Способ испытания летательных аппаратов на прочность и устройство для его осуществления

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 испытательной технике, в частности к стендам для прочностных испытаний летательных аппаратов.

Известен способ испытаний летательных аппаратов на прочность, заключающийся в воздействии на испытываемый летательный аппарат периодической знакопеременной нагрузкой посредством подачи рабочей жидкости через магистральные трубопроводы от насосной станции к нагружающим испытуемый летательный аппарат гидравлическим силовозбудителям и измерении величины полученной нагрузки с помощью датчиков силы, связанных с программным устройством, управляющим процессом подачи рабочей жидкости к гидравлическим силовозбудителям.

Известно устройство для испытания летательных аппаратов на прочность, содержащее рычажную систему, подсоединенные посредством нее к конструкции испытуемого летательного аппарата гидравлические силовозбудители, программное устройство, связанные с ним датчики силы, насосную станцию и связанные с ней магистральные трубопроводы для подачи рабочей жидкости к гидравлическим силовозбудителям.

Аналоги:

1. Литвак В.И. Автоматизация усталостных испытаний натурных конструкций. - М: Машиностроение, 1972, с.12-48, с.164-200.

2. Баранов А.Н., Белозеров Н.Г., Ильин Ю.С., Кутьинов В.Ф. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолетов. - М.: Машиностроение, 1974, с.193-220.

Недостатком известного способа является то, что в процессе работы происходят значительные изменения параметров системы нагружения (давления и расхода) и физико-технических свойств рабочей жидкости (температуры, загрязнения, газонасыщения, кислотного числа, вязкости и др.).

Известное устройство включает в себя ряд элементов (гидравлические силовозбудители, программное устройство, насосную станцию высокого давления), имеющих сложное конструктивно-технологическое исполнение, что влияет на надежность системы и требует значительных эксплуатационных затрат.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявленному способу и устройству является взятый за прототип патент на изобретение №2199101, G01M 5/00 «Способ испытания летательных аппаратов и устройство для его осуществления».

Известен способ испытаний летательных аппаратов на прочность, заключающийся в том, что величину нагрузки регулируют количеством жидкости, поданной в гидравлические силовозбудители, выполненные в виде гидроемкостей с отверстиями в верхней части, темпы нарастания и уменьшения нагрузки регулируют посредством дросселирования жидкости с помощью регулируемых дросселей в магистралях подачи и слива рабочей жидкости, образованных в магистральных трубопроводах, процессом подачи рабочей жидкости к гидравлическим силовозбудителям управляют с помощью двухходовых распределителей, установленных в магистралях нагнетания и слива рабочей жидкости и управляемых от программного устройства, а сбор излишка рабочей жидкости, вытекающей из гидроемкости через отверстия, выполненные в их верхней части, при перегрузке испытуемого летательного аппарата осуществляют с помощью поддона, связанного через магистраль слива рабочей жидкости с насосной станцией.

Известно устройство для испытания летательных аппаратов на прочность, содержащее гидравлические силовозбудители, выполненные в виде гидроемкостей с отверстиями в верхней части, при этом устройство для испытания летательных аппаратов на прочность дополнительно снабжено связанными с программным устройством двухходовыми распределителями и регулируемыми дросселями, установленными в магистралях нагнетания и слива рабочей жидкости, образованных в магистральных трубопроводах, а также поддонами для сбора излишка рабочей жидкости, вытекающей из гидроемкостей при перегрузке испытуемого летательного аппарата, связанными через магистрали слива рабочей жидкости с насосной станцией.

Недостаток известного способа в том, что в его основу заложена сложная технология испытаний, требующая создания для верхних сил силовой портальной системы, которая является нежесткой, что уменьшает скорость нагружения (увеличивается время испытания летательных аппаратов)

Известное устройство имеет компоновку, которая усложняет монтаж и обслуживание системы нагружения, так как верхняя система нагружения (нагрузка растяжения) имеет тросовое соединение, увеличивает число каналов нагружения, требует сооружения дорогостоящей силовой портальной системы, увеличивает высоту зала испытаний.

При создании изобретения была поставлена задача упрощения процесса и уменьшение времени испытаний, совершенствование структуры и компоновки устройства.

Решение указанной задачи достигается тем, что в известном способе испытания летательных аппаратов на прочность величину нагрузки регулируют количеством жидкости, поданной в гидравлические силовозбудители, выполненные в виде гидроемкостей с отверстиями в верхней части, темпы нарастания и уменьшения нагрузки регулируют посредством дросселирования жидкости с помощью регулируемых дросселей в магистралях подачи и слива рабочей жидкости, процессом подачи рабочей жидкости к гидравлическим силовозбудителям управляют с помощью двухходовых распределителей, установленных в магистралях нагнетания и слива рабочей жидкости и управляемых от программного устройства, а сбор излишка рабочей жидкости, вытекающей из гидроемкости через отверстия, выполненные в их верхней части, при перегрузке испытуемого летательного аппарата осуществляют с помощью поддона, связанного через магистраль слива рабочей жидкости с насосной станцией, при этом для воспроизведения заданной программы знакопеременную нагрузку сжатия-растяжения прикладывают к одной из поверхностей испытываемой конструкции, например для консоли крыла - снизу, и до начала испытаний устанавливают по каналу сжатия заданные нагрузку и перемещение.

Предложено устройство для испытания летательных аппаратов на прочность, содержащее гидравлические силовозбудители, выполненные в виде гидроемкостей с отверстиями в верхней части, при этом устройство для испытания летательных аппаратов на прочность дополнительно снабжено связанными с программным устройством двухходовыми распределителями и регулируемыми дросселями, установленными в магистралях нагнетания и слива рабочей жидкости, образованных в магистральных трубопроводах, а также поддонами для сбора излишка рабочей жидкости из гидроемкостей при перегрузке испытуемого летательного аппарата, связанными через магистрали слива рабочей жидкости с насосной станцией, в котором силовозбудители через рычажную систему присоединены к испытываемой конструкции с одной стороны, при этом рычажная система канала сжатия снабжена дополнительным рычагом с передвижной опорой, позволяющей изменять плечи рычагами 11 и 22.

На чертеже представлена принципиальная схема для осуществления способа испытаний.

Система имеет гидроемкости 1(1) и 1(2), подсоединенные через рычажную систему 2 к конструкции летательного аппарата 3; датчик силы 4; регулируемые дроссели 5(1), 5(2) и 6(1), 6(2) и двухходовые распределители 7(1), 7(2) и 8(1), 8(2), установленные соответственно в магистралях нагнетания 9 и слива 10(1), 10(2); поддоны 11(1) и 11(2), соединенные со сливной магистралью; насосную станцию 12; программное устройство 13, связанное выходами с датчиком силы 4 и двухходовыми распределителями 7(1), 7(2) и 8(1), 8(2); рычаг 14 и опору 15.

Способ испытаний реализуется следующим образом.

При воспроизведении нагрузки растяжения насосная станция 12 подает жидкость в магистраль нагнетания 9, и при открытии двухходового распределителя 7(1) по сигналу от программного устройства 13 жидкость через регулируемый дроссель 5(1) поступает в гидроемкость 1(1) и заполняет ее до получения заданной нагрузки, которая контролируется датчиком силы 4, - конструкция нагружается. Сигнал от датчика 4 поступает в программное устройство(13), которое выдает сигнал на закрытие двухходового распределителя 7(1) и открытие двухходового распределителя 8(1), и происходит слив жидкости из гидроемкости 1(1) через магистраль слива 10(1) в насосную станцию 12 - конструкция разгружается. Темпы нагружения и разгружения регулируются соответственно дросселями 5(1) и 6(1).

При воспроизведении нагрузки сжатия насосная станция 12 подает жидкость в магистраль нагнетания 9, и при открытии распределителя 7(2) по сигналу от программного устройства 13 жидкость через дроссель 5(2) поступает в гидроемкость 1(2) и заполняет ее до заданного уровня, далее через рычаг 15 нагрузка передается на жесткую вертикальную тягу рычажной системы 2, полученная нагрузка контролируется датчиком силы 4 - конструкция нагружается. Сигнал от датчика силы 4 поступает в программное устройство 13, которое выдает сигнал на закрытие распределителя 7(2) и открытие распределителя 8(2), и происходит слив жидкости из емкости 1(2) через магистраль слива 10(2) в насосную станцию 12 - конструкция разгружается. Темп нагружения-разгружения регулируется соответственно дросселями 5(2) и 6(2). Нагрузка сжатия на конструкцию передается от силовозбудителя 1(2) через рычаг 14, при этом нагрузку и перемещение изменяют перед началом испытаний путем перемещения опоры 15 и изменения плеч рычага 11 и 12.

При перегрузке испытуемого летательного аппарата излишек рабочей жидкости вытекает из гидроемкостей через отверстия, выполненные в их верхней части, в поддоны 11(1) и 11(2), а из них через магистрали слива рабочей жидкости 10(1) и 10(2) в насосную станцию 12.

1. Способ испытания летательных аппаратов на прочность, заключающийся в том, что величину нагрузки регулируют количеством жидкости, поданной в гидравлические силовозбудители, выполненные в виде гидроемкостей с отверстиями в верхней части, темпы нарастания и уменьшения нагрузки регулируют посредством дросселирования жидкости с помощью регулируемых дросселей в магистралях подачи и слива рабочей жидкости, процессом подачи рабочей жидкости к гидравлическим силовозбудителям управляют с помощью двухходовых распределителей, установленных в магистралях нагнетания и слива рабочей жидкости и управляемых от программного устройства, а сбор излишка рабочей жидкости, вытекающей из гидроемкости через отверстия, выполненные в их верхней части, при перегрузке испытуемого летательного аппарата осуществляют с помощью поддона, связанного через магистраль слива рабочей жидкости с насосной станцией, отличающийся тем, 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.

2. Устройство для испытания летательных аппаратов на прочность, содержащее гидравлические силовозбудители, выполненные в виде гидроемкостей с отверстиями в верхней части, при этом устройство для испытания летательных аппаратов на прочность дополнительно снабжено связанными с программным устройством двухходовыми распределителями и регулируемыми дросселями, установленными в магистралях нагнетания и слива рабочей жидкости, образованных в магистральных трубопроводах, а также поддонами для сбора излишка рабочей жидкости из гидроемкостей при перегрузке испытуемого летательного аппарата, связанными через магистрали слива рабочей жидкости с насосной станцией, отличающееся тем, что силовозбудители через рычажную систему присоединены к испытываемой конструкции с одной стороны, при этом рычажная система канала сжатия снабжена дополнительным рычагом с передвижной опорой, позволяющей изменять плечи рычага l1 и l2.



 

Похожие патенты:

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.

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 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