المان‌هاي آرماتور

mahdi.adelinasab

کاربر بیش فعال
کاربر ممتاز
شماي المان‌هاي كنترلي موتور خيلي شبيه به طرح‌هاي الكترونيكي است كه در اين‌جا به جاي مقاومت، خازن‌ها، ديودها و ترانزيستورها از لوله‌ها، مقاومت‌هاي هيدروليكي، رداكتورها(فشار شكن‌ها)، شيرها، ديافراگم‌هاي برشي، رگولاتور دبي جرمي و المان‌هاي ديگر استفاده مي‌شود.
المان‌هاي آرماتوري با توجه به مفهوم خاص آن منحصر به فرد است و هر كدام قابليت كاربردي خاصي دارند.
اكثر آرمارتورهاي الكتروپنوماتيك موشك استاندارد شده است. تعداد زيادي از المان‌ها از جمله لوله‌ها، مهره‌ها، رزوه‌ها، اتصالات و بعضي ازانواع شيرها استاندارد است، اما براي همه عناصر به كار رفته و نسبتا پيچيده، ارائه استاندارد قابل اعتماد براي اتصالات و آب‌بندي‌ها عملي نيست و با توجه به هر موتور خاص و وظيفه مشخص، تحت مشخصه‌هاي مفروض تهيه مي‌شود.
در مقايسه با تعداد زيادي از مسايل موجود در فن موشك‌سازي، تكنولوژي آرماتور ساده‌تر و ملموس‌تر به نظر مي‌رسد. پس از انتخاب روش‌هاي مناسب تزريق سوخت و اصول خنك‌كاري محفظه احتراق، مسايل باقي‌مانده ساده‌تر است و تنها كافيست كه مشكلات مربوط به تزريق اسمي، استارت موتور، سپس قطع آن را بررسي كرد. عملا فن آرماتوري شبيهبه هيدروليك است و قديمي شده است. اين فن همزمان با توليد اولين لوله‌هاي انتقال آب ايجاد شد و همراه با ساخت ماشين بخار و مبدل‌هاي آبي توسعه يافت. شيرها، مونتاژ مهره‌ و اتصالات، آب‌بندها، پيچش مواد وري رزوه و بسياري از موارد ديگر امروزه براي همگان روشن و شناخته شده است، اما در صنعت موشك‌سازي عدم دقت كافي يا بي‌تفاوتي هزينه گران و سنگيني را به دنبال دارد. در شرايط كاري براي تامين قابليت اعتماد و صحت آرماتور،‌شرايط خاصي اعمال مي‌شود. بنابراين در صنعت موشك‌سازي فن آرماتور موتور نيز سح بالايي پيدا كرده است.
مونتاژ كلي آرماتورها و لوله‌هاي موتور موشك سوخت مايع، امروزه مشخصه خاصي در فضاي موجو.د موتور دارد. ترسيم نقشه مونتاژ فني و اندازه‌گذاري نواحي اتصال در چنين فضاي پيچيده‌اي خيلي مشكل است و تعداد نقشه‌ها و برش‌هاي زياد نيز در مقاطع خاص كفايت نمي‌كند.
بنابراين در توليد و ساخت موتور، علاوه بر مدارك فني و نقشه‌هاي تهيه شده به وسيله كامپيوتر، همان‌گونه كه در صنعت هواپيما‌سازي نيز مرسوم است، ماكت موتور اصلي و نمونه لوله‌هاي خميده مورد استفاده در موتور نيز ساخته مي‌شود.
هنگام ساخت اشكال پيچيده لوله‌ها همواره نمي‌توان به طور دقيق آن‌ها را طبق نقشه ساخت كه اين مطلب مشكلاتي را در هنگام مونتاژ ايجاد مي‌كند. براي لوله‌هاي با قطكم و طول به نسبت بلند، مي‌تتوان در محل مونتاژ خميدگي لازم را ايجاد كرد و فلانژهاي اتصالي با كيفيت خوبي عمل مي‌كنند، اما براي لوله‌هاي با قطر بزرگ چنين كاري غير ممكن است. بنابراين لوله‌هايي با قطر بيشتر، الزاما از الماني‌هاي الاستيك خمشي استفاده مي‌شسود. در مسيرهاي فشار بالا،سليفون به وسيلهرينگ‌هاي فرزي تقويت مي‌شود كه در قسمت فرورفتگي آن نصب مي‌شود. علاوه بر آن سطح سيلفون با رزين صخيم پوشيده مي‌گردد. در موارد خاص از شلنگ‌هاي فلزي الاستيك استفاده مي‌شود. سطح رويي اين شلنگ‌هابا رزي و نوار فلزي پوشيده مي‌شود و كاربرد آن‌ها در حين مونتاژ بسيار راحت است.
شماي كلي مسيرهاي ارتباطي موتور را، شماي پنوماتيك-هيدروليك مي‌ناميم. اما از نظر فني اين عبارت كامل نيست و بايد به آن پيشوند الكترو يا پيرو را اضافه كرد. المان‌هاي كنترلي موشك و از جمله موتور، كاملا الكتريكي است و براي استارت موتور و قطع سوخت و اكسيد كننده و براي انجام بسياري از فرمان‌هاي يك بار استفاده شونده، از نوع انفجاري استفاده مي‌شود.
شبكه كابل‌هاي الكتريكي خط اصلي ارتباطات موشك به مجموعه باتري‌هايي متصل شده است كه اين مجموعه به ترتيب فرمان‌هاي استارت، باز و بسته شدن شيرها را براي تنظيم شارژ گاز فشرده شده و ارسال سوخت و اكسيد كننده انجام مي‌دهد. علاوه بر آن كابل‌هاي الكتريكي وظيفه تغذيه سيستم‌هاي انتقال قدرت الكتريكي را به عهده دارند. از سوخت‌هاي انفحاري به عنوان چشمه انرژي يكبار استفاده شونده براي تغيير وضعيت شيرها از يك حالت به حالت ديگر استفاده مي‌شود. سيستم پنوماتيك وظيفه كمكي شارژ مخزن‌ها، تزريق سوخت واكسيد كننده كمكي را در حالتي كه به علت عدم توان كم سروالكتريك‌ها درست كار نمي‌كنند، به عهده دارد.
در نهايت جريان سوخت واكسيد كننده اصلي به محفظه احتراق و مولد گاز وارد مي‌شود.
سيستم پنوماتيك المان‌هاي كنترلي مخازن فشار بالا به وسيله رداكتور تغدي مي‌شود. از نظر سازه‌اي رداكتور را مي‌توان مشابه يك شير در نظر گرفت كه شمال فنر است. نيريو فنر به شير وارد مي‌شود و در نتيجه گاز به ناحيه فشار پايي اعمال مي‌گردد. هنگام مصرف گاز با دبي ثابت،‌شير در موقعيت تعادل قرار دارد. نيروي اعمالي از فنرها و نيروي حاصل از فشار گاز در ديافراگم در حالت تعادل قرار دارد. اگر به دليلي دبي جرمي در مجموعه پنوماتيك افزايش يابد، فشار در ناحيه افت مي‌كند. بنابراين، نيريو اعمالي از طرف گاز به ديافراگم كاهش مي‌يابد. اين بدين معناست كه شير از مقطع دور شده و دبي جرمي از ناحيه فشار بالا افزايش مي‌يابد. اگر همچنين دبي جرمي به مجموعه كاهش يابد، شير بر اثر فنر نيم بسته مي‌شود. تنمظيم رداكتور در فشار مورد نظر به كمك نيروي اوليه در فنر، به وسيله مهره صورت مي‌گيرد. براي تنظيم شارژ گاز فشرده، از شيرهاي كنترلي با سروهاي الكترو مغناطيسي استفاده مي‌شود كه قابليت شارژ يا قطع تزريق گاز را با سيگنال الكتريكي دارد.
 

mahdi.adelinasab

کاربر بیش فعال
کاربر ممتاز
ادامه

ادامه

سيگنال كنترلي جريان ثابت به ناحيه الكترومغناطيسي اعمال گرديده است به طوري كه باعث حركت محوري به سمت پايين المان مي‌شود و در نتيجهشير بالايي و پاييني حركت مي‌كند و نيروي كنترلي يكساني را از طرف گاز متراكم تحمل مي‌كند. بدين صورت نيروي حاصل از الكترومغناطيسي فقط در فنر جمع مي‌شود.
زماني كه شير پاييني رها مي‌شود، رابط ورودي با خروجي متصل مي‌شود و گاز به مصرف كننده مي‌رسد. در اين حالت شير بالايي، عبور گاز رذا به طرف سوراخ تخليه قطع مي‌كند. زماني كه جريان قطع شد، تحت اثر فنر شيرها به سمت بالا حركت مي‌كنند، شارژ گاز قطع مي‌شود و فشار باقي مانده پشت شير از طريق سوراخ تخليه مي‌شود.
فشار مجموعه پنوماتيكي براي كنترل شيرهاي هيدروليكي، در حالت‌هايي كه نيروي كنترلي زيادي مورد نياز است،‌استفاده مي‌شود.
در بين مجموعه‌هاي كنترلي سوخت و اكسيد كننده، ديافراگم‌هاي جدا كننده برشي جايگاه ويژه‌اي دارند. پيدايش آن‌ها منوط به تجهيزات يكبار عمل كننده و كاربردي در مصارف نظامي است. مشابه المان‌هاي آرماتوري، ديافراگم‌ها به جهت سادگي و آب‌بندي مطمئن توجه خاصي را به خود جلب كرده‌اند.
دو نوع ديافراگم از نوع برش آزاد و اجباري داريم. ديافراگم‌ها با توجه به فشار برش مشخص انتخاب مي‌شوند. اين انتخاب در نتيجه كار تجربي و فني طولاني قابل حصول است.
اين فشار برش تامين كننده مي‌نيمم پراكندگي مجاز فشار برش در محدوده يك بچ(پارتي) توليدي است. براي ساخت چنين ديافراگم‌هايي از پلاستيك‌هاي نرم و آلومينيوم استفاده مي‌شود. براي اينكه برش در محل معين به طور مناسب صورت بگيرد، ديافراگم به تجهيزات خاصي مجهز مي‌شود. معمولا بعد از عملكرد، قسمت‌هايي از ديافراگم در مسير حركت نمي‌كند، فقط خمش پيدا مي‌كند و به ديوراه‌هاي لوله فشرده ميشود.
فرق ديافراگم‌هاي برش اجباري با ديافراگم‌هاي آزاد در اين است كه ديافراگم‌هاي برش اجباري تحت يك فرمان فشاري عمل نمي‌كنند، بلكه در لحظه اعمال سيگنال عمل مي‌كنند و از نخ‌هاي افروخته شده سوخت انفجاري درست مي‌شوند و در جهت جريان پاره مي‌شوند.
بايد توجه داشت كه تزريق مستقيم گاز داع به ناحيه پر شسده از سيال هميشه مقبول و عملي نيست. بنابراين درلوله‌هاي سوخت واكسيد كننده با قطر بالا، ديافراگم استارت شير به صورت پيچيده‌ترنشان داده شده است، ساخته مي‌شود. زماني كه تزريق سوخت واكسيد كننده انجام شد، گاز گرم از گرين انفجاري از طريق رابط و سوراخ به ديافراگم فلزي خم شونده كه با سيال هيچ‌گونه تماسي ندارد، وارد مي‌شود.
نيروهاي محوري ايجاد شده باعث برش پين‌هاي فيكس شده 4 و چاقوي 5 مي‌شود كه با حركت پوسته8، ديافراگم جدا كننده 6 در محيط بريده مي‌شود. اما لبه برنده چاقو، يك دايره كامل را ايجاد نمي‌كندو در ديافراگم قسمت نيم بريده باقي مي‌ماند. بنابراين روي ديافراگم قسمتي باقي مانده است كه چاقو(كاتر) روي آن اثر نمي‌كند و از اين محل ديافراگم خم مي‌شود. براي قابليت اعتماد زياد براي ان كه مشكلي در ديافراگم نباشد، در محل ذكر شده يك پله به شكل كماني از دايره ايجاد مي‌شود.
شيرهاي ديافراگمي فقط براي باز كردن مسيرها كاربرد دارد. جهت بستن مسيرها، شيرهاي قطع مورد نياز است. براي قطع مسيرهاي اصلي سوخت و اكسيدكننده، اين شيرها قبل از صفحه انژكتور موتور نصب مي‌شوند و با فرمان اصلي قطع، عمل مي‌كنند(بدين جهت آنها را شيرهاي اصلي مي‌نامند).
اما شيرهاي اصلي معمولا فقط وظيفه قطع را به عهده ندارد. بريا تعداد زيادي از موتورها، به خصوص موتورهاي چندبار استفاده شونده، وظيفه رژيم استارت نيز به عهده اين شيرهاست. چون در حين قطع سوخت و اكسيدكننده، توربين و پمپ‌ها هنوز به جهت اينرسي كه دارند، به چرخش ادامه مي‌دهند، بنابراين فشار سيال قبل از شيرهاي قطع به شدت افزايش مي‌يابد، بنابراين در خيلي حالات در سيستم‌هيدروليكي مسير(جداگانه‌اي) در نظر گرفته مي‌شود. سوخت واكسيد كننده بعد از قطع از شير قطع به سمت عقب، به مسير با فشار كم بر مي‌گردد . مجددا وارد پمپ مي‌شود. قطع شارژ سوخت و اكسيد كننده از محفظه به اين مسير(جداگانه) در همان شير اصلي انجام مي‌گردد.
ساده‌ترين شماي سازه‌اي شير اصلي- شماي كفي- نشيمن‌گاه است. روي دسته اين كفي يك فنر نصب مي‌شود كه نيروي آن در جهت مقابل جريال سيال است و پيش فشردگي با فشار معين روي آن گذاشته مي‌شود(فشار بيشتر يعني دبي بيشتر). براي بستن و باز كردن شيرها معمولا از سروپيستونپنوماتيكي استفاده ميشود.
المان‌هاي آرماتور ذكر شده و گاه بررسي شسده در اصل كاملا ساده‌اند و قابليت اعتماد بالايي دارند. اما برسي ساختاري المان‌هاي كنترلي،‌ممكن است به مراتب مشكل‌تر باشد. اما اصول عملكرد آن‌ها را همراه با شماي كنترلي موتور مي‌توان بررسي كرد.
 
بالا