Гидросистема для нагружения авиационных конструкций при прочностных испытаниях

Изобретение относится к испытательной технике. Гидросистема включает силовозбудитель, электрогидравлический усилитель, ограничитель нагрузки, блокирующие клапаны, клапаны регулирования расхода, сливные клапаны, обратные клапаны, распределительный клапан. Блокирующие клапаны выполнены в виде двухлинейных двухпозиционных распределителей с электроуправлением. Электрогидравлический усилитель осуществляет подачу рабочей жидкости к одной из полостей силовозбудителя и слив из другой, через линии в которых установлены блокирующие клапаны. Распределительный клапан выполнен в виде трехлинейного трехпозиционного распределителя с электроуправлением и установлен в линиях слива рабочей жидкости из полостей силовозбудителя, при этом распределительный клапан осуществляет подачу жидкости из линии нагнетания в линию, где установлены клапаны регулирования расхода и сливные клапаны. Обратные клапаны служат для снижения остаточного давления в полостях силовозбудителя во время слива жидкости, при этом управление распределителями осуществляется от системы автоматического управления. Технический результат: повышение надежности защиты объекта испытаний и упрощение эксплуатации испытательного стенда. 1 ил.

 

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к установкам для прочностных испытаний авиационных конструкций.

Известна гидросистема, содержащая силовозбудитель, ограничитель нагрузки, сервоклапан (электрогидравлический усилитель), блокирующие клапаны, клапаны регулирования расхода, сливные клапаны, распределительный клапан. (USA, MTS SYSTEM CORPORATION, с.1-4.)

Недостаток такой гидросистемы в том, что при аварийных ситуациях отсутствует автоматическая система блокирования силовозбудителя и фиксации нагрузки. В рассматриваемой гидросистеме фиксацию нагрузки можно осуществить вручную - закрыв дроссель клапана регулирования расхода, что недопустимо по технологии испытаний. Такая операция, во-первых, не позволяет своевременно и оперативно определить причину неисправностей или аварии (например, уменьшение или исчезновение электропитания и давления жидкости или отклонение воспроизводимой нагрузки от заданной); во-вторых, при многоканальной системе нагружения закрытие дросселей вручную может вызвать недопустимое перераспределение нагрузки на объект испытаний.

Недостатком рассматриваемой системы является также многозвенное управление блокирующими клапанами: система управления, электроуправление распределительным клапаном, гидравлическое управление блокирующими клапанами. Такое управление уменьшает надежность работы гидросистемы.

При создании изобретения была поставлена задача повышения надежности защиты объекта испытаний и упрощение эксплуатации испытательного стенда.

Решение указанной задачи достигается тем, что блокирующие клапаны выполнены в виде двухлинейных двухпозиционных распределителей с электроуправлением, электрогидравлический усилитель осуществляет подачу рабочей жидкости к одной из полостей силовозбудителя и слив из другой, через линии в которых установлены блокирующие клапаны, распределительный клапан выполнен в виде трехлинейного трехпозиционного распределителя с электроуправлением и установлен в линиях слива рабочей жидкости из полостей силовозбудителя, при этом распределительный клапан осуществляет подачу жидкости из линии нагнетания в линию, где установлены клапаны регулирования расхода и сливные клапаны, обратные клапаны служат для снижения остаточного давления в полостях силовозбудителя во время слива жидкости, при этом управление распределителями осуществляется от системы автоматического управления.

На чертеже представлена принципиальная гидравлическая схема гидросистемы.

Гидросистема содержит электрогидравлический усилитель 1; блокирующие клапаны с электроуправлением 2 (1) и 2 (2); трехлинейный трехпозиционный распределитель с электроуправлением 3; сливные клапаны 4 (1) и 4 (2); клапаны регулирования расхода 5 (1) и 5 (2); обратные клапаны 6 (1) и 6 (2); ограничитель нагрузки 7; систему автоматического управления 8 и силовозбудитель 9.

Гидросистема работает следующим образом. Перед началом испытаний жидкость не поступает в силовозбудитель 9 и не создает нагрузку на испытываемое изделие, так как электрогидравлический усилитель 1 и распределитель 3 находятся под действием пружин в нейтральном положении, а блокирующие клапаны 2 (1) и 2 (2) также под действием пружин закрыты.

В режиме испытаний по сигналу от системы управления 8 открываются клапаны 2 (1) и 2 (2), а распределитель 3 соединяет линию нагнетания с магистралью, на которой установлены последовательно клапаны регулирования расхода 5 (1) и 5 (2) и сливные клапаны 4 (1) и 4 (2), которые под действием давления рабочей жидкости закрываются. После этого подается сигнал от системы управления 8 на электрогидравлический усилитель 1, регулирующий по заданной программе расход рабочей жидкости, поступающей в силовозбудитель, создающий заданную нагрузку на испытываемую конструкцию.

При аварии в системе, исчезновении или уменьшении электропитания и давления жидкости, под действием пружин электрогидравлический усилитель 1 и распределитель 3 устанавливаются в нейтральное положение, а клапаны 2 (1) и 2 (2) в положение закрыто, нагружение прекращается и нагрузка на испытываемый объект фиксируется. Появляется возможность определить причину аварии. После устранения причин аварии имеется возможность без слива рабочей жидкости из системы продолжить испытания объекта.

Если при испытаниях или в процессе устранения аварии необходимо разгрузить конструкцию, то для выполнения этой технологической операции включается распределитель 3 и магистрали, где установлены клапаны 5 (1) и 5 (2) и клапаны 4 (1) и 4 (2), соединяются с линией слива. Под действием давления, имеющегося в силовозбудителе 9, открываются клапаны 4 (1) и 4 (2) и через клапаны 5 (1) и 5 (2) жидкость поступает в линию слива. Клапаны 5 (1) и 5 (2) служат для плавной разгрузки конструкции. Необходимые темпы разгрузки устанавливаются клапанами 5 (1) и 5 (2) в процессе отладки системы. Обратные клапана 6 (1) и 6 (2) необходимы для снижения остаточного давления в полостях силовозбудителя 9 во время слива жидкости. Ограничитель нагрузки 7 служит для обеспечения защиты испытываемых конструкций от перегрузок, не предусмотренных программой испытаний.

Гидросистема для нагружения авиационных конструкций при прочностных испытаниях, содержащая силовозбудитель, электрогидравлический усилитель, ограничитель нагрузки, блокирующие клапаны, клапаны регулирования расхода, сливные клапаны, обратные клапаны, распределительный клапан, отличающаяся тем, что блокирующие клапаны выполнены в виде двухлинейных двухпозиционных распределителей с электроуправлением, электрогидравлический усилитель осуществляет подачу рабочей жидкости к одной из полостей силовозбудителя и слив из другой, через линии в которых установлены блокирующие клапаны, распределительный клапан выполнен в виде трехлинейного трехпозиционного распределителя с электроуправлением и установлен в линиях слива рабочей жидкости из полостей силовозбудителя, при этом распределительный клапан осуществляет подачу жидкости из линии нагнетания в линию, где установлены клапаны регулирования расхода и сливные клапаны, обратные клапаны служат для снижения остаточного давления в полостях силовозбудителя во время слива жидкости, при этом управление распределителями осуществляется от системы автоматического управления.