飞机副翼助力器工作过程的研究

目录摘要-----------------------------------------------------------------------------------4关键字--------------------------------------------------------------------------------4第一章飞机副翼助力器的主要用途-----------------------------------------4第二章飞机副翼助力器的基本工作原理-----------------------------------4第一节液压助力操作-----------------------------------------------61.压杆-------------------------------------------------------------------62.停杆-------------------------------------------------------------------6第二节液压失效，转为人力直接操作--------------------------7第三章飞机副翼助力器的主副配油柱塞的工作详细过程----------------7第四章转换活门的详细结构与详细工作过程----------------------------14第五章研究单向活门与四钢珠活门的功用-------------------------------16第六章飞机副翼助力器的主要结构及参数-------------------------------17结论与总结--------------------------------------------------------------------------20参考文献----------------------------------------------------------------------------212摘要飞机高速飞行时，作用在副翼上的空气动力非常大，长时间操作飞行员承受不住，ZL-5助力器减轻的飞行员的操作负担。在这里主要说明了飞机副翼助力器的工作原理，飞机副翼助力器的主副配油柱塞的工作详细过程，转换活门的详细结构以及详细的工作过程，单向活门和四钢珠活门的功用。Theplanespeed,aerodynamicontheflapisverybig,longoperatingpilotbear,ZL-5boostertoreducepilotoperationload.Heremainlyillustratestheworkingprincipleoftheaircraftflapboosteraircraftflapboosterofmainoildistributionanddetailedworkprocessofplunger,thedetailedstructureoftheconversionvalveanddetailedworkprocess,aone-wayvalveandfourballvalve'sfunction.关键字：副翼助力器主副配油柱塞转换活门单向活门四钢珠活门第一章飞机副翼助力器的主要用途飞行中，飞行员操作副翼偏转后，作用在副翼上的空气动力对副翼转轴的力矩—枢轴力矩力图使副翼返回中立位置，为了保持副翼在偏转位置，飞行员就需要压住驾驶杆，即需要对驾驶杆施加一定的杆力，飞行表速越大，副翼偏转角越大，作用在副翼上的空气动力就越大，需要的压杆力就越大。该型飞机是一种超音速飞机，高空飞行中如果依靠人力来操纵副翼，需用的杆力较大，飞行员将会感到操纵费力、沉重，这会影响飞机的机动能力。所以副翼操纵系统中装有ZL-5液压助力器，利用液压作用力所产生的力矩来克服副翼的枢轴力矩。第二章飞机副翼助力器的基本工作原理助力器构造，如图2-1所示。32-1a推动活塞运动方向2-1b4推动活塞运动方向2-1c图2-1ZL-5液压助力器的工作原理液压助力器的基本组成部分是外筒、传动活塞和配油柱塞。外筒固定在机翼第6翼肋的固定架上。传动活塞可以在外筒内移动，活塞杆的后端与通向副翼的传动摇臂相连。配油柱塞装在活塞杆前端头部的壳体内，其前端a点与一个铰接在壳体b上的小摇臂相连；小摇臂的下端c点与通向驾驶杆的传动杆相连，它在壳体上的圆孔内有游动间隙2s。第一节液压助力操作使用液压助力操纵副翼时，必须打开副翼助力器电门，由助力电磁开关将供压部分的来油管路与液压助力器进油接头接通。高压油液进入助力器后，顶起连通活门，使传动活塞两侧油室互不相通，并顶开限动销使小摇臂下端c点能在游动间隙2s内左右移动飞行员不动驾驶杆时，配油柱塞处于中立位置，柱塞凸缘正好堵在通向传动活塞两侧的油路(图2-1a)，因此，传动活塞不能前后移动，副翼保持在原来位置不动。1.压杆从副翼系统的传动情形可知，压杆时左右副翼液压助力器的传动活塞运动方向相反，但助力器的工作原理是一样的，下面以右压杆时左副翼助力器的工作为例说明。右压杆时，小摇臂下端c点向前移动，配油柱塞被向后推进壳体，打开来油和回油的通油孔(图2-1b)。这时，来油路与传动活塞后侧的油室接通，回油路则与传动活塞前部油5室接通。传动活塞便在两端油压差作用下向前运动，带动右副翼向上偏转。压杆速度越快，配油柱塞打开来油和回油的通油孔就越大，油液流进、流出液压助力器的流量就越多，传动活塞的运动速度也就越快。连续右压驾驶杆,小摇臂下端c点不断向前移动。配油柱塞保持来油和回油的通油孔始终处于打开状态，传动活塞便连续向前移动，使右副翼连续向上偏转。2.停杆飞行员右压杆到任一位置后停止压杆，c点即刻不动，而传动活塞由于来油、回油通右孔仍处于打开状态，在油压作用下还要继续向前运动，并带着大摇臂绕a点沿反时针方向转动，由于a点的转动半径比b点大，(即acbc)，小摇臂绕c点转动时，配油柱塞向前的移动量比传动活塞大，所以，只要传动活塞稍微向前移动一点，配油柱塞即可相对于壳体向外移动而将来油孔和回油孔同时堵住，使传动活塞停止运动，这时传动活塞两侧油室内的油液均被封闭。油液不能流入和流出，因此作用在副翼上的空气动力不能反过来推动活塞，副翼就保持在一定角度的位置上。总起来说，液压助力操纵的基本情况是，动杆(c点动)，通油孔打开，传动活塞随之运动。动杆速度越大，通油孔开度越大，传动活塞运动也越快，停杆(c点停)，传动活塞稍动后通油孔随之关闭，传动活塞停止运动，副翼被“锁”在某一位置上。可见，液压助力器实际上是一个由驾驶杆操纵配油柱塞控制的动作筒，配油柱塞相当于一个液压控制开关。液压助力操纵时，飞行员操纵副翼的压杆力，只需用来克服载荷感觉器的弹簧力和摩擦力(T助前+T配)，而副翼的枢轴力矩和传动活塞以后的摩擦力是由传动活塞上的液压作用力来平衡的，因此飞行员操纵副翼比较轻便。第二节液压助力操纵失效，转为人力直接操纵如果液压系统或液压助力器有故障．可以关断副翼助力器电门，转为由人力直接操纵副翼，这时助力电磁开关断开供压管路，并使助力器的来油接头也与回油路沟通。于是连通活门下的油压消失，在弹簧力作用下连通活门下移使传动活塞两侧油室沟通，限动销则插入限动连接件将小摇臂和配油柱塞锁住在中立位置，(图2-1c)，飞行员压杆时，就凭体力直接带动传动活塞克服枢轴力矩，使副翼偏转，传动活塞前后油室的油液则经连通活门串通。由上述可知，在这种情况下，液压助力器不起助力作用，如同一根普通传动杆一样来传力。飞行员操纵副翼所需压杆力，除了要用来克服载荷感觉器的弹簧力外，还要用来克服全系统的摩擦力，油液经连通活门串流的阻力和副翼的枢轴力矩。这时副翼的移轴补偿面可以起到减小枢轴力矩，从而减小杆力的作用，但与液压助力器操纵相比，需用的压杆力仍然要大得多，飞机的横侧操纵性也要差得多。因此飞行中如果关闭副翼助力器电门转为人力操纵，应当减小飞行速度，通常要求表速不大于1000km／h，M数不大于1。6第三章飞机副翼助力器的主副配油柱塞的工作详细过程为了提高液压助力操纵的可靠性，ZL-5液压助力器内装有两个配油柱塞．主配油柱塞和副配油柱塞。正常情况下，副配油柱塞由其右端弹簧保持在中立位置，飞行员操纵驾驶杆只能使主配油柱塞在副配油柱塞内左右移动，改变油路，这时副配油柱塞相当于一个衬筒。当主配油柱塞卡住时，它就能带着副配油柱塞一起移动，改变油路。下面以右副翼液压助力器为例,进行研究。1.主配油柱塞的工作回油来油前油室来油通后油室3-1a主配油柱塞在中立位置时的情况，如图3-1a，这时，主配油柱塞的凸缘堵住通向传动活塞两侧的油道。主配油柱塞的凸缘与油道间左右各有0.1mm的交叠量。因此，驾驶杆必须先带着主配油柱塞移动0.1mm后，才能打开油道，此时副配油柱塞相当于一个衬筒。前油室来油回油来油通后油室3-1b接通地面液压泵，电源电门，副翼助力器电门，向左压杆时，主配油柱塞向前移动，油路如图3-1b所示,打开油道，来油即与油道接通，回油与油道接通，传动活塞向后运动，7停杆时，传动活塞在两边油压作用下再稍微向前移动一点距离，小摇臂即带动主配油柱塞相对于副配油柱塞向前移动而关闭油道，使传动活塞停止移动。后油室来油通前油室回油来油3-1c如图3-1c所示，此时是接通地面液压泵，电源电门，副翼助力器电门，向右压杆时．主配油柱塞向后移动，打开通油道，来油即经过通油道通往传动活塞后边的油室，前边油室中的油液则经油道流回油箱。传动活塞向前运动。停杆时，传动活塞在两边油压作用下再稍微向前移动一点距离，小摇臂即带动主配油柱塞相对于副配油柱塞向前移动而关闭油道，使传动活塞停止移动。2.主配油柱塞卡住后，副配油柱塞的工作主配油柱塞卡住后，要依靠副配油柱塞控制油道的开闭进行工作。主副配油柱塞工作的基本情况相同都能使传动活塞在液压作用下跟随驾驶杆动作。a.柱塞卡住在中立位置时，副配油柱塞的工作通后油室回油前油室来油来油3-a-a这时主配油柱塞都在中立位置，如图3-a-1，副配油柱塞的凸缘堵住通向传动活塞两侧的油道。副配油柱塞的凸缘与油道间左右各有0.35mm的交叠量。因此，驾驶杆必须先带着主副配油柱塞会同时移动0.35mm后，才能打开油道。8回油来油通向前油室后油室来油3-a-b左压杆时，主配油柱塞带着副配油柱塞克服弹簧力量向前运动，油路如图3-a-b所示，来油与油道接通，回油与油道接通，传动活塞向后运动。驾驶杆停住，传动活塞在两边油压差作用下再稍微移动一点距离。通过小摇臂带动主副配油柱塞相对于壳体向后运动而关闭原来打开的来、回油道，使传动活塞停止运动。回油来油前油室来油通后油室3-a-c右压杆时，主配油柱塞带着副配油柱塞克服弹簧力量后前运动，油路如图3-a-c所示，来油与油道接通，回油与油道接通，传动活塞向前运动。驾驶杆停住，传动活塞在两边油压差作用下再稍微移动一点距离。通过小摇臂带动主副配油柱塞相对于壳体向前运动而关闭原来打开的来、回油道，使传动活塞停止运动。由上述可知，主配油柱塞卡住在中立位置时，液压助力器的工作和正常时不同点是，副配油柱塞工作时所需克服的阻力较大（包括弹簧张力，副配油柱塞的摩擦力约为20×9.81）。这个力要传到驾驶杆上来，所以，这种情况下操纵副翼时，驾驶杆力要比正常情况下大。b.主配油柱塞卡住在后极限位置时，副配油柱塞的工作9回油来油前油室来油通后油室3-b-a主配油柱塞卡住在后极限位置，如图3-b-a所示，这时，用不着操纵，来油就能从油道通往传动柱塞后边的油室，而前边油室的油液则可经油道回油，传动活塞在液压作用下向前运动，如果驾驶杆是松开的，油压就会使传动活塞向前运动，带着副翼和驾驶杆，偏离中立位置回油来油前油室来油通后油室3-b-b传动活塞在涌动的过程中压缩载荷感觉器的弹簧，直到载荷感觉器的弹簧张力增大到能够克服配油柱塞移动阻力时，主副配油柱塞同时从壳体内拉出很小一段距离，堵住油道，如图3-b-b所示，使传动活塞停止运动，这是驾驶杆保