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
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 2503943:

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

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к стендам, которые предназначены для проведения гидроиспытаний корпусов ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ). Стенд содержит имитатор корпуса сопла и разгрузочное устройство с двумя поршнями и цилиндрами разных диаметров, поршень меньшего диаметра расположен в цилиндре, выполненном в поршне большего диаметра, цилиндр которого через имитатор корпуса сопла связан с задним фланцем корпуса. Технический результат заключается в сокращении длительности и стоимости проведения гидроиспытаний корпуса РДТТ. 4 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 при гидроиспытаниях применяется устройство для разгрузки заднего фланца, состоящего из цилиндра, связанного с задним фланцем, и поршня, шток которого связан с силовой рамой, либо с силовым полом стенда. Диаметр разгрузочного поршня d определяется из соотношения:

,

где p - давление в двигателе;

T - тяга.

Кроме того, в ряде случаев проводится дополнительное гидроиспытание корпуса на давление формования твердотопливного заряда Pф, которое в несколько раз меньше рабочего, с целью определения изменения формы заднего днища и осевых перемещений заднего фланца, которые в дальнейшем используются для расчетов напряженно-деформированного состояния твердотопливного заряда после охлаждения и извлечения формующей оснастки. Гидроиспытания корпуса на давление формования твердотопливного заряда проводятся с разгрузочным устройством, диаметр поршня которого Dф равен диаметру формующей заряд оснастки в зоне заднего фланца.

Известен стенд для гидроиспытаний корпуса (патент №2195642), содержащий силовую раму с элементами для крепления корпуса и устройство для разгрузки соплового фланца на величину тяги. Также известен стенд для испытаний крупногабаритных ракетных корпусов типа «кокон» на внутреннее давление с разгрузочным устройством заднего днища, обеспечивающим имитацию нагружения корпуса при формовании заряда, патент №2433382 (прототип).

Процесс подготовки и проведения испытаний корпуса на оба случая нагружения (рабочим давлением и на давление формования заряда) являются трудоемкими и длительными по времени и состоят из следующих операций:

1. Установка разгрузочного устройства на рабочее давление.

2. Монтаж корпуса в стенде.

3. Заполнение корпуса испытательной жидкостью.

4. Нагружение рабочим давлением.

5. Сброс давления.

6. Слив испытательной жидкости.

7. Выгрузка корпуса из стенда (при необходимости).

8. Демонтаж разгрузочного устройства.

9. Установка разгрузочного устройства на случай формования заряда.

10. Монтаж корпуса в стенде (если выполнялся п.7).

11. Заполнение корпуса испытательной жидкостью.

12. Нагружение давлением формования заряда.

13. Сброс давления.

14. Слив испытательной жидкости.

15. Выгрузка корпуса из стенда (при необходимости).

16. Демонтаж разгрузочного устройства.

Следует также отметить, что после испытаний требуется осушка внутренней поверхности корпуса, которая является защитно-крепящим слоем и обеспечивает необходимую адгезию с твердотопливным зарядом. В случае длительного контакта защитно-крепящего слоя с испытательной жидкостью требуется более продолжительный процесс осушки корпуса, что также увеличивает производственный цикл изготовления корпуса.

Технической задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости и длительности проведения гидроиспытаний корпуса на оба случая нагружения.

Технический результат достигается тем, что стенд для испытаний крупногабаритных ракетных корпусов типа «кокон» на внутреннее давление, содержащий разгрузочное устройство заднего фланца, которое состоит из цилиндра, установленного на заднем фланце, и поршня, имеющего упор, связанный с силовым полом стенда, содержит имитатор корпуса сопла и разгрузочное устройство с двумя поршнями и цилиндрами разных диаметров, поршень меньшего диаметра расположен в цилиндре, выполненном в поршне большего диаметра, цилиндр которого через имитатор корпуса сопла связан с задним фланцем корпуса.

Такая конструкция позволяет исключить 6 операций (пп.6-11) из процесса гидроиспытаний, приведенного выше.

На фиг.1 показан корпус 1 в испытательном стенде при нагружении рабочим давлением (операция 4). Разгрузочное устройство состоит из поршня 2 диаметром d со штоком 3, опирающимся на силовой пол стенда, и цилиндра 4, связанного с задним фланцем 5 и расположенным внутри корпуса.

На фиг.2 показано заднее днище корпуса при испытании корпуса на давление формования заряда (операция 12). Разгрузочное устройство содержит поршень 6 диаметра Dф, опирающийся на опорную плиту 7 стенда, и цилиндр 8, установленный на заднем фланце снаружи корпуса.

На фиг.3 приведено разгрузочное устройство предлагаемой конструкции при испытании на давление формования заряда. Поршень 2 (диаметр d) находится внутри цилиндра 9, расположенного в поршне 6 (диаметр Dф) разгрузочного устройства, который в свою очередь находится внутри цилиндра 8, связанного с задним фланцем 5 через имитатор корпуса сопла 10.

На фиг.4 приведено положение элементов разгрузочного устройства предлагаемой конструкции стенда при испытании на рабочее давление с разгрузкой от тяги.

При испытании на давление формования (фиг.3) поршень 6 находится в поднятом состоянии и кольцевым упором 11 опирается на поршень 2, который в свою очередь опирается на шток 3, связанный с силовым полом стенда. В этом случае разгрузка заднего днища корпуса определяется диаметром Dф поршня 6.

При испытании на рабочее давление (фиг.4) поршень 6 находится в крайнем нижнем положении с упором в кольцо 12, скрепленное с цилиндром 8 по его торцу, поршень 2 находится в нижнем положении и не препятствует перемещению цилиндра 8 вместе с задним фланцем. Разгрузка заднего днища корпуса определяется диаметром d поршня 2, опирающегося на шток 3.

В предлагаемой конструкции стенда положение штока 3 определяет случай нагружения корпуса: в поднятом положении (фиг.3) - испытание на случай формования заряда, в опущенном (фиг.4) - испытание на рабочее давление.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно сократить длительность и стоимость проведения гидроиспытаний корпуса РДТТ типа «кокон» в случае, когда необходимо провести дополнительное испытание на давление полимеризации заряда и сократить производственный цикл изготовления корпуса.

Стенд для испытаний крупногабаритных ракетных корпусов типа «кокон» на внутреннее давление, содержащий разгрузочное устройство заднего фланца, которое состоит из цилиндра, установленного на заднем фланце, и поршня, имеющего упор, связанный с силовым полом стенда, отличающийся тем, что содержит имитатор корпуса сопла и разгрузочное устройство с двумя поршнями и цилиндрами разных диаметров, поршень меньшего диаметра расположен в цилиндре, выполненном в поршне большего диаметра, цилиндр которого через имитатор корпуса сопла связан с задним фланцем корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к диагностированию сосудов, работающих под действием статических и малоцикловых нагрузок от внутреннего избыточного давления, и может быть использовано для оценки прочности сосудов при диагностировании с учетом фактических параметров нагруженности их конструктивных узлов и элементов.

Изобретение относится к технике испытаний труб для магистральных газопроводов. .

Изобретение относится к области производства буровых алмазных долот, а именно к входному контролю качества алмазных зубков. .

Изобретение относится к технике наземных испытаний элементов летательных аппаратов. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к испытаниям на прочность неразъемных механических соединений, образованных пластической деформацией материала трубы, размещенного в полости имитатора.

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

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 испытательной технике, к испытаниям на прочность. Центробежная установка содержит корпус, установленные на нем вал с приводом вращения, гидроцилиндр, закрепленный на валу перпендикулярно его оси, размещенные в гидроцилиндре поршень, фиксатор положения поршня в гидроцилиндре, захват для соединения с торцом образца, закрепленный на поршне в подпоршневой полости, и источник среды, соединенный с подпоршневой полостью гидроцилиндра посредством входного отверстия в гидроцилиндре. Источник среды выполнен в виде второго гидроцилиндра с поршнем и штоком, заполненного средой и соединенного с входным отверстием первого гидроцилиндра, и механизма возвратно-поступательного перемещения штока, при этом средой является жидкость или газ. Технический результат: расширение функциональных возможностей установки путем проведения испытаний как при постоянном, так и при циклическом объемном или плоском нагружении с неравномерным распределением нагрузки и с перемещением зоны нагружения по длине образца с обеспечением переходов от нагружения растягивающими массовыми нагрузками к нагружению сжимающими массовыми нагрузками и с регулированием величины зоны распространения неравномерного распределения нагрузки по длине образца в ходе испытаний. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике. Призматический образец имеет форму призмы, продольную и поперечную плоскости симметрии, два боковых выступа, расположенных продольно, по концам призмы - опорные поверхности, а в центральной ее части - поверхность нагружения поперечной испытательной нагрузкой. Призматический образец дополнительно снабжен наклонными опорными поверхностями, расположенными на боковых продольных выступах призмы и характеризуемыми углами наклона к продольной плоскости симметрии призмы 5…20°. Технический результат: упрощение и снижение стоимости процесса испытания призматического образца с концентраторами механических напряжений при сложном напряженном состоянии, а также обеспечение необходимой точности моделирования вида напряженно-деформированного состояния материала конструкции в очаге его разрушения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к лабораторному моделированию в геофизике с применением электрогидравлического, программно управляемого пресса и может быть использовано для исследований процессов разрушения горных пород с целью отработки методик и алгоритмов прогнозирования сейсмической опасности в природных массивах. Сущность: на начальном этапе ступенчато через заданные равные интервалы времени смещают положение плиты пресса на заданное значение. На каждой ступени регистрируют поток акустической эмиссии, выделяют одиночные акустические события, определяют интенсивность потока акустической эмиссии. При достижении интенсивности акустической эмиссии заданного значения уменьшают на каждой следующей ступени величину смещения положения плиты пресса, поддерживая интенсивность акустической эмиссии на заданном уровне. При достижении величины ступенчатого смещения положения плиты пресса минимально допустимого значения и превышении интенсивности акустической эмиссии заданного значения при каждом следующем ступенчатом смещении увеличивают интервалы времени смещения положения плиты пресса. При последующем снижении интенсивности акустической эмиссии ниже заданного значения уменьшают интервалы времени смещения положения плиты пресса до заданного на начальном этапе значения. Технический результат: увеличение количества акустических событий при разрушении зерен горной породы, фиксируемых в процессе испытания образца. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в строительной отрасли. Предлагаемый способ заключается в том, что предварительно выявляют место наибольшей осадки фундамента здания. В этом месте на поверхность фундамента на высоте 50-60 см от подошвы фундамента или выше первого уступа фундамента наклеивают три тензорезистора и измеряют их омическое сопротивление R0. Тензорезисторы изолируют от внешнего воздействия, после чего выше тензорезисторов устраивают карман, который продувают и высушивают, и снова измеряют сопротивление тензорезисторов R1. Далее в карман вводят плоскую камеру в виде сегмента круга, предварительно смазанную эпоксидной смолой, и нагнетают в камеру масло до давления, при котором омическое сопротивление тензорезисторов вернется от R1 к R0. Давление на грунт основания q под подошвой фундамента определяют по давлению масла в камере по формуле. Также давление контролируют по значениям сопротивлений тензорезисторов R1 и R0 по формуле. После измерения давления в фундаменте камера остается в кармане для дальнейшего мониторинга давления в фундаменте и основании. Технический результат заключается в уменьшении концентрации напряжений в фундаменте, повышении остаточной несущей способности фундамента. 3 ил.

Изобретение относится к области исследования и анализа твердых материалов путем определения их прочностных свойств, а именно определения коррозии и трещин в металлических запорных элементах - напорных клапанах высокого давления гидрорезного оборудования в процессе их циклического нагружения во время работы насоса, и может быть использовано для оценки их работоспособности. Сущность: образцы запорных элементов подвергают циклической нагрузке давлением воды с интервалом между циклами нагружения 0,05-0,1 с. Технический результат: возможность достоверного определения ресурса работы запорного элемента гидрорезного оборудования за счет осуществления процесса максимально приближенным к реальным условиям. 1 ил., 1 табл.

Использование: для тестирования истинной прочности или жесткости твердых или сверхтвердых компонентов, используя акустическую эмиссию. Сущность изобретения заключается в том, что устройство тестирования на основе акустической эмиссии содержит тестируемый образец, включающий твердую поверхность, акустический датчик, индентор, соединенный с твердой поверхностью, и нагрузку. Нагрузка прикладывается к индентору, который передает нагрузку на твердую поверхность. Нагрузку повышают до пиковой нагрузки, выдерживают в течение определенного времени и затем понижают. Акустический датчик соединен с возможностью передачи данных с тестируемым образцом и детектирует одно или более акустических событий, возникающих в тестируемом образце. Система тестирования на основе акустической эмиссии включает в себя блок записи данных, соединенный с устройством тестирования. Блок записи данных записывает данные из устройства тестирования. На основе принятых данных объективно определяется жесткость образца, и по жесткости образец может быть расположен в определенном порядке по отношению к другим образцам. Технический результат: повышение точности тестирования жесткости на основе акустической эмиссии. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к способам определения прочности сцепления волокон в одноосноориентированных волокнистых композитных материалах, применяемых в строительных конструкциях и изделиях. Сущность: осуществляют закрепление цилиндрического образца, имеющего на одном торце буртик, образованный вытачиванием кольцевой прямоугольной канавки, предназначенной для размещения захвата разрывной машины, в захватах разрывной машины. Прикладывают нагрузку и замеряют растягивающее усилие в момент сдвига буртика относительно центральной части образца, а прочность сцепления волокон материала определяют по математической формуле. Технический результат: повышение точности испытания и получение достоверных значений показателя прочности сцепления волокон одноосноориентированных волокнистых композитных материалов. 3 ил.

Изобретение относится к «физике материального взаимодействия», конкретно к способу определения модуля Eо общей деформации и модуля Eупр упругости материальной среды в условиях гравитационного взаимодействия pб и влияния атмосферного давления . По образцам среды, отобранным на глубине h (см) ее массива, определяют ее удельный вес γстр (кг/см3), угол внутреннего трения и удельное сцепление cстр (кГ/см2), рассчитывают для нарушенной структуры среды угол и удельное сцепление cн=cстр[2-tgφн/tgφстр] (кГ/см2), определяют гравитационное давление и , величину эффективного начального критического давления сжатия образца среды в условиях компрессии и коэффициенты Пуассона в массиве - как и , в стенках выработки - как , , в условиях компрессионного сжатия - как , производят испытание среды Si=f(Δpi-const,t) во времени t возрастающими ступенями статических нагрузок Δpi (кГ/см2) при создании на среду давления, равного гравитационному (бытовому) , разгрузку среды до нулевого давления p2=0 (кГ/см2), нагружение среды давлением и давлением при замере стабилизированных во времени t соответствующих значений осадок среды , , , , а модули общей деформации и упругости среды рассчитывают по следующим зависимостям при испытании среды штампом: 1) со свободной поверхности полупространства и , где , B и dкр - ширина и диаметр (см), Fкр - площадь штампа (см2); 2) в массиве среды винтолопастным штампом и , где ; 3) на дне вертикальной выработки и , где ; 4) в стенках вертикальной выработки под распорными штампами и , где ; 5) в стенках скважины под эластичным радиальным штампом трехкамерного прессиометра и , где , l0 - длина рабочей камеры (см); 6) в стенках скважины под эластичным штампом однокамерного прессиометра и , где , RкрI, Rб, - большие радиусы эллипсоида раздутой камеры прессиометра (см); 7) в компрессионной камере лабораторного прибора и . 10 ил., 1 табл.

Изобретение относится к компактному зажимному устройству (50) для трубы, пригодному для использования в установке для гидравлических испытаний под давлением с целью контроля качества трубы, полученной электросваркой методом сопротивления. На неподвижное основание (51) посажено с возможностью подъема и опускания поднимаемое и опускаемое основание (52), включающее в себя находящееся на нем поддерживающее трубу тело (55). В положениях, между которыми заключено поддерживающее трубу тело (55) поднимаемого и опускаемого основания (52), расположены зажимные захваты (56), способные поворачиваться. В поднимаемом и опускаемом основании (52) предусмотрен корпус (58) привода захватов для независимого подъема и опускания поднимаемого и опускаемого основания (52). Противоположные боковые участки корпуса (58) привода захватов соединены с противоположными зажимными захватами (56) посредством звеньев (59) так, что могут поворачивать зажимные захваты (56) в направлениях смыкания путем опускания относительно поднимаемого и опускаемого основания (52). На неподвижное основание (51) установлены и первый приводной механизм (53), предназначенный для привода поднимаемого и опускаемого основания (52) с целью подъема и опускания, и второй корпус (54) привода, предназначенный для привода корпуса (58) привода захватов с целью подъема и опускания. Технический результат - повышение компактности и легкости конструкции с обеспечением ее надежности. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» и касается определения границ упругого состояния материальной среды в массиве. Предлагается после определения физических параметров структурированной среды в массиве - угла внутреннего трения , удельного сцепления сстр (кг/см2) и удельного веса γстр (кг/см2) определять верхнюю границу упругого состояния среды через значение гравитационного (бытового) давления , нижнюю границу упругого состояния структурированной среды - через значение и нижнюю границу упругого состояния среды с нарушенной структурой - через значение , где σТ.сж, σТР - пределы текучести среды при сжатии и растяжении, , сн=сстр[2-(tgφстр/tgφн)] (кг/см2), а через выражение определяют величину «зуба» текучести упруго-вязко-упругой материальной среды. Технический результат - повышение точности определения границы упругого состояния деформируемого грунта в массиве. 1 ил.
Наверх