Гидросистема для нагружения авиационных конструкций при прочностных испытаниях


 


Владельцы патента RU 2549916:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний авиационных конструкций. Гидросистема включает электрогидравлический усилитель, блокирующие клапана с злектроуправлением, распределительные клапана с электроуправлением, сливные клапана, обратные клапана, ограничитель нагрузки, силовозбудитель и систему автоматического управления. Распределительный клапан выполнен в виде двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана, открытие-закрытие которого выполняется по заданной программе. При этом распределительный клапан осуществляет слив жидкости из линии нагнетания, где установлены сливные клапана, в линию слива. Обратные клапана служат для снижения остаточного давления в полостях силовозбудителя во время слива жидкости, при этом в линии нагнетания двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана дополнительно установлен обратный клапан. Управление распределительными клапанами осуществляется от системы автоматического управления. Технический результат заключается в повышении надежности защиты объекта испытаний и упрощении эксплуатации испытательного стенда. 1 ил.

 

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

Известна гидросистема, содержащая силовозбудитель, ограничитель нагрузки, сервоклапан (электрогидравлический усилитель), блокирующие клапана, клапана регулирования расхода, сливные клапана, 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.

Наиболее близким по своей технической сущности к приложенному является гидросистема для нагружения авиационных конструкций при прочностных испытаниях (патент RU 2305264 С2, G01M 5/00).

Недостатки такой гидросистемы в том, что клапана, необходимые для плавной разгрузки конструкции, требуют трудоемкой ручной регулировки перед началом испытаний. Такая технологическая операция увеличивает время испытаний и эксплуатационные затраты. При создании изобретения была поставлена задача повышения надежности защиты объекта испытаний и упрощения эксплуатации испытательного стенда.

Решение указанной задачи достигается тем, что распределительный клапан выполнен в виде двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана, открытие-закрытие которого выполняется по заданной программе, при этом распределительный клапан осуществляет слив жидкости из линии нагнетания, где установлены сливные клапана, в линию слива, обратные клапана служат для снижения остаточного давления в полостях силовозбудителя во время слива жидкости, при этом в линии нагнетания двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана дополнительно установлен обратный клапан, а управление распределительными клапанами осуществляется от системы автоматического управления.

На чертеже представлена принципиальная гидравлическая схема гидросистемы. Гидросистема содержит электрогидравлический усилитель 1; блокирующие клапана с гидроуправлением 2(1) и 2(2); двухлинейные двухпозиционные распределители с электроуправлением 3(1) и 3(2); сливные клапана 4(1) и 4(2); обратные клапана 5(1) и 5(2); ограничитель нагрузки 6; силовозбудитель 7 и систему автоматического управления 8.

Гидросистема работает следующим образом. Перед началом испытаний жидкость не поступает в силовозбудитель 7 и не создает нагрузку на испытываемое изделие, так как электрогидравлический усилитель 1 находится под действием пружин в нейтральном положении, а блокирующие клапана 2(1) и 2(2) также под действием пружин закрыты, так как распределитель 3(2) выключен и рабочая жидкость не поступает в блокирующие клапаны. Обратные клапана 4(1) и 4(2) закрыты, жидкость из нагнетающей магистрали, пройдя обратный клапан 5(3) и открытый в выключенном положении распределитель 3(1), постоянно поступает на эти клапаны, запирая их.

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 распределители 3(1) и 3(2) устанавливаются в нейтральное положение, а клапана 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 без слива рабочей жидкости из системы можно продолжить испытания объекта.

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

Гидросистема для нагружения авиационных конструкций при прочностных испытаниях, содержащая электрогидравлический усилитель, блокирующие клапана с элекроуправлением, распределительные клапана с электроуправлением, сливные клапана, обратные клапана, ограничитель нагрузки, силовозбудитель и систему автоматического управления, отличающаяся тем, что распределительный клапан выполнен в виде двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана, открытие-закрытие которого выполняется по заданной программе, при этом распределительный клапан осуществляет слив жидкости из линии нагнетания, где установлены сливные клапана, в линию слива, обратные клапана служат для снижения остаточного давления в полостях силовозбудителя во время слива жидкости, при этом в линии нагнетания двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана дополнительно установлен обратный клапан, а управление распределительными клапанами осуществляется от системы автоматического управления.



 

Похожие патенты:

Область использования: стендовые испытания на прочность конструкций летательных аппаратов (ЛА), например обтекателей на внешнее давление при неравномерном нагреве. Сущность: нагреватель для стенда испытаний на прочность при неравномерном нагреве содержит гибкие поверхностные нагревательные элементы (НЭ) переменного сечения из токопроводящего материала и теплоизолирующую оболочку.

Изделие относится к области испытательной техники, в частности к устройствам для прочностных испытаний фюзеляжей летательных аппаратов. Стенд содержит систему циклических нагрузок сжатым воздухом, состоящую из источника сжатого воздуха, основного трубопровода подачи сжатого воздуха в фюзеляж с расположенным на нем входным большерасходным регулирующим клапаном, байпасного трубопровода, трубопровода сброса воздуха из фюзеляжа с расположенным на нем клапаном сброса, средствами защиты фюзеляжа от перегрузки избыточным давлением сжатого воздуха и устройством шумоглушения, а также средств автоматического программного управления, включающих в свой состав регулятор давления в фюзеляже и первый датчик давления.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам контроля состояния летательных аппаратов в процессе эксплуатации. Система контроля технического состояния конструкций летательного аппарата содержит датчики технического состояния лопастей винта вертолета или консолей крыла самолета и блок-регистратор, размещенный на их борту.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к установкам для прочностных испытаний летательных аппаратов. Установка содержит трубопроводы подачи и сброса воздуха с расположенными на них клапанами, а также средства автоматического программного управления этими клапанами.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, в частности, при аттестации, сертификации и исследовании продукции заводов, выпускающих трехниточные шпалы и шпалы с разной шириной колеи.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к установкам для ресурсных испытаний фюзеляжа циклическими нагрузками внутренним избыточным давлением сжатого воздуха.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к установкам для прочностных испытаний фюзеляжа летательных аппаратов на выносливость циклическим нагружением внутренним давлением сжатого воздуха.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к установкам для прочностных испытаний фюзеляжей летательных аппаратов на выносливость циклическим приложением внутреннего избыточного давления, создаваемого сжатым воздухом.

Изобретение относится к технике испытаний протяженных объектов с переменной по длине жесткостью. Сущность: объект консольно закрепляют на силовой колонне и с помощью механического кривизномера измеряют кривизну отдельных его участков, средние сечения которых располагаются в заданных расчетных сечениях, при изгибе объекта под действием заданной нагрузки, приложенной к свободному его концу.

Изобретение относится к моделированию и может быть использовано для создания модели поведения конструкций и изделий авиационной техники в условиях неопределенности входных параметров.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для прочностных испытаний летательных аппаратов. Способ заключается в том, что для воспроизведения заданной программы знакопеременную нагрузку сжатия-растяжения прикладывают к одной из поверхностей испытываемой конструкции, например для консоли крыла - снизу. При этом до начала испытаний устанавливают по каналу сжатия заданные нагрузку и перемещение с помощью дополнительного рычага и передвижной опоры. В предложенном техническом решении также раскрыто устройство для испытания летательных аппаратов на прочность для осуществления приведенного выше способа. В нем силовозбудители через рычажную систему присоединены к испытываемой конструкции с одной стороны, при этом рычажная система снабжена дополнительным рычагом с передвижной опорой, позволяющей изменять плечи рычага. Технический результат заключается в упрощении процесса и уменьшении времени испытаний. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам испытания легких стальных опор на различные нагрузки. При реализации способа производят установку испытываемой конструкции в горизонтальное положение и закрепление на анкерной конструкции, установку блоков на испытываемой опоре и анкерной конструкции и соединение блоков тросом, одним концом закрепленным на анкерной конструкции, а другим - соединенным с силовым элементом. Анкерная конструкция выполнена в виде L-образной рамы, к концу короткой консоли прикрепляют испытываемую опору, а другую консоль ориентируют параллельно испытываемой опоре. Блоки, установленные на опоре, размещают так, что перпендикуляр, опущенный от них, делит отрезок между соседними блоками на анкерной конструкции на неравные части, а именно: часть отрезка, находящаяся ближе к узлу опирания опоры, больше оставшегося. Технический результат заключается в упрощении процесса испытаний, повышении точности моделирования испытательной нагрузки. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для ресурсных испытаний фюзеляжей летательных аппаратов нагрузками, создаваемыми внутренним избыточным давлением сжатого воздуха. Техническим результатом изобретения является многократное снижение конструктивных размеров предохранительных устройств, повышение точности их срабатывания и гибкости перестройки задаваемой величины давления срабатывания. Гидрозатвор, входящий в состав предохранительных устройств, отделяют от основного канала сброса газа из полого изделия в атмосферу и используют его только в качестве задатчика уровня срабатывания предохранительного устройства, создавая им необходимое силовое прижатие запорного органа к седлу предохранительного клапана. 1 ил.

Изобретение относится к системе и способу измерения усталости для механических деталей летательного аппарата, например самолета, а также к способу технического обслуживания летательного аппарата. Система измерения общего усталостного повреждения детали (7, 8, P, P', 9a, 6') летательного аппарата, подвергающейся механическим напряжениям, содержащая множество датчиков (Ci) напряжений, установленных на детали (7, 8, P, P', 9a, 6'), при этом каждый датчик выполнен с возможностью обнаружения заранее определенного порога (S(Ci)) механического напряжения и с возможностью выдачи сигнала (Si) данных, отражающего превышение этого порога (S(Ci)); система содержит средства (11) регистрации этих данных, и датчики (Ci) выполнены с возможностью обнаружения отличных друг от друга и дискретных порогов (S(Ci)), что позволяет на основании данных, зарегистрированных системой, вычислять оценку усталости детали (7, 8, P, P', 9a, 6'), связанной с рассматриваемым механическим напряжением. Технический результат: оптимизация технических осмотров деталей. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний образцов и фрагментов пространственных коробчатых (сварных, клеесварных, клепанных или клееклепанных) конструкций. Устройство содержит корпус с размещенным в нем приводом и жестко закрепленную на нем металлическую раму с основанием, захватами для испытуемого образца и тензодатчиками. Один из захватов жестко закреплен на раме, а второй установлен на основании посредством двух пневмоцилиндров с возможностью обеспечения приложения вертикальной нагрузки и крутящего момента на испытуемый образец. Тензодатчики размещены на подвижном захвате и испытуемом образце. Технический результат: обеспечение испытания пространственных коробчатых конструкций, изготовленных с использованием сварки, клеесварки, клепки или клееклепки, позволяющие проводить оценку прочностных характеристик конструкции в различных зонах. 2 ил.

Изобретение относится к системам безопасности в чрезвычайных ситуациях и может быть использовано для взрывозащиты зданий, сооружений, а также технологического оборудования. Стенд содержит взрывную камеру, в верхнем основании которой имеется отверстие, перекрываемое легкосбрасываемым разрушающимся элементом, которая представляет собой металлический сосуд, а площадь отверстия может меняться путем ввинчивания сменных колец. При этом сбрасываемый элемент перекрывает отверстие в кольце, над которым закрепляется защитный экран, а второе отверстие перекрывается клапаном, который прижимается к отверстию с помощью электромагнита и открывается пружиной при размыкании контактов, причем усилие прижатия клапана и сжатия пружины устанавливается таким образом, чтобы суммарное усилие было равно допускаемому давлению, умноженному на площадь отверстия клапана. Тяговое усилие электромагнита может меняться путем изменения тока через реостат посредством подвижного контакта реостата, а для измерения усилия электромагнита и сжатия пружины предусмотрено параллельное устройство электромагнитного клапана, величина тока электромагнита в котором регулируется от того же реостата путем переключения контактов. Для образования паровоздушной взрывоопасной смеси в камере имеется пробка-испаритель, в которую с помощью бюретки вносится требуемое количество легковоспламеняющейся жидкости. При этом пробка ввинчивается так, что пары жидкости через окна в стенках пробки-испарителя попадают во взрывную камеру и, смешиваясь с воздухом, образуют взрывоопасную смесь, которая поджигается электрической искрой от индукционной катушки. В одной из торцевых стенок взрывной камеры имеется отверстие под штуцер, в котором закреплена трубка от воздуходувки, перекрываемой краном, а в другой, оппозитно расположенной, торцевой стенке взрывной камеры имеется отверстие под штуцер для трубки, перекрываемой краном, которое служит для поддержания в камере атмосферного давления во время испарения жидкости, при этом площадь отверстия может меняться путем ввинчивания сменных колец, а сбрасываемый элемент перекрывает отверстие в кольце, над которым закрепляется защитный экран. При этом легкосбрасываемый элемент содержит металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем, причем в торцах каркаса расположены четыре неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели, при этом наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни выполнены упругими. К опорным стержням легкосбрасываемого элемента, телескопически вставленным в неподвижные патрубки-опоры, заделанные в панели, к которым приварены листы-упоры для фиксации предельного положения панели, прикреплена демпфирующая пластина, к которой оппозитно панели и в направлении ударной волны присоединено буферное устройство, выполненное в виде конуса, вершина которого находится на оси проема. Технический результат заключается в повышении эффективности защиты зданий, сооружений, а также технологического оборудования от взрывов. 4 ил.
Наверх