Устройство для определения эффективной проходной площади пневмогидросопротивления

 

Изобретение позволяет повысить точность , сократить трудоемкость и продолжительность испытаний. Устройство содержит испытуемое пневмогидросопротивление 1, расходную емкость 2, баллон 3 со сжатым газом, вентиль 4, нормально закрытый клапан 5, манометр 6, термометр 7, электросекундомер 8 и выключатель 9. Оно снабжено также подвижным цилиндрическим штоком 10 с буртом 11 и указателем 12 перемещения , накидной гайкой 13 и пружиной 14. Устройство обеспечивает стационарное сверхкритическое истечение газа через испытуемое сопротивление, при котором расход газа остается постоянным, Стационарным режим истечения поддерживается постоянством давления газа в расходной емкости 2. Это достигается перемещением штока 10 под действием пружины 14 внутрь емкости 2 по мере ее опорожнения. 1 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (51)5 Г 15 В 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4707540/29 (22) 20.06.89 (46) 15.11,91. Бюл. N 42 (71) Воронежский политехнический институт (72) А,Н.Глушаков, А,Н.Лазарев, В.Ф.Сурмач и M.A.Глазырин (53) 621.22.018.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1206507, кл. Р 15 В 19/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭФФЕКТИВНОЙ ПРОХОДНОЙ ПЛОЩАДИ

ПНЕВМОГИДРОСОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить точность, сократить трудоемкость и продолжительность испытаний. Устройство содержит испытуемое пневмогидросопротивление 1, расходную емкость 2, баллон 3 со сжатым газом, вентиль 4, нормально закрытый клапан 5, манометр 6, термометр 7, электросекундомер 8 и выключатель 9. Оно снабжено также подвижным цилиндрическим штоком

10 с буртом 11 и указателем 12 перемещения, накидной гайкой 13 и пружиной 14.

Устрой тво обеспечивает стационарное сверхкритическое истечение газа через испытуемое сопротивление, при котором расход газа остается постоянным.

Стационарный режим истечения поддерживается постоянством давления газа в расходной емкости 2. Это достигается перемещением штока 10 под действием пружины 14 внутрь емкости 2 по мере ее опорожнения. 1 vlfl, 1691579.Изобретение относится к контрольноиспытательной технике и может быть использовано для контроля и определения величины пневмогидросопротивления.

Цель изобретения — повышение точности, сокращение трудоемкости и продолжительности испытаний путем поддержания постоянного давления в емкости во время испытаний и реализации сверхкритического адиабатического истечения, На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит испытуемое пневмогидросопротивление 1, емкость 2, баллон

3 со сжатым газом, вентиль 4, нормально закрытый клапан 5, манометр 6, термометр

7, электросекундомер 8 и выключатель 9.

Согласно изобретению устройство дополнительно снабжено цилиндрическим штоком 10 с буртом 11 и указателем 12 перемещения, накидной гайкой 13 и пружиной 14. В стенке корпуса емкости 2 выполнен цилиндрический канал 15 для штока 10 и соосно каналу 15 на корпусе емкости 2 установлена накидная гайка 13. Гайка 13 охватывает внешний по отношению к емкости 2 конец штока 10 с буртом 11. йток 10 подпружинен относительно гайки 13, которая обеспечивает регулировку усилия, создаваемого и ружиной 14.

Устройство работает следующим образом.

При открытом вентиле 4 иэ баллона 3 со сжатым газом производится заправка емкости 2 газом до давления Р, которое контролируется по манометру 6. В ходе заправки под действием силы F = Р Ящт (где Sar площадь сечения штока) пружина 14 снимается и шток 10 вытесняется из емкости,!.

Ход штока 10 регулируется положением накидной гайки 13. После заправки емкости 2 вентиль 4 закрывается и с помощью указателя 12 перемещения определяют величину обьема V части штока 10, расположенной в емкости 2. По термометру 7 регистрируют температуру газа То в емкости 2. Включением выключателя 9 открывают клапан 5.и запускают секундомер 8. Происходит истечение газа иэ емкости 2 через испытуемое сопротивление 1 в окружающую среду. В момент открытия клапана 5 и начала истечения газа под действием пружины 14 шток 10 начинает вдвигаться в емкость 2, В устройстве используют пружину 14 со специальной характеристикой, что обеспечивает постоянство силы F, действующей на шток

10 во время его движения по мере опорожнения емкости 2, и постоянное давление Ро в емкости 2. Выполнение этих условий позволяет реализовать стационарное сверхкритическое адиабатическое истечение газа из емкости 2 через испытуемое пневмогидросопротивление 1.

Такой режим истечения существует до

5 момента достижения штоком 10 своего крайнего правого положения, ограниченного буртом 11, после чего давление в емкости по мере истечения газа падает. Постоянство давления в емкости 2 контролируют по ма10 нометру 6. В момент начала изменения давления в емкости 2 выключателем 9 размыкают цепь, останавливают секундомер 8 и закрывают клапан 5, По секундомеру

8 фиксируется время стационарного истече15 ния газа, а по указателю перемещения 12— величина объема части штока 10, расположенной в емкости 2, При сверхкритическом истечении расход газа остается постоянным

20 и равным . 1 о

6=, SА-Др,, где,и S — эффективная проходная площадь испытуемого сопротивленйя;

2 К+1А= -9(KK++11)K K1

Ро и Т вЂ” давление и температура rasa в емкости;

R — газовая постоянная;

30 К вЂ” показатель адиабаты;

g — ускорение свободного падения.

Расход газа можно выразить через измеряемые величины у у.— V

35 r где p — удельный вес газа при Ро и Т;

VH — начальный объем емкости 2, перегруженной твердым телом;

VK — конечный объем емкости;

40 т — время стационарного истечения газа иэ емкости при изменении ее объема от

VH до VK.

Поскольку величина объема Ч = VH — VT, 45 где Чт — обьем штока 10, введенный в емкость 2 во время истечения газа. то

G = (VH — VH+ VT) = Чт

50 или уЧ, 4 Т, 55 Использование устройства для определения эффективной площади пневмогидросопротивления обеспечивает по сравнению . с известным ряд преимуществ, а именно: повышается точность определения эффективной проходной площади за счет исклю-.

1691579

Составитель Ю,Лебедев

Техред М.Моргентал Корректор M.Øàðoøè

Редактор М.Товтин

Заказ 3916 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 чения необходимости определения показателя политропы процесса опорожнения пустой и загруженной емкости, двукратного измерения температуры и выдержки диапазона изменения давления газа; сокращается трудоемкость и продолжительность испытаний эа счет отказа от разборки и сборки емкости, вложения в емкость и изъятие иэ нее твердого тела, обеспечения герметичности разъема емкости при ее сборке с твердым телом, повторного наддува емкости; сокращаются энергозатраты на проведение испытаний вследствие. одноразового наддува емкости и использования емкости, ограниченной по объему; улучшаются условия безопасной работы в процессе испытаний за счет исключения необходимости стравливания газа из емкости и последующей ее разборки.

Формула изобретения

Устройство для определения эффективной проходной площади пневмогидросопротивления, содержащее емкость, систему

5 подачи рабочего газа, систему измерения температуры и давления рабочего газа, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, сокращения трудоемкости и продолжительности испытаний путем поддержания

10 постоянного давления в емкости во время испытаний и реализации сверхкритического адиабатического истечения, оно снабжено накидной гайкой, пружиной и цилиндрическим штоком, один конец которого выпол15 нен с буртом и оснащен указателем перемещения, при этом в емкости выполнен канал и шток расположен в нем, а накидная гайка прикреплена к емкости и охватывает бурт, подпружиненный относительно гайки.