магистрали от насоса до потребителя.
,
где
давление на выходе из насоса на режимах с Q = Qmax;
давление на выходе из насоса на режимах с Q = 0;
Qmax - максимальная подача насоса;
Q - подача насоса;
ΔP- суммарная величина потерь давления на участках магистрального трубопровода от насоса до потребителя; т.е. на режимах работы с максимальными потребными расходами источник питания (насос) развивает давление, большее чем давление нулевой подачи на величину потерь давления по длине магистрали от насоса до потребителя.
На фиг. 1 представлена схема гидросистемы.
На фиг. 2 показан один из возможных вариантов характеристики насоса. Q = f(P).
Гидросистема содержит насос переменной подачи 1, предохранительный клапан 2, аккумулятор 3, фильтр 4 и обратный клапан 5, установленные в магистрали нагнетания 6 на участке от насоса до потребителей 7 и 8, а также магистраль слива 9, в которой установлен теплообменник 10, и бак 11.
Работа гидросистемы.
При запуске насоса переменной подачи 1 рабочая жидкость из бака 11 поступает во входную полость насоса 1, переносится в магистраль нагнетания 6 и через обратный клапан 5, фильтр 4 поступает к потребителям 7 и 8. В случае, когда потребителю не требуется расход, система регулирования подачи выводит насос 1 на режим с Q = 0, обеспечивая при этом величину давления в системе , определяемую настройкой регулятора подачи (см. фиг. 2). В случае, когда потребителю необходимо совершить работу (переместить орган управления) по внешнему управляющему сигналу, одна из его полостей сообщается с магистралью нагнетания 6, а вторая - с магистралью слива 9, и насос 1 начинает подавать жидкость в соответствующую полость потребителя. При этом в зависимости от величины потребляемого расхода давление на выходе из насоса возрастает в соответствии с характеристикой, показанной на фиг. 2 (наклонная часть характеристики), и при этом обеспечивается стабильность величины давления у потребителя и таким образом поддерживается быстродействие системы, которое при выбранных агрегатах ГС зависит от величин перепада давления между давлением у потребителя и давлением в полости его исполнительного органа. На практике расход насоса 1 - Q выбирается таким, чтобы на всех возможных режимах работы насоса по расходу последний обеспечивал бы в гидросистеме давление на ниже (см. фиг. 2).
Пример конкретного выполнения.
Для оценки эффективности снижения масс трубопроводных магистралей рассмотрим случай, когда длина трубопровода магистрали нагнетания равна 25 м. В этом случае при диаметре магистрали d = 18 мм масса стального трубопровода, заполненного жидкостью АМг-10 с удельным весом γж= 0,9 гс/см3, находится из соотношения:
где
D - наружный диаметр трубопровода,
d - внутренний диаметр трубопровода,
γст,γж- соответственно удельный вес стали и рабочей жидкости.
где
D - наружный диаметр трубопровода,
d - внутренний диаметр трубопровода,
γст,γж- соответственно удельный вес стали и рабочей жидкости.
Отсюда при D = 20 мм и γст= 7,8 гс/см3 масса трубопровода Gтр равна 17,3 кг. Потери давления ΔP в магистрали при расходе Q = 60 л/мин определяется из соотношения
где
λ- коэффициент потерь давления, равен 0,04, скорость потока:
В этом случае величина ΔP получается равной ΔP= 22 кгс/см2.
где
λ- коэффициент потерь давления, равен 0,04, скорость потока:
В этом случае величина ΔP получается равной ΔP= 22 кгс/см2.
Таким образом, при величине P на выходе из насоса, равной 210 ± кгс/см2, наименьшая величина давления у потребителей может быть равна 181 кгс/см2. Если теперь изменить (уменьшить) диаметр трубопроводной магистрали с d = 18 на d = 16, т.е. перейти в соответствии с ОСТом 103524-71 на следующий типоразмер трубопровода, то потери давления составят 37 кгс/см2, а масса магистрали снизится на 14% и составит 14,9 кгс. Поэтому, если изменить характеристику насоса так, что настройка величины давления нулевой подачи составит 180 - 183 кгс/см2, то величина давления на выходе из насоса не превысит 220 кгс/см2.
Таким образом, предложенный способ позволяет значительно снизить массу гидросистемы без существенного повышения давления в ГС и с сохранением ее надежности и быстродействия.
Claims (1)
- Способ снижения массы гидросистемы путем уменьшения диаметров трубопроводов, отличающийся тем, что уменьшают диаметры трубопроводов за счет использования насоса переменной подачи, статическая расходная характеристика которого удовлетворяет следующему соотношению:
где давление на выходе из насоса на режимах с Q = Qmax;
давление на выходе из насоса на режимах с Q = 0;
Qmax - максимальная подача насоса;
Q - подача насоса;
ΔP - суммарная величина потерь давления на участках магистрального трубопровода от насоса до потребителя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96116799/06A RU2119103C1 (ru) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Способ снижения массы гидросистемы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96116799/06A RU2119103C1 (ru) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Способ снижения массы гидросистемы |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2119103C1 true RU2119103C1 (ru) | 1998-09-20 |
RU96116799A RU96116799A (ru) | 1998-11-20 |
Family
ID=20184659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96116799/06A RU2119103C1 (ru) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Способ снижения массы гидросистемы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2119103C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553526C2 (ru) * | 2009-12-30 | 2015-06-20 | Агуста С.П.А. | Летательный аппарат |
-
1996
- 1996-08-14 RU RU96116799/06A patent/RU2119103C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Матвеенко А.М. Аналитическое проектирование гидравлических систем летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1977, с.80 - 84, рис.2.23. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553526C2 (ru) * | 2009-12-30 | 2015-06-20 | Агуста С.П.А. | Летательный аппарат |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5355676A (en) | Hydraulic pressure supply apparatus | |
JPH045841B2 (ru) | ||
US2829664A (en) | Fluid flow control valve with remote pressure control | |
US3496879A (en) | Fluid pump with plural accumulators | |
WO1989010214A1 (en) | Apparatus for flushing of hydraulic pipe systems or the like | |
RU2119103C1 (ru) | Способ снижения массы гидросистемы | |
JPS6417933A (en) | Improved control system for boom and bucket operating system of front end loader | |
CN108671448B (zh) | 一种用于消防车的集聚供液系统及操作方法 | |
US6622672B1 (en) | Variable compression ratio control system for an internal combustion engine | |
US2576924A (en) | Fluid operated pump with hydraulic shock absorber | |
US3234883A (en) | Hydraulic intensifier system | |
CN202558393U (zh) | 一种卷缆液压系统 | |
CN207647871U (zh) | 一种剪叉式高空作业平台及其浮动液压控制系统 | |
CA1265955A (en) | Pumping systems | |
SU954652A1 (ru) | Стенд дл испытани гидравлических распределителей | |
US2384227A (en) | Hydraulic governor valve | |
CN219570274U (zh) | 一种集成化闭式变量泵 | |
CN214889061U (zh) | 一种使用安全的密封阀 | |
SU1137272A1 (ru) | Регулирующее устройство | |
TW328989B (en) | Gas cutout device and fluid pressure driven device using such a gas cutout device | |
CN114919723B (zh) | 一种前置自主增压式水下浮力调节系统 | |
EP0821167A1 (en) | Displacement controlling device for a variable displacement type hydraulic pump | |
SU1118805A1 (ru) | Насосный агрегат | |
RU2161243C1 (ru) | Способ увеличения нефтеотдачи пластов | |
SU1149097A1 (ru) | Гибкий трубопровод высокого давлени |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040815 |