Экзамен №10, Вопрос 1: Гидравлические Исполнительные Устройства

Экзаменационный билет № 10 Вопрос 1. Гидравлические исполнительные устройства, конструкция, принцип действия, применение. Гидравлические исполнительные устройства (гидродвигатели) предназначены для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена. Конструкция: Основными видами являются гидроцилиндры (для линейного перемещения) и гидромоторы (для вращательного движения). Типовой гидроцилиндр состоит из гильзы (корпуса), поршня со штоком, передней и задней крышек, а также уплотнительных элементов. Принцип действия: Основан на законе Паскаля. Рабочая жидкость под давлением подается в одну из полостей цилиндра. Давление жидкости воздействует на площадь поршня \( S \), создавая усилие \( F \): \[ F = P \cdot S \] где \( P \) — давление жидкости. Под действием этого усилия поршень со штоком перемещается, совершая полезную работу. Применение: В авиации гидравлика незаменима благодаря высокой мощности при малых габаритах. Применяется для выпуска и уборки шасси, управления рулями, закрылками, тормозными системами колес. Вопрос 2. Электродвигатели постоянного тока: назначение, принцип действия, конструкция. Назначение: Электродвигатели постоянного тока (ЭДПТ) служат для преобразования электрической энергии постоянного тока в механическую энергию вращения вала. Конструкция: 1. Статор (индуктор) — неподвижная часть, создающая магнитное поле (постоянные магниты или обмотки возбуждения). 2. Ротор (якорь) — вращающаяся часть с обмоткой. 3. Коллекторно-щеточный узел — служит для подвода тока к обмоткам якоря и их переключения. Принцип действия: Основан на законе Ампера. При протекании тока по проводнику, находящемуся в магнитном поле, на него действует сила Лоренца: \[ F = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(\alpha) \] где \( B \) — магнитная индукция, \( I \) — сила тока, \( L \) — длина проводника. Совокупность этих сил создает крутящий момент, заставляющий якорь вращаться. Вопрос 3. Типовая функциональная схема САР. Система автоматического регулирования (САР) — это совокупность объекта управления и автоматического регулятора. Типовая схема включает следующие элементы: 1. Задающее устройство (ЗУ) — формирует сигнал требуемого значения регулируемого параметра \( g(t) \). 2. Элемент сравнения — вычисляет ошибку регулирования (рассогласование) \( \epsilon \): \[ \epsilon = g(t) - y(t) \] где \( y(t) \) — сигнал обратной связи. 3. Регулирующее устройство (регулятор) — вырабатывает управляющий сигнал на основе ошибки. 4. Исполнительное устройство — воздействует непосредственно на объект. 5. Объект управления (ОУ) — устройство, в котором поддерживается заданный режим. 6. Датчик (обратная связь) — измеряет текущее значение выходного параметра. САР позволяет поддерживать параметры полета или работу систем самолета без участия пилота, что критически важно для безопасности и эффективности современной отечественной авиации.