RU2311579C1 - Газораспределительное устройство - Google Patents
Газораспределительное устройствоInfo
- Publication number
- RU2311579C1 RU2311579C1 RU2006132890/06A RU2006132890A RU2311579C1 RU 2311579 C1 RU2311579 C1 RU 2311579C1 RU 2006132890/06 A RU2006132890/06 A RU 2006132890/06A RU 2006132890 A RU2006132890 A RU 2006132890A RU 2311579 C1 RU2311579 C1 RU 2311579C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- inlet
- piston
- power amplifier
- chokes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Изобретение относится к системе управления летательными аппаратами, а именно к газореактивным системам, и предназначено для управления ракетами и реактивными снарядами. Газораспределительное устройство содержит электромагнит, газовый усилитель мощности типа «сопло-заслонка» с входными и выходными дросселями и силовой цилиндр с поршнем. В поршне выполнено цилиндрическое отверстие. Это отверстие проходит через центр поршня перпендикулярно продольной оси. В упомянутом отверстии расположен сферический хвостовик поворотного клапана. Рабочие поверхности поворотного клапана выполнены цилиндрическими, а их оси наклонены под углом к продольной оси клапана. Входной и выходной дроссели усилителя мощности выполнены разных диаметров. Отношение диаметра входного дросселя к диаметру выходного дросселя не менее 0,727. Изобретение позволяет за счет выбора рациональных конструктивных параметров обеспечить максимальную мощность газораспределительного устройства. 1 ил.
Description
Изобретение относится к системе управления летательными аппаратами, а именно к газореактивным системам, и может быть использовано для управления ракетами и реактивными снарядами.
Для управления реактивными снарядами и ракетами широко используются многокаскадные газореактивные системы. В этих системах одним из первых каскадов усиления является газораспределительное устройство (см., например, патент РФ №2089451). Это устройство содержит электромагнит, газовый усилитель мощности типа «сопло-заслонкам с входными и выходными дросселями и силовой цилиндр с поршнем, взаимодействующим с поворотным клапаном. Недостатком этого устройства является то, что клапан при повороте неплотно перекрывает каналы, а это приводит к утечке газа. Отсутствие шарнирного соединения между поршнем и клапаном часто приводит к отказу.
Задачей данного технического решения являлась разработка двухкаскадного газораспределительного устройства с целью повышения его мощности.
Общими признаками с предлагаемым авторами устройством является наличие электромагнита, газового усилителя мощности типа «сопло-заслонка» с входными и выходными дросселями и силового цилиндра, взаимодействующего с поворотным клапаном.
Указанных недостатков лишено газораспределительное устройство, описанное в патенте РФ №2232285. Оно является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому газораспределительному устройству и принято за прототип.
Это устройство содержит электромагнит, газовый усилитель мощности типа «сопло-заслонка» с входными и выходными дросселями и силовой цилиндр с поршнем. В поршне выполнено цилиндрическое отверстие, проходящее через его центр перпендикулярно продольной оси, в котором расположен сферический хвостовик поворотного клапана, рабочие поверхности которого цилиндрические, а их оси наклонены под углом.
Сферический хвостовик клапана обеспечивает шарнирное соединение его с поршнем, повышая тем самым надежность работы устройства. Выполнение другого конца клапана в виде двух цилиндрических поверхностей с наклоном их осей вращения к продольной оси поворотного клапана под углом обеспечивает надежное перекрытие каналов, исключая тем самым утечку газа.
Таким образом, данное техническое решение решает задачу повышения надежности и стабильности работы.
Общими признаками с предлагаемым авторами газораспределительным устройством является наличие электромагнита, газового усилителя мощности типа «сопло-заслонка» с входными и выходными дросселями и силового цилиндра с поршнем, в котором выполнено цилиндрическое отверстие, проходящее через его центр перпендикулярно продольной оси, в котором расположен сферический хвостовик поворотного клапана, рабочие поверхности которого цилиндрические, а их оси наклонены под углом.
В известном газораспределительном устройстве диаметры входных и выходных дросселей газового усилителя выполнены одинаковыми, что приводит к потере мощности. Известно, что силовой цилиндр с газораспределителем типа «сопло-заслонка» отдает наибольшую мощность при сверхкритическом втекании газа в обе его запоршневые полости (см. сборник "Пневматические приводы и системы управления", М.: Наука, 1971, стр.52), то есть отношение давления в полости силового цилиндра к давлению на входе должно быть не более критического значения, которое равно
где k - показатель адиабаты (см. И.Д.Иров и др. Газодинамические функции, М.: Машиностроение, 1965, стр.7).
В отличие от прототипа в предлагаемом авторами газораспределительном устройстве входной и выходной дроссели выполнены разных диаметров, при этом отношение диаметра входного дросселя к диаметру выходного дросселя не менее 0,727.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.
Задачей предлагаемого изобретения является создание газораспределительного устройства, силовой цилиндр которого обеспечивает максимальную мощность.
При критическом и сверхкритическом течении газа отношение давления в полости силового цилиндра к давлению на входе равно отношению площадей входного дросселя к выходному (см. сборник Труды преподавателей и слушателей тульского городского университета научно-технических знаний, Выпуск 28 «Вопросы оптимизации и автоматизации конструкторских работ» Тула: ТПИ, 1975, стр.32), то есть равно отношению квадратов диаметров этих дросселей. Отсюда следует, что отношение диаметров входного дросселя к выходному должно быть менее или равно
Поэтому выполнение входных и выходных дросселей газового усилителя мощности типа «сопло-заслонка» разных диаметров, отношение которых не менее 0,727, позволяет обеспечивать критическое втекание газа в обе запоршневые полости силового цилиндра при различных значениях показателя адиабаты как для воздуха, так и для всех марок порохов, используемых для получения горячего газа в качестве рабочего тела в газораспределительных устройствах, что обеспечивает максимальную мощность силового цилиндра газораспределительного устройства.
Сравнение известных газораспределительных устройств с предлагаемым показало, что существенные признаки, отличающие его от прототипа (выполнение входных и выходных дросселей разных диаметров, а отношение диаметра входного дросселя к диаметру выходного дросселя не менее 0,727) не известны, т.е. предлагаемое устройство обладает неизвестной совокупностью признаков.
Сущность изобретения заключается в том, что в газораспределительном устройстве, содержащем электромагнит, газовый усилитель мощности типа «сопло-заслонка» с входными и выходными дросселями и силовой цилиндр с поршнем, в котором выполнено цилиндрическое отверстие, проходящее через его центр перпендикулярно продольной оси, в котором расположен сферический хвостовик поворотного клапана, рабочие поверхности которого цилиндрические, а их оси наклонены под углом, входной и выходной дроссели выполнены разных диаметров, при этом отношение диаметра входного дросселя к диаметру выходного дросселя не менее 0,727.
На чертеже изображено предлагаемое газораспределительное устройство.
Газораспределительное устройство содержит электромагнит 1, газовый усилитель мощности типа «сопло-заслонка» 2 и силовой цилиндр 3, поворотный клапан 4, входной канал 5 и два выходных канала 6.
Электромагнит 1 содержит две катушки 7, два магнитопровода 8 и поворотный якорь 9.
Газовый усилитель мощности 2 состоит из двух входных дросселей 10 и двух выходных дросселей 11, соединенных между собой попарно каналами 12. Входные дроссели 10 имеют общую камеру 13, соединенную с входным каналом 5.
Силовой цилиндр 3 содержит поршень 14, в котором выполнено отверстие 15, и две запоршневые полости 16, каждая из которых связана с усилителем мощности каналами 12.
Поворотный клапан 4 содержит сферический хвостовик 17, две рабочие поверхности 18 и вращается на оси 19.
Газораспределительное устройство работает следующим образом.
Рабочее тело, которым является горячий пороховой газ, поступает во входной канал 5, из которого попадает в камеру усилителя мощности 13, а через входные дроссели 10 в каналы 12, связанные с выходными дросселями 11 и запоршневыми полостями 16.
При подаче напряжения на одну из катушек 7, например правую, якорь 9 притягивается к правому магнитопроводу 8, поворачиваясь по часовой стрелке, открывает правый и закрывает левый выходные дроссели 11. При этом давление в левой запоршневой полости 16 повышается, а в правой полости 16 понижается, и поршень 14 под действием перепада давлений начинает перемещаться вправо, взаимодействуя со сферической головкой 17 поворотного клапана 4, поворачивает его по часовой стрелке. Клапан 4 своей левой цилиндрической поверхностью 18 закрывает доступ газа из входного канала 5 в левый выходной канал 6, оставляя открытым правый выходной канал 6.
При снятии напряжения с правой катушки 7 и подаче его на левую катушку 7 якорь 9 притягивается к левому магнитопроводу 8, поворачиваясь против часовой стрелки, открывает левый и закрывает правый выходные дроссели 11. При этом давление в правой запоршневой полости 16 повышается, а в левой полости 16 понижается, и поршень 14 под действием перепада давлений начинает перемещаться влево, поворачивая клапан 4 против часовой стрелки. Клапан 4 своей правой цилиндрической поверхностью 18 закрывает доступ газа из входного канала 5 в правый выходной канал 6, оставляя открытым левый выходной канал 6.
Таким образом осуществляется распределение газа по выходным каналам 6. При этом силовой цилиндр 3 развивает максимальную мощность, так как втекание газа в запоршневые полости 16 является критическим или сверхкритическим из-за того, что отношение диаметров входного дросселя 10 и выходного дросселя 11 менее или равно 0,727.
В настоящее время предлагаемое газораспределительное устройство применено в системе управления снарядом одного из комплексов реактивных систем залпового огня.
Claims (1)
- Газораспределительное устройство, содержащее электромагнит, газовый усилитель мощности типа «сопло-заслонка» с входными и выходными дросселями и силовой цилиндр с поршнем, в котором выполнено цилиндрическое отверстие, проходящее через его центр перпендикулярно продольной оси, в котором расположен сферический хвостовик поворотного клапана, рабочие поверхности которого цилиндрические, а их оси наклонены под углом, отличающееся тем, что в нем входной и выходной дроссели усилителя мощности выполнены разных диаметров, при этом отношение диаметра входного дросселя к диаметру выходного дросселя не менее 0,727.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132890/06A RU2311579C1 (ru) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | Газораспределительное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132890/06A RU2311579C1 (ru) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | Газораспределительное устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2311579C1 true RU2311579C1 (ru) | 2007-11-27 |
Family
ID=38960330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006132890/06A RU2311579C1 (ru) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | Газораспределительное устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2311579C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565117C2 (ru) * | 2011-09-08 | 2015-10-20 | СМСи КАБУСИКИ КАИСА | Клапан сброса остаточного давления |
-
2006
- 2006-09-14 RU RU2006132890/06A patent/RU2311579C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565117C2 (ru) * | 2011-09-08 | 2015-10-20 | СМСи КАБУСИКИ КАИСА | Клапан сброса остаточного давления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4155535A (en) | Low axial force servo valve spool | |
US10401121B2 (en) | Pneumatic projectile launching system | |
US2836198A (en) | Control valve | |
RU2311579C1 (ru) | Газораспределительное устройство | |
US20150292525A1 (en) | Servo Valve | |
US3260272A (en) | Normally-closed explosive-actuated valve | |
US4649957A (en) | Fluid assisted spring return for pilot operated, spool valve | |
US430089A (en) | sewall | |
US2649107A (en) | Hydraulic valve system | |
US2721571A (en) | Shut-off valve | |
US3272124A (en) | Solid propellant actuation system | |
WANG et al. | Dynamic modeling and characteristics investigation of jet deflector servo valve | |
RU2232285C2 (ru) | Газореактивная система | |
US11162609B2 (en) | Fluid valve | |
CN107208526A (zh) | 流量控制阀 | |
Hong | Opening Characteristics of a Main Oxidizer Shut-off Valve | |
US2744533A (en) | Hydraulic fuse | |
US3893479A (en) | High rate of flow port for spool valves | |
US3304723A (en) | Proportional thrust valve for space vehicle control system | |
US3117417A (en) | Two-stage valve | |
RU2089451C1 (ru) | Газореактивная система управления летательным аппаратом | |
RU2200866C2 (ru) | Регулируемый жидкостный ракетный двигатель | |
RU2172927C1 (ru) | Воздушно-динамический блок рулевого привода управляемого снаряда | |
US20170175679A1 (en) | Hydraulic pump systems | |
RU2176374C2 (ru) | Блок газореактивной системы управления |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080915 |