Удосконалювання робочих характеристик струминних виконавчих пристроїв

Abstract

У дисертаційній роботі наведені результати теоретичного узагальнення і нове рішення наукової задачі, що полягає в удосконаленні робочих характеристик струминних виконавчих пристроїв (СВП) за рахунок поліпшення статичних і динамічних характеристик електропневматичного клапана (ЕПК), яке досягається підвищенням його пропускної спроможності і швидкодії. На розроблених адекватних математичних моделях отримані картини течії у вихідному каналі при різних положеннях запірного елемента, пропускна спроможність клапана та процеси відкриття і закриття ЕПК. Знайдена залежність гідродинамічної сили, що діє на запірний елемент клапана з боку робочого середовища. Адекватність математичної моделі підтверджено порів-нянням картин течії, отриманих методом візуалізації, і розподілу тиску по поверхні щілинного дифузора з даними чисельного експерименту. Розрахунковим шляхом отримані апроксимаційні залежності часу закриття та сумарного часу відкриття і закриття ЕПК від параметрів розвантажувального пристрою та визначено оптимальні їхні співвідношення, які дозволили отримати мінімальний час відкриття і закриття. Методика інженерного розрахунку СВП доповнена урахуванням особливостей удосконаленого ЕПК і дозволяє отримати СВП з більш високими статичними і динамічними характеристиками. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/21022

Улучшение рабочих характеристик струйных исполнительных устройств (СИУ) достигнуто за счет усовершенствования статических и динамических характеристик электропневматического клапана (ЭПК), а именно: повышения его пропускной способности и быстродействия, уменьшения потребляемой мощности. На разработанных адекватных математических моделях получены картины течения в выходном канале при разных положениях запорного элемента, пропускная способность клапана и переходные процессы открытия и закрытия ЭПК. Численными методами найдена и подтверждена экспериментальным путем зависимость аэродинамической силы, действующей на запорный элемент клапана со стороны рабочего потока, и пропускная способность дренажного дросселя. Установлено, что сила линейно уменьшается с увеличением хода клапана и при его значении равном уменьшается вдвое. Показано, что снижение расчетной пропускной способности ЭПК связано с отрывом потока от нижней стенки диффузора. Повышение пропускной способности достигнуто профилированием проточной части. Для подтверждения адекватности математической модели течения в проточной части ЭПК проведена визуализация течения в выходном канале клапана и получено распределение давления по поверхности щелевого диффузора. Для повышения пропускной способности ЭПК проведено профилирование его проточной части. Расчетным путем получены аппроксимационные зависимости времени закрытия и суммарного времени открытия и закрытия клапана от параметров разгрузочного устройства. Определены оптимальные значения относительной эффективной площади дросселя наполнения и относительного «мертвого» объема камеры над сердечником, обеспечивающие минимальное время открытия и закрытия клапана. Дополнена и расширена методика инженерного расчета СИУ учетом особенностей, привносимых усовершен-ствованным ЭПК, позволяющая получить СИУ с наилучшими статическими и динамическими характеристиками. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/21022

In thesis the results of theoretical generalization and the new decision of a scientific task which consists of improvement of operating characteristic of Jet Final Control Sets (JFCS) at the expense of improvement static and dynamic characteristics of the electro pneumatic valve (EPV) are presented. It is reached by increasing of its throughput and speed. On the developed adequate mathematical models current pictures in the target channel are received at different positions block element, throughput of the valve, processes of opening and closing EPV. The dependence of hydrodynamic force which operates on block element of the valve from a working environment is found. Adequacy of mathematical model is confirmed by comparison of pictures of the current received by a method of visualization, and pressure distribution on a surface slot-hole diffuser with data of numerical experiment. Approximation expressions of closing time both total time of opening and closing EPV from parameters of the unloading device are received. Their optimum parities have allowed to receive minimum time of opening and closing. The technique of engineering calculation JFCS is added by the account of features improved EPV and allows to receive JFCS with higher static and dynamic characteristics. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/21022