СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ САМОЛЕТА ИЛ-86

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РУЛЕМ ВЫСОТЫ:

От гидросистемы

Кинематический механизм изменения Кш РВ и загрузки штурвалов

Переключатель аварийного отключения ограничений РВ

 

Управление рулем высоты (см. рис. 3)

С помощью РB и стабилизатора осуществляется продольное управления самолетом, при этом РB используется для маневрирования в вертикальной плоскости.

РВ разделен на четыре секции. Каждая секция отклоняется двумя совместно работаю­щими рулевыми приводами, получающими питание от различных гидросистем.

Управление РВ производится с помощью колонок штурвалов. Проводки от штурвалов к РВ проложены по разным бортам и соединены между собой двумя механизмами расцепле­ния. При соединенных проводах управление может производиться от любого штурвала. В случае необходимости проводки могут быть разъединены при любом положении штур­валов. Расцепление проводок, производится с помощью переключателя, расположенного на центральном пульте. Обратное соединение проводок в полете не предусмотрено. При расцепленных проводках управление по тангажу производится от штурвала, имеюще­го исправную проводку, с помощью двух секций РВ. К проводкам управления РВ под­соединены: рулевая машина автопилота, загрузочные цилиндры и электромеханизм изменения К_ш.

Рулевая машина автопилота отклоняет РВ с передачей перемещения проводки на штур­валы. При этом угол отклонения РВ не превышает ±10°.

Загрузку на штурвалах создают два загрузочных цилиндра. Вторыми концами загрузоч­ные цилиндры соединены с электромеханизмомтриммирования. Снятие нагрузки, создаваемой загрузочными цилиндрами при отклонении колонок штурвалов, производится автоматически по сигналам системы триммирования (см. 22.00.00) или вручную с помощью переключателя, установленного на центральном пульте. При расцеплении проводок каждый загрузочный цилиндр остается подключенным к своей проводке управления и заг­рузка на управляющем штурвале будет в два раза меньше обычной.

Электромеханизм изменения К_ш и загрузки штурвалов подключен к кинематическим механизмам изменения К_ш и загрузки штурвалов, имеющимся в левой и правой проводках.

От гидросистемы

Автоматическое изменение К_ш и загрузки штурвалов происходит по сигналам системы управляемости (см. 22.00.00), аварийное - с помощью переключателя на центральном пульте. При аварийном управлении механизмы изменения К_ш и загрузки штурвалов пе­реводятся во взлетно-посадочное положение, при этом К_ш получает максимальное, а загрузка штурвалов - минимальное значение.

Балансировка самолета по тангажу производится с помощью стабилизатора по принципу удержания РB в положении, близком к нейтральному. При отклонении РВ на пикирование на угол более 2° на время более 5 с на левой панели приборной доски пилотов начинает мигать желтое табло-стрелка с надписью сверху "ПЕРЕСТАВЬ СТАБ НА ПИКИPОB", при отклонении на кабрирование на угол более 2° - табло-стрелка с надписью снизу "ПЕРЕСТАВЬ СТАБ НА КАБРИР". Пилот обязан отклонить стабилизатор в указан­ном стрелкой направлении в положение, при котором потребный угол отклонения РВ будет близок к 0°.

Перед рулевыми приводами секций РВ установлены развязывающие пружинные цилиндры.

 

Расчет усилия на штоке

Нагрузка на шток гидроцилиндра будет состоять в основном из аэродинамических сил (R_а):

,

где C_p – коэффициент давления; ρ – плотность воздуха; V – скорость невозмущенного потока,

S – площадь секции РВ; α – угол отклонения РВ.

Поскольку к секции РВ подведено 2 гидроцилиндра, то будем иметь нагрузку на штоке одного из них: R=R_а/2=13811≈14·10³

 

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ПОТРЕБНОЙ МОЩНОСТИ

ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

 

Данные для расчета:

1. рабочее давление……………………………………………. Р_наг=20.6 МПа

2. давление слива……………………………………………… Р_слив= 0.0588 МПа

3. рабочий ход гидроцилиндра……………………………….. х_ГЦ=75·10^-3 м

4. усилие на штоке…………………………………………….. R=14·10³ Н

5. механический КПД…………………………………………. η_мех=0.95

6. материал гидроцилиндра…………………………………… сталь, σ=100 МПа

 

Шток необходимо рассчитать на прочность по допускаемым напряжениям по формуле:

определим

Принимаем d_{Ш Т} = 14·10^-3 м.

Определим площадь (и диаметр) поршня из уравнения баланса сил:

м; принимаем диаметр поршня равным м.

Определим отношение . Из опыта установлено, что оптимальное соотношение

Определим ширину поршня из условия прочности:

Подставляя численные значения получаем: м.

Принимаем м.

Определим необходимость расчета гидроцилиндра на продольный изгиб. Необходимым условием расчета является неравенство: .

где: L_цил – длина гидроцилиндра с выдвинутым штоком;

D_нар – наружный диаметр гидроцилиндра;

, где

- толщина стенки гидроцилиндра.

μ=[для стали]=0.3 – коэффициент Пуассона.

м

принимаем м.

Окончательно получаем м.

Толщина (сферического) донышка гидроцилиндра:

принимаем м;

Длина гидроцилиндра:

м.

Видим, что расчет на продольный изгиб не нужен.

Рассчитаем расход Q_цил необходимый для работы гидроцилиндра:

где: - скорость срабатывания

τ = 2 с – время срабатывания

^м/_с.

м³/с – расчетная подача

- фактическая подача гидроцилиндра (с учетом потерь)

м³/с.

Диаметр входного и выходного отверстия, исходя из обеспечения требуемого расхода (при ω_вх= 5…10 ^м/_с) равен:

при ω_вх= 7 ^м/_с м;

Принимаем м.

Минимальный диаметр узла крепления выходного звена определяется из условия прочности на срез крепежного болта:

м

Принимаем м.

Формула для определения потребной мощности гидроцилиндра имеет вид:

где: ∆P = P_наг – P_слив = (20.6 – 0.0588)*10⁶ = 20.541 МПа

Вт.