Стенд для испытаний крупногабаритных ракетных корпусов типа "кокон" на внутреннее давление



Стенд для испытаний крупногабаритных ракетных корпусов типа "кокон" на внутреннее давление
Стенд для испытаний крупногабаритных ракетных корпусов типа "кокон" на внутреннее давление

 


Владельцы патента RU 2433382:

Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" (RU)

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к стендовому оборудованию, предназначенному для гидроиспытаний корпусов ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) на внутреннее давление. Изобретение направлено на обеспечение возможности проводить испытание с имитацией нагружения ракетного корпуса при формовании заряда, что обеспечивается за счет того, что стенд, согласно изобретению, содержит разгрузочное устройство заднего фланца, которое состоит из цилиндра, жестко связанного с задним фланцем корпуса и поршня, имеющего упор, связанный с силовым полом стенда. При этом цилиндр разгрузочного устройства расположен снаружи корпуса, а диаметр поршня разгрузочного устройства равен или меньше диаметра проходного сечения заднего фланца. 2 ил.

 

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к стендовому оборудованию, предназначенному для гидроиспытаний корпусов ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) на внутреннее давление.

При работе РДТТ задний фланец нагружается осевой силой от внутреннего давления, уменьшенной на величину тяги двигателя (разгрузка). В связи с этим профиль заднего днища крупногабаритного ракетного корпуса типа «кокон» из композиционного материала рассчитывается как равновесный с учетом величины разгрузки (Образцов И.Ф., Васильев В.В., Бунаков В.А. Оптимальное проектирование оболочек вращения из композиционных материалов. - М.: Машиностроение, 1977, стр.49-53).

При гидроиспытаниях на рабочее давление для имитации тяги применяется устройство для разгрузки заднего фланца, состоящее из цилиндра, связанного с задним фланцем через конический переходник, имитирующий вдвинутую часть сопла, и поршня, который через упор связан с силовой рамой либо с силовым полом стенда.

Диаметр разгрузочного поршня d определяется из условия

,

где ρ - давление в двигателе;

Т - тяга РДТТ.

Известен стенд для гидроиспытаний корпуса (патент РФ №2195642), содержащий силовую раму с элементами для крепления корпуса и устройство для разгрузки соплового фланца на величину тяги.

Однако в ряде случаев, особенно в процессе отработки крупногабаритных ракетных корпусов типа «кокон», требуется проведение гидроиспытаний на давление формования заряда Рф с имитацией условий нагружения. Поскольку в процессе формования заряда задний фланец корпуса имеет возможность осевого перемещения относительно оснастки, формующей канал заряда в его задней части, то площадь разгрузки заднего фланца (определяется диаметром формующей заряд оснастки) в этом случае существенно больше, чем при работе двигателя. Поэтому заднее днище корпуса в этих условиях не является равновесным и в связи с малой изгибной жесткостью композиционного материала изменяет свою форму. Замеры перемещений заднего днища необходимы при оценке прочности твердотопливного заряда.

Гидроиспытания корпуса на давление формования твердотопливного заряда предлагается проводить с разгрузочным устройством, диаметр поршня которого Dф равен или меньше диаметра формующей заряд оснастки в зоне заднего фланца.

Технической задачей настоящего изобретения является создание стенда с разгрузочным устройством заднего днища, обеспечивающим имитацию нагружения корпуса при формовании заряда.

Технический результат достигается тем, что в стенде для испытаний крупногабаритных ракетных корпусов типа «кокон» на внутреннее давление, содержащем разгрузочное устройство заднего фланца, которое состоит из цилиндра, жестко связанного с задним фланцем корпуса, и поршня, имеющего упор, связанный с силовым полом стенда, цилиндр разгрузочного устройства расположен снаружи корпуса, а диаметр поршня разгрузочного устройства равен или меньше диаметра проходного сечения заднего фланца.

Сущность изобретения поясняется схемами гидроиспытаний корпуса, представленными на фиг.1, 2.

На фиг.1 показан корпус 1 в испытательном стенде при нагружении рабочим давлением. Разгрузочное устройство состоит из поршня 2 диаметром d с упором 3, который связан с силовым полом стенда 4, и цилиндра 5, связанного с задним фланцем и расположенным внутри корпуса (аналог).

На фиг.2 показано заднее днище корпуса в предлагаемом испытательном стенде при испытании его на давление формования заряда.

Разгрузочное устройство стенда содержит поршень 6 диаметра Dф, опирающийся на опорную плиту 7, установленную на силовом полу стенда 4, и цилиндр 8, установленный на заднем фланце снаружи корпуса.

Эффект имитации нагрузок, действующих при формовании заряда, в процессе гидроиспытания корпуса (фиг.2) достигается за счет равенства давлений и площадей разгрузки заднего фланца при формовании заряда и при гидроиспытаниях: диаметр поперечного сечения формующей канал оснастки равен диаметру разгрузочного поршня Dф.

При испытании корпуса на случай формования заряда (фиг.2) сила разгрузки заднего фланца приложена к поршню 6 диаметром Dф, который опирается на плиту стенда 7. Цилиндр 8 разгрузочного устройства, закрепленный на заднем фланце, имеет возможность перемещаться относительно поршня.

Поскольку величина диаметра оснастки для формования канала заряда в задней части близка к диаметру проходного сечения заднего фланца Dпр, a стыковочный с фланцем участок цилиндра 8 должен иметь усиление (утолщение), то внутренний диаметр этого участка меньше диаметра оснастки для формования канала. Поэтому в случае расположения цилиндра разгрузочного устройства внутри корпуса потребуется упорное устройство для поршня, расположенное внутри корпуса. Учитывая, что сила, действующая на поршень при формовании заряда, больше, чем при рабочем давлении, потребуется усиление опоры поршня, а также усиление самого поршня, что приведет к увеличению массы разгрузочного устройства. Кроме того, в этом случае затрудняется сборка корпуса с разгрузочным устройством.

Таким образом, размещение цилиндра разгрузочного устройства снаружи корпуса является наиболее оптимальным.

На основании изложенного предлагаемое техническое решение позволяет проводить гидравлическое испытание корпуса типа «кокон» на давление формования твердотопливного заряда.

Стенд для испытаний крупногабаритных ракетных корпусов типа «кокон» на внутреннее давление, содержащий разгрузочное устройство заднего фланца, которое состоит из цилиндра, жестко связанного с задним фланцем корпуса, и поршня, имеющего упор, связанный с силовым полом стенда, отличающийся тем, что цилиндр разгрузочного устройства расположен снаружи корпуса, а диаметр поршня разгрузочного устройства равен или меньше диаметра проходного сечения заднего фланца.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам оценки ресурса металла труб продуктопроводов в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к технике определения лабораторными методами прочностных и деформационных характеристик различных материалов под контролируемой трехосной статической и/или динамической нагрузкой, например, грунтов при инженерных изысканиях в строительстве.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам и устройствам для динамического испытания пластинчатых образцов, имеющих упругие свойства, и может быть использовано для оценки циклической прочности материалов.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для количественной оценки натурных наблюдений геомеханической роли закладочного массива (ЗМ) при его взаимодействии с породными целиками (ПЦ) различного производственного назначения.

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. .

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств тончайших пленочных материалов. .

Изобретение относится к испытанию на механическую нагрузку трубчатых образцов. .

Изобретение относится к области исследования и экспертизы пожаров и может быть использовано для выявления зон термических поражений при поисках очага пожара путем определения на месте пожара степени термического поражения участков обгоревшей электропроводки или иных проволочных изделий, изготовленных методом холодной деформации, при этом определяемым физическим параметром является усилие изгиба проволоки, которое измеряют в различных точках, а зону наибольших термических поражений выявляют по экстремально низким значениям данного параметра.

Изобретение относится к области динамических средств определения массовых и инерционных характеристик, а именно к балансировочным стендам с вертикальной осью вращения.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке и балансировке сборных роторов компрессоров газоперекачивающих агрегатов. .
Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для балансировки роторных деталей. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано в устройствах электропневматических тормозов пассажирских поездов с локомотивной тягой.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано в устройствах электропневматических тормозов пассажирских поездов с локомотивной тягой.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к стендовым испытаниям автомобилей. .

Изобретение относится к способам бестормозных испытаний паротурбинных и газотурбинных установок и позволяет определить момент инерции паротурбинных и газотурбинных установок без проведения тормозных испытаний.

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к диагностированию тормозных систем автомобилей. .

Изобретение относится к области строительства атомных электрических станций, в частности к испытанию герметичных защитных оболочек реакторных отделений на прочность и герметичность.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования при контроле качества функционирования динамического балансировочного стенда, используемого для прецизионного определения параметров массо-инерционой асимметрии конических роторных изделий машиностроения, предпочтительно тех, конструкция которых исключает возможность их балансировки при больших скоростях вращения и требует вертикального расположения оси вращения, а именно - при проверке низкочастотного динамического вертикального балансировочного стенда на соответствие заданным нормам точности в заданных диапазонах измерений параметров
Наверх