Способ создания высоких и сверхвысоких давлений и устройство для его осуществления



Способ создания высоких и сверхвысоких давлений и устройство для его осуществления
Способ создания высоких и сверхвысоких давлений и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2615895:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) (RU)

Способ и устройство предназначены для создания высоких и сверхвысоких статических давлений в больших объемах и может быть использовано для испытания различных узлов и агрегатов. Устройство содержит корпус, рабочую камеру и каналы для циркуляции хладагента, при этом корпус выполнен симметричным в виде двух или более коаксиальных цилиндров, вставленных друг в друга с зазорами, заполненными водой и закрытыми с торцев заглушками. Каналы для циркуляции хладагента выполнены кольцевыми и симметрично установлены на корпусе с возможностью термического контакта. Технический результат - обеспечение герметичности устройства и повышение его надежности при эксплуатации. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области создания высоких и сверхвысоких статических давлений в больших объемах и предназначено для испытаний различных узлов и агрегатов перспективных авиационных гидросистем высокого давления, для исследования работоспособности и износостойкости подвижных неметаллических уплотнений, а также для исследования свойств новых конструкционных материалов и создания устойчивых кристаллических структур. Устройство, в котором осуществляется предлагаемый способ, отличается компактностью, простотой в эксплуатации, взрыво- и пожаробезопасностью и не требует применения дорогостоящего оборудования.

Известен способ и устройство для создания высоких и сверхвысоких давлений (патент РФ №2502894), включающий заполнение водой рабочей камеры, которая охлаждается ниже температуры фазового перехода участками, начиная с крайнего, причем охлаждение каждого последующего участка производится после заморозки предыдущего, а корпус выполнен в виде двух и более коаксиальных цилиндров, вставленных друг в друга с зазорами, заполненными водой и закрытыми с торцев заглушками, при этом каналы для циркуляции хладагента выполнены кольцевыми и установлены на корпусе с возможностью термического контакта, и наряду с этим длины цилиндров ступенчато уменьшаются от внутреннего цилиндра до наружного.

Недостатком этого способа и устройства является возможность утери герметичности ледяной пробки, образованной в торце коаксиальных цилиндров и остающейся неизменной в процессе увеличения давления в рабочей камере, а диаметр внутреннего цилиндра при этом увеличивается и между ним и ледяной пробкой может образоваться щель.

Цель изобретения - обеспечение гарантированной герметичности рабочей камеры.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе создания высоких и сверхвысоких давлений, включающем заполнение водой рабочей камеры, охлаждение ее ниже температуры фазового перехода, согласно заявляемому изобретению охлаждение рабочей камеры производится участками, начиная с крайних, причем охлаждение каждых последующих участков производится после заморозки предыдущих симметрично с обеих сторон.

Поставленная цель для устройства достигается тем, что в известном устройстве создания высоких и сверхвысоких давлений, включающем корпус, рабочую камеру и каналы для циркуляции хладагента, согласно заявляемому изобретению корпус выполнен симметричным в виде двух или более коаксиальных цилиндров, вставленных друг в друга с зазорами, заполненными водой и закрытыми с торцев заглушками, при этом каналы для циркуляции хладагента выполнены кольцевыми и симметрично установлены на корпусе с возможностью термического контакта. В частном случае выполнения устройства длины цилиндров ступенчато уменьшаются от внутреннего цилиндра до наружного симметрично с обеих сторон.

Обеспечение герметичности устройства и повышение его надежности при эксплуатации достигается за счет гидростатической поддержки, заключающейся в том, что цилиндры удерживают не абсолютное давление, а избыточное.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.

Фиг. 1 представляет устройство многослойного силового корпуса в разрезе и графики схематических зависимостей давлений в рабочей камере и в зазорах между цилиндрами.

Фиг. 2 представляет сечение по Α-A на фиг. 1.

Фиг. 3 представляет сечение по В-В на фиг. 1.

На фиг. 1 изображен многослойный силовой корпус, образованный коаксиальными цилиндрами 1 различной длины, вставленными друг в друга с зазорами. Заглушки 2 предназначены для герметизации на начальном этапе процесса заморозки воды. Зазоры между цилиндрами и рабочая камера 3 (центральный цилиндр) заполнены водой. В Рабочую камеру 3 помещен испытуемый образец 4. Заморозка воды начинается с подачи хладагента в крайние секции 5. В процессе кристаллизации образующиеся ледяные пробки 6 расширяются внутрь цилиндра и давление в рабочей камере повышается. После образования ледяных пробок в районе крайних секций хладагент подается в следующие секции и т.д. После образования ледяных пробок на первых участках начинается постепенная заморозка вторых участков, осуществляемая подобны образом. При этом давление в зазоре между первым и вторым цилиндрами повышается. После образования ледяных пробок на вторых участках подобным образом осуществляется заморозка третьих участков и т.д. Размеры участков (длины цилиндров) подобраны таким образом, что заморозка вторых участков начинается при достижении внутри первого цилиндра расчетного давления. Заморозка следующих участков начинается при достижении расчетного давления во втором цилиндре и т.д. Первый (внутренний) цилиндр при этом удерживает не абсолютное давление р1, а избыточное давление, равное р12 (см фиг. 1), второй цилиндр удерживает не абсолютное давление р2, а избыточное давление, равное р23, и т.д. В этом заключается гидростатическая поддержка. В качестве примера взят трехслойный корпус. На графиках схематично показаны зависимости давлений в центральном цилиндре (он же является рабочей камерой) и в зазорах между цилиндрами по длине трубы. На фиг. 2 и фиг. 3 даны сечения по Α-A и В-В на фиг. 1

1. Способ создания высоких и сверхвысоких давлений, включающий заполнение водой рабочей камеры, охлаждение ее ниже температуры фазового перехода, отличающийся тем, что охлаждение рабочей камеры производится участками, начиная с крайних, причем охлаждение каждых последующих участков производится после заморозки предыдущих симметрично с обеих сторон.

2. Устройство создания высоких и сверхвысоких давлений, включающее корпус, рабочую камеру и каналы для циркуляции хладагента, отличающееся тем, что корпус выполнен симметричным в виде двух или более коаксиальных цилиндров, вставленных друг в друга с зазорами, заполненными водой и закрытыми с торцев заглушками, при этом каналы для циркуляции хладагента выполнены кольцевыми и симметрично установлены на корпусе с возможностью термического контакта.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что длины цилиндров ступенчато уменьшаются от внутреннего цилиндра до наружного симметрично с обеих сторон.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидроавтоматики, в частности к электрогидравлическим усилителям, и может быть использовано в высокоточных системах управления рабочих органов подвижных транспортных средств и летательных аппаратов.

Усилитель предназначен для следящих электрогидравлических приводов систем управления летательных аппаратов. Усилитель содержит электромеханический преобразователь с двумя катушками управления, верхним и нижним магнитопроводами, Т-образным якорем с основанием, центральным стержнем и плоской пружиной обратной связи, корпус струйного усилителя со встроенным струйным усилителем, а также корпус золотникового распределителя с четырехкромочным дросселирующим золотником второго каскада, при этом нижний магнитопровод снабжен винтами из немагнитного материала для ограничения хода Т-образного якоря, верхний магнитопровод снабжен винтами из ферромагнитного материала для тонкой регулировки моментной характеристики электромеханического преобразователя, струйный усилитель выполнен в виде расположенной между двумя плоскими дисками расходной пластины со сквозным центральным пазом для дефлектора и тремя клиновидными отверстиям, одно из них, соединенное широкой частью через сквозной канал в нижнем диске с каналом напора, имеет на выходе в центральный паз прямоугольный стабилизирующий участок, образуя напорное сопло, два других, соединенных широкой частью через соответствующие сквозные каналы в нижнем диске и каналы в корпусе золотникового распределителя с подторцевыми полостями золотника второго каскада, расположены напротив первого отверстия, образуя узкими частями на выходе в центральный паз приемные окна, разделенные трапециевидной стенкой, размер плоской вершины которой не превышает размера напорного сопла, причем величина зазоров между стержнем и торцами центрального паза, а также размеры каждого из приемных окон превышают размеры напорного сопла.

Усилитель используется в электрогидравлических следящих приводах с резервированием, применяемых в системах дистанционного управления, например, в системе управления рулевыми поверхностями высокоманевренных летательных аппаратов.

Изобретение относится к способу преобразования давления в системе, взаимодействующей с рабочей средой под давлением, для оптимизации скоростей перемещения и/или усилий.

Изобретение относится к прессовому оборудованию, используемому для объемной штамповки металлов и прессования порошкообразных материалов. Гидравлический пресс содержит станину, рабочий гидроцилиндр, прессовый инструмент, мультипликаторную установку в виде мультипликаторов, гидроцилиндры подъема, две гидравлические и две гидрораспределительные системы.

Изобретение относится к гидравлическим устройствам для приведения в действие обрабатывающих машин, в частности при обработке металлов давлением. Гидравлический привод содержит по меньшей мере два попеременно приводимых в действие генератора давления, каждый из которых состоит из приводного масляного и ведомого эмульсионного цилиндров с общим плунжером.

Изобретение относится к гидравлическому приводу (1) с регулированием количества и/или давления для преобразователя давления устройства высокого давления, состоящему по существу из двигательного привода с насосом для рабочей среды (10), а также блока управления.

Устройство предназначено для систем управления и угловой стабилизации летательных аппаратов. Устройство содержит электромагнит с катушками управления и поворотным двуплечим якорем, газораспределительное устройство, выполненное в виде корпуса с входным и выходными каналами и размещенными в нем поршнем с уплотнительными кольцами, клапаном, входными и выходными дросселями, кроме этого, в корпусе выполнена цилиндрическая проточка, расположенная между уплотнительными кольцами и сообщающаяся с входным каналом, а также с входными дросселями.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Гидроусилитель руля червячного типа содержит цилиндр усилителя, распределитель, перепускной клапан, предохранительный клапан.

Изобретение относится к гидравлическому приводу и может быть использовано в системах гидроавтоматики, а в ракетной технике в качестве гидрораспределительного устройства - в рулевых машинах.

Изобретение относится к области создания высоких и сверхвысоких статических давлений в больших объемах и может быть использовано для испытания различных узлов и агрегатов перспективных авиационных гидросистем высокого давления, а также для исследования свойств новых конструкционных материалов и создания устойчивых кристаллических структур.

Изобретение относится к приводной технике и может быть использовано при создании термосорбционных приводов. Линейный привод выполнен в виде цилиндра, внутри которого установлен поршень со штоком, совмещенный с блоком генераторов-сорберов, объединенных термоэлектрическим модулем, кабели электропитания которого герметично выведены наружу цилиндра через шток.

Изобретение относится к прецизионному машиностроению, а конкретно к позиционирующей и виброизолирующей системе, которая может быть использована в технологическом и исследовательском оборудовании: в системах адаптивной оптики, в установках ионной, электронной, рентгеновской и оптической литографии, в координатно-измерительных машинах, в сканирующих зондовых микроскопах, в оборудовании для механообработки и др.

Изобретение относится к устройствам преобразования электромагнитной энергии в механическую и может быть использовано в электрических машинах, в приводах манипуляторов, в качестве двигателей колебательного и вращательного движений.

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к водным герметичным гидроприводам. .

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к устройствам осушки воздуха для рельсового транспортного средства. Устройство осушки воздуха для рельсового транспортного средства содержит первый и второй резервуары сухого воздуха, подвод воздуха от компрессора к устройству осушки воздуха и выпускное отверстие.

Способ управления погрузочно-разгрузочным транспортным средством включает в себя приведение в действие погрузочно-разгрузочного транспортного средства и выполнение цикла прогрева.

Устройство предназначено для управления запорными механизмами арматуры, предназначенной для добычи и транспорта ископаемого топлива. Управляющее устройство запорного механизма арматуры содержит гидравлические и/или электрические компоненты, по меньшей мере частично заключенные в теплоизолированный контейнер, при этом по меньшей мере часть заключенных в теплоизолированный контейнер компонентов погружена в гидробак управляющего устройства, причем находящаяся в гидробаке гидрожидкость служит в качестве теплоаккумулирующего объема.

Блок предназначен для обеспечения подачи масла по меньшей мере одному потребителю в виде гидравлического бурильного станка или гидравлической ударной дробилки. Блок содержит двигатель, гидравлический насос, приводимый в действие двигателем, масляный бак, впуск масла, выпуск масла, теплообменник и первую трубную систему для масла, причем первая трубная система соединяет впуск масла, теплообменник, выполненный с жидкостным охлаждением масла, масляный бак, гидравлический насос и выпуск масла.
Наверх