Способи регулювання параметрів роботи гідросистем. Основні критерії та межі застосування способів регулювання параметрів роботи гідроси

Зміст

Вступ                                                                                                                                                    3

РОЗДІЛ 1. СПОСОБИ РЕГУЛЮВАННЯ  ПАРАМЕТРІВ РОБОТИ ГІДРОСИСТЕМ              5

1.1. Основна гідросистема                                                                                                                 5

1.2. Принцип роботи гідравлічних систем                                                                                      7

1.3. Основні компоненти гідравлічної системи                                                                              9

РОЗДІЛ 2. ОСНОВНІ КРИТЕРІЇ ТА МЕЖІ ЗАСТОСУВАННЯ СПОСОБІВ РЕГУЛЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ РОБОТИ ГІДРОСИСТЕМ                                                                                    13

2.1. Класифікація технічних гідравлічних систем                                                                         13

2.2. Межі застосування роботи  гідросистем                                                                                                 18

ВИСНОВКИ                                                                                                                                                    22

Список використаної літератури                                                                                                       24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Гідросистема (гідрасістема) (скор. від гідравлічна система) - це сукупність елементів, що впливають  на текуче середовище таким чином, що властивості кожного елемента впливають  на стан текучого середовища у всіх елементах системи.

У відношенні проблем, пов'язаних з проектуванням і контролем  гідросистем, існує поняття гідравлічна  ланцюг, введене академіком А.П. Меренкова.

Дане визначення гідросистем  фактично підкреслює взаємозв'язок властивостей безлічі елементів за допомогою  текучої середовища, що випливає з  визначення - система, тобто єдиної сутності, що об'єднує безліч елементів  з яких-небудь критеріями.

Розрізняють природні і технічні гідросистеми. Прикладами складних технічних  гідросистем є системи збору  та підготовки нафти і газу, водо-і  газопостачання, каналізації, іригаційних  каналів і т.п. До Природним гідросистеми можна віднести системи продуктивних пластів, насичених водою, газом, газоконденсатом або нафтою.

Незважаючи на різноманітність  гідросистем, що відрізняються призначенням, структурою, гідравлічними і розмірними характеристиками, на думку багатьох авторів, всі вони містять одні й  ті ж елементи.

Накопичувачі текучого середовища - замкнуті об'єми природного та штучного походження, службовці для вміщення текучого середовища й надають їй відносно стабільний енергетичний потенціал. Вони характеризуються пренебрежимо малими швидкостями течії рідини і газу, які не впливають на функціонування даної системи. До даними елементів  слід відносити різні ємності, водосховища, моря, озера, річки, пористі пласти, атмосферу і т.п., які є кінцевими  для розглянутої гідросистеми. У  рамках обраної гідросистеми вони можуть служити як джерелом, так і приймачем  текучого середовища.

Апарати для повідомлення або поглинання енергії текучого середовища - апарати, службовці для  цілеспрямованого перетворення різних видів енергій в енергію текучого середовища і навпаки: енергії текучого середовища в інші види енергій.

Пристрої з управління потоком текучого середовища - пристрої, що служать для зміни гідравлічних параметрів і напрямку переміщення  потоку. Цими пристроями є засувки, клапани, розподільники потоків, штуцери, регулятори витрати і тиску і  т.п.

Канали зв'язку - споруди, необхідні для забезпечення направленого руху текучого середовища від одного елемента гідросистем до іншого. Каналами зв'язку можуть бути як відкриті канали іригаційних систем, так і закриті  трубопроводи, службовці єдиної мети: пропусканню крізь себе потоку текучого середовища для забезпечення зв'язку інших елементів (УУ, АСП, НТС) робочим  середовищем.

Прилади для реєстрації параметрів текучого середовища - пристрої, призначені для контролю параметрів потоку текучого середовища.

Основною проблемою, що зв'язує всю масу гідросистем, є розрахунок параметрів потоків текучого середовища (або декількох середовищ) в гідросистемах  мережевої структури з великою  кількістю елементів, які різним чином змінюють властивості середовищ  та їх енергетичні показники.

Найбільш відомими програмними  продуктами для моделювання, контролю та управління гідросистем є Eclipse, Tempest, TimeZYX для гідросистем продуктивних пластів і PipeSim, "Екстра", HydraSym, OisPipe, "Гідросистема" для технічних  і змішаних (об'єднуючих природні і  технічні гідросистеми) гідросистем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 1. СПОСОБИ  РЕГУЛЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ РОБОТИ ГІДРОСИСТЕМ

 

1. Основна гідросистема

 

Для створення і підтримки  тиску в кожній гідросистемі використовуються основні і резервні гідронасоси. Джерелами гідравлічної енергії  для гідросистем HS1 і HS3 є:

Основні джерела гідропітанія - насоси змінної продуктивності (EDP) з приводом від двигунів;

• резервне джерело гідроенергії - насосна станція змінної продуктивності з електроприводом змінного струму (ACMP);
• аварійне джерело гідроенергії - насосна станція змінної продуктивності з електроприводом постійного струму (DCMP);
• допоміжне джерело - блок передачі потужності (PTU).

Основне джерело гідропітанія у другій гідросистемі HS2 - насосна  станція змінної продуктивності ACMP2 c приводом від системи електропостачання  літака змінним струмом. В якості аварійного та резервного джерела гідропітанія у другій гідросистемі є насосна  станція DCMP змінної продуктивності з приводом від системи електропостачання  літака постійного струму.

Основне джерело гідропітанія у другій гідросистемі HS2 - насосна  станція змінної продуктивності того ж типорозміру, що і резервні насосні станції в гідросистемах HS1 і HS3. Насосна станція змінного струму ACMP2 в гідросистемі HS2 працює в процесі польоту безперервно, в той час як насосна станція  постійного струму DCMP включається і  працює від аварійної шини електроживлення.

При відмові обох двигунів літака для забезпечення керування  літаком основна насосна станція ACMP2 в гідросистемі HS2 працює від  генератора вітродвигуна RAT після його випуску і розкручування. Располагаемая  потужність генератора RAT достатня для  забезпечення насосної станції ACMP2 електроживленням змінного струму. При цьому насосна  станція змінного струму ACMP2 забезпечує потреби витрачається і тиск в  споживачах гідросистеми HS2.

При відмові двох двигунів або двох генераторів двигунів насосна  станція постійного струму DCMP є аварійним  джерелом гідропітанія на період випуску  вітродвигуна (RAT), вона работет від  акумуляторів системи електропостачання  постійним струмом напругою 28В. У  цьому випадку включення DCMP в  роботу забезпечується незалежно від  висоти польоту і рівня тиску  в гідросистемі.

Насосна станція DCMP включається  автоматично в роботу при відмові  будь-якого двигуна або насосної станції ACMP2 на висотах нижче 22000 футів.

При основному випуску  або прибирання шасі резервна насосна  станція ACMP1 в гідросистемі HS1 включається  в автоматичному режимі і одночасно  працює з основним насосом EDP1, який має привід від лівого двигуна. При  відмові лівого двигуна або основного  насоса EDP1, для забезпечення прибирання або основного випуску шасі, від  блоку передачі потужності PTU в третій гідросистемі HS3 одночасно включається  в автоматичному режимі резервна насосна станція ACMP3. Спільно з  основним насосом EDP3, який має привід від правого двигуна, вона забезпечує нормальну роботу третьої гідросистеми при працюючому блоці передачі потужності PTU. Крім того, резервні насосні станції  в гідросистемах включаються  в роботу при відмові основних джерел гідропітанія в гідросистемах.

У кожній гідросистемі встановлений гідроакумулятор з попередньою  зарядкою газової порожнини азотом. Гідроакумулятори встановлені для  підтримки необхідного рівня  тиску при максимальних витратах в гідросистемі, для створення  і підтримки надлишкового тиску  в газовій порожнини гідробака, для забезпечення безкавітаціонной роботи насоса на всіх режимах роботи гідросистеми і при запуску двигунів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Принцип роботи гідравлічних систем

 

Гідравлічна система перетворює невелике зусилля в значно більша, використовуючи гідравлічну рідину для передачі енергії з метою  переміщення, управління або приведення в дію. Основний принцип роботи гідравлічної системи ілюструється схемою, на якій показаний простий домкрат для  автомобіля. У цьому пристрої поршень  малого насоса використовується для  чинення тиску на рідину. Рідина в системі передає тиск на циліндр, в якому навантаження несе на собі більший поршень. Зі збільшенням  сили, що діє на менший поршень, тиск підвищується до тих пір, поки не стає достатнім для компенсації навантаження. Гідравлічні системи, такі, як цей  простий автомобільний домкрат, працюють тому, що рідини є практично  нестисливими. При подачі рідини в  систему вона передає тиск рівномірно по всіх напрямках і діє з однаковою  силою на всі рівновеликі площі (закон Паскаля). Це означає, що за допомогою програми малого зусилля на малій площі можна витримати велике навантаження на великій площі. Зусилля, що прикладається до меншого поршню, збільшується великим поршнем пропорційно їх розмірам. У цьому випадку зусилля величиною 10 Н, що прикладається до поршня площею 1 см2, створює тиск рівне 10 бар. Тиск величиною 10 бар, чинне на площу 100 см2, дозволяє витримувати навантаження 1000 кг.

Застосування  гідравлічної енергії

 

Застосування гідравлічної (рідинної) енергії є дуже ефективним способом передачі енергії.

Переваги гідравлічної енергії:

• ефективність і точність при переміщенні важких вантажів з точним регулюванням;
• гнучкістю для точного регулювання великих і малих зусиль;
• надійність (обладнання можна захистити від перевантаження за допомогою простих клапанів скидання тиску.);
• компактність і економічність систем.

Гідравлічні системи зустрічаються  майже у всіх галузях промисловості:

виробництві (наприклад, ливарних машинах, пресах, важких маніпуляторах, верстатах, роботах, формувальних машинах  для пластмаси);

гірничо-і нафтовидобувної  промисловості, мостах і шлюзових воротах, рятувальному обладнанні.

Мають спеціалізоване застосування (в обладнанні технологічного контролю, пілотажних тренажерах, випробувальних стендах, вітрових турбінах).

мобільній техніці (наприклад, екскаваторах і кранах, будівельній  техніці, автодорожньому транспорті, сільськогосподарських  машинах, літаках, кораблях);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3. Основні компоненти гідравлічної системи

Гідравлічна система складається  з трьох автономних незалежних гідросистем. Механічні та електричні компоненти системи спроектовані з урахуванням  підтримки її максимальної працездатності при відмові одного з двигунів або одного з головних насосів. Підключення  системи управління рулями до гідравлічної системи виконано таким чином, що відмова однієї з гідравлічних систем практично не впливає на льотні характеристики літака, а при відмові двох гідравлічних систем кількість працездатних каналів  систем управління рулями достатньо  для керування літаком по всіх трьох осях симетрії.

Підсистемамі HS1, HS2, HS3 використовуються для подачі гідропітанія до системи  управління аеродинамічними рулями літака. Крім того, HS1 використовується для прибирання та основного випуску  шасі, HS2 використовується для аварійного випуску шасі і для управління поворотом передньої стійки, HS1 і HS3 відповідно використовуються для  управління системою гальмування зовнішніх  і внутрішніх коліс основних опор шасі та керування приводами системи  управління реверсом лівого і правого  двигуна.

Блок передачі потужності (PTU) забезпечує передачу потужності від  третьої гідросистеми HS3 до першої гідросистемі HS1 (системі прибирання та основного  випуску шасі). Блок передачі потужності (PTU) використовується для забезпечення прибирання шасі і основного випуску  шасі при відмові лівого двигуна  або основного насоса EDP перший гідросистеми HS1 на зльоті та посадці.

Висока експлуатаційна технологічність  гідравлічної системи забезпечується за рахунок наступних конструктивних особливостей:

• всі вузли, які вимагають технічного обслуговування, розташовані в технічних відсіках гідравлічної системи;
• для насосів EDP з приводом від двигуна використовуються бистрораз'8мние клапана для з'єднання з гідросистемою і швидкороз'ємні хомути для кріплення насоса до коробки силових агрегатів двигуна;
• забезпечується легкос'8мность склянок фільтрів з фільтроелемента без застосування ручної і спеціального інструменту;
• екологічні бачки призначені для збору регламентованих витоків з агрегатів гідросистеми і контролю їх стану;
• система дозаправки забезпечує дозаправку всіх трьох гідробаків з одного робочого місця без допомоги спеціального інструменту.