Модель рулевого привода летательного аппарата

В проекте представлен пример моделирования следящего привода летательного аппарата.

Механизм привода состоит из: 

• шаговый электродвигатель (1);
• золотник (2);
• выходной вал привода (3);
• каналы перетока жидкости (4, 5);
• полости силовых цилиндров (6, 7);
• подшипник выходного вала (8). 

Золотник привода практически без усилий поворачивается по сигналам системы управления в требуемое положение. При этом он открывает один канал для слива жидкости в область низкого давления и перекрывает другой. Оба канала соединены с напорной магистралью высокого давления жидкости. В результате в полости одного силового цилиндра давление снижается из-за слива жидкости в область низкого давления, а в полости другого цилиндра давление повышается за счет поступления жидкости из напорной магистрали высокого давления. Под действием образовавшегося перепада давлений в полостях силовых цилиндров происходит поворот выходного вала до совпадения с поворотом золотника.

Для моделирования щелей слива жидкости и отверстий, соединяющих полости силовых цилиндров с напорной магистралью высокого давления используется агрегат “дроссель”. В агрегате вычисляется объемный расход жидкости относительно разнице давления, соединяемых полостей по классической формуле:

где — коэффициент расхода;

— площадь проходного сечения дросселя;

— разница давлений до и после дросселя;

— плотность жидкости, протекающей через дроссель.

Для моделирования давления в жидкости в полости используется специализированный агрегат “Полость”. В агрегате вычисляется давление в полости геометрического объема полости и объемного поступления жидкости в полость по формуле:

где — модуль объемной упругости жидкости;

— объемное поступление жидкости в полость в единицу времени;

— начальный объем полости;

— увеличение геометрического объема полости.

В модели “Привода” объединяется составные агрегаты в единый механизм. Ниже представлен состав модели привода.

Для тестирования привода была создана модель испытания. В тесте золотнику задаются синусоидальные колебания. Результаты испытания на видео.