Сжимаемость рабочего тела пневмопривода (сжатого воздуха) является причиной существенной просадки поршня пневмоцилиндра в момент останова и удержания нагрузки, постоянная составляющая, которой может существенно изменяться за период удержания. На величину просадки поршня существенное влияние оказывают многие факторы, а именно: начальное положения поршня в момент его останова, определяющее объем рабочей полости пневмоцилиндра, значение постоянной составляющей нагрузки в момент останова и ее изменение за период удержания, коэффициент передачи позиционной составляющей нагрузки, рабочая площадь поршня пневмоцилиндра, а также снижение атмосферного давления, которое может существенно влиять на работу систем управления малыми летательными аппаратами на больших высотах полета.

Для уменьшения величины просадки поршня, обусловленной изменением величины постоянной составляющей нагрузки за период ее удержания, предлагается использовать гидравлический позиционер, имеющий в своем составе гидроцилиндр, шток которого жестко связан со штоком пневмоцилиндра траверсой, кран кольцевания полостей гидроцилиндра с электромагнитным дискретным управлением и регулируемые дроссели.

Управление гидравлическим позиционером осуществляет программируемый логический контроллер: в момент останова поршня и удержания нагрузки кран кольцевания перекрывает полости гидроцилиндра, что приводит к блокировке поршня пневмоцилиндра и предотвращению его просадки. При наличии сигнала управления пневмоцилиндром кран кольцевания соединяет поршневую и штоковую полости гидроцилиндра позиционера, поршень пневмоцилиндра деблокируется и приобретает возможность перемещения.

Практический интерес представляет численная оценка просадки поршня пневмоцилиндра и качества его позиционирования. С этой целью разработана методика расчета просадки поршня с учетом влияния на нее различных факторов, определяющих условия работы пневмоцилиндра. Экспериментальное исследование просадки поршня проводилось на пневмоцилиндре, диаметры поршня и штока которого составили, соответственно, 32 и 16 мм при рабочем давлении 0,8 МПа. При вертикальном расположения оси пневмоцилиндра, постоянная составляющая нагрузки и ее изменение создавались эталонными грузами от грузопоршневого манометра, а величина просадки оценивалась индикатором с разрешающей способностью 0,05 мм. Данные выполненного расчета просадки поршня хорошо согласуются с результатами эксперимента и приведены в статье.

Для существенного уменьшения просадки поршня в период удержания изменяющейся по величине и знаку нагрузки разработана конструкция гидравлического позиционера поршня пневмоцилиндра, а качество его работы исследовано на физическом макете электропневматической системы управления, работающей в дискретном и следящем режимах.

Для обслуживания системы управления, разработаны программы работы программируемого логического контроллера, интегрированного в схему управления гидравлическим позиционером, в дискретном режиме, и в качестве цифрового дискриминатора в следящем режиме. В выводах по результатам работы дана оценка влияния факторов на качество позиционирования нагрузки в момент ее удержания и констатирована высокая работоспособность гидравлического позиционера поршня пневмоцилиндра как в дискретном, так и в следящем режимах.

Целью данной статьи является обоснование выбора параметров многослойной конечноэлементной модели элемента несущей конструкции агрегата стартового комплекса общего назначения.

Рассмотрен характерный элемент конструкции агрегатов стартовых комплексов - узел крепления гидрo- или пневмоцилиндра, блока и т.д. Узел представляет из себя совокупность консольной оси и внешней силовой обоймы. Наиболее нагруженным элементов обоймы является диск, на который передается момент от консольный оси, вызванным действием на нее усилия со стороны исполнительного устройства.

Для расчета напряженно-деформированного состояния диска использовался метод конечных элементов. Были созданы 5 моделей диска узла крепления. Модели отличатся лишь количеством слоев конечных элементов по толщине диска. Модели имели один слой, три слоя, пять слоев, восемь слоев, четырнадцать слоев конечных элементов по толщине диска. Для каждой модели был проведен расчет эквивалентных напряжений, возникающих при действии тестовой нагрузки. Формирование и расчет моделей диска проводились в программном комплексе MSC Nastran.

В качестве результатов в работе представлены таблица с данными по эквивалентным напряжениям в каждой из многослойных моделей, а так же графики характера изменения эквивалентных напряжений по толщине диска.

На основании полученных результатов были даны рекомендации по выбору рационального количества слоев в модели, позволяющего получить необходимую точность результатов при минимальных затратах машинного времени. Кроме того, был сделан вывод о необходимости применения многослойных моделей при оценке работоспособности элементов конструкций в случае превышения напряжения над допускаемым в их поверхностных слоях.

Представленная статья рассматривает численное моделирование устройства газодинамического безмашинного энергоразделения с внутренней пористой трубой. Полученные результаты показывают, что эффективность устройства газодинамического безмашинного энергоразделения в случае перепуска газа падает (на 3-5 %) при перепуске до 30 %. Отсюда следует, что потеря тепловой эффективности из-за вдува более холодного воздуха превалирует над увеличением теплового потока за счет уменьшения коэффициента восстановления, когда увеличивается разность температур между сверхзвуковым и дозвуковым потоками. Таким образом, использование перепуска (пористой стенки) для улучшения работы устройства нецесообразно.

Также получено, что в устройстве газодинамического безмашинного энергоразделения эффект может меняет “знак”: сверхзвуковой поток – охлаждается, а дозвуковой – нагревается.

Также численное моделирование показало хорошее совпадение с аналитическим решением при ламинарном режиме течения. Показано, что в случае ламинарного режима течения эффективность устройства газодинамического безмашинного энергоразделения может быть значительно выше, но реализовать это достаточно сложно.