Пневматическое устройство для испытания конструкции двигателя летательного аппарата на ударное воздействие

Изобретение относится к области технической физики, а именно к пневматическим устройствам для испытания конструкции двигателя летательного аппарата на ударное воздействие и может быть использовано при экспериментальных исследованиях и стендовых испытаниях на устойчивость элементов конструкции двигателя летательного аппарата при ударном воздействии от столкновений, преимущественно с обломками льда на режимах полета. Сущность изобретения состоит в том, что пневматическое устройство выполнено в виде корпуса, содержащего последовательно расположенные камеру высокого давления, подключенную к источнику рабочей среды и контейнер, сообщенный с камерой высокого давления при помощи переходного канала, и средство фиксирования образца в контейнере, установленное на выходном срезе контейнера по его периметру и выполненное в виде уплотнения из упругого материала. При этом образец выполнен в виде бруса льда, размеры которого соответствуют размерам контейнера, а в качестве рабочей среды используют охлажденный воздух. Технический результат заключается в обеспечении характерных особенностей ударного воздействия обломков льда на элементы конструкции двигателя летательного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области технической физики, а именно к пневматическим устройствам для испытания конструкции двигателя летательного аппарата на ударное воздействие, и может быть использовано при экспериментальных исследованиях и стендовых испытаниях на устойчивость элементов конструкции двигателя летательного аппарата при ударном воздействии от столкновений, преимущественно с обломками льда на режимах полета.

Известно устройство для выдачи льда, выполненное в виде контейнера с размещенным в нем приводом перемещения бруса льда (патент RU №2478887, 2013 г.). В известном техническом решении привод выполнен в виде резьбового вала размещенного в теле образца и взаимодействующего с ним, причем образец выполнен в виде бруса льда. Существенным недостатком известного устройства является невозможность его использования для испытаний на ударное воздействие, поскольку размещение механического привода в теле бруса не обеспечивает имитации срыва льда.

Известно пневматическое устройство для испытания конструкции двигателя летательного аппарата на ударное воздействие, выполненное в виде корпуса, содержащего последовательно расположенные камеру высокого давления, подключенную к источнику рабочей среды, и контейнер для размещения в нем образца (патент RU №111653, 2011 г.). В известном техническом решении камера высокого давления образована при помощи поршня, размещенного в корпусе, испытуемый образец устанавливается в поддоне, выполненном в виде стакана, закрепленного на поршне, а на выходе корпуса закреплен демпфирующий элемент. При движении на выходе из корпуса поршень соударяется с демпфирующим элементом, в результате чего происходит торможение поршня с поддоном. Образец по инерции продолжает свое движение вдоль канала, образованного демпфирующим элементом, и выбрасывается из корпуса с ускорением. Существенным недостатком известного устройства является сложность конструкции, ограничивающая возможность реализации условий испытания. Поперечное сечение канала, образованного демпфирующим элементом больше поперечного сечения образца, что не обеспечивает выталкивания образца, имитирующего срыв кусков льда с входного устройства газотурбинного двигателя в его проточную часть, а также не обеспечивает надежного фиксирования испытуемого образца в поддоне от выпадения.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является пневматическое устройство для испытания конструкции двигателя летательного аппарата на ударное воздействие, выполненное в виде корпуса, содержащего последовательно расположенные камеру высокого давления, подключенную к источнику рабочей среды, и контейнер для размещения в нем образца, выполненного из льда и сообщенного с камерой высокого давления при помощи переходного канала, и средство фиксирования образца в контейнере (заявка JP №2005055215, 2005 г.). В известном техническом решении образец выполнен в виде ледяного шара, а контейнер представляет собой пусковое устройство, выполненное в виде трубы, во входной части которой размещено средство фиксирования образца, которое в свою очередь может быть выполнено, например, в виде ложемента или штифта. Устройство позволяет проводить испытания изделий на ударное воздействие града путем выстреливания ледяного шара с заданной скоростью из контейнера, причем расположение средства фиксирования образца в контейнере приводит к возникновению зазора между стенками контейнера и поверхностью образца. Таким образом, недостатком известного технического решения является невозможность реализации необходимых условий при испытании конструкции двигателя летательного аппарата, а именно имитации срыва кусков льда с входного устройства газотурбинного двигателя в его проточную часть.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении заявляемого изобретения, заключается в приближении условий испытания к реальным.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в обеспечении характерных особенностей ударного воздействия обломков льда на элементы конструкции двигателя летательного аппарата.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что пневматическое устройство для испытания конструкции двигателя летательного аппарата на ударное воздействие выполнено в виде корпуса, содержащего последовательно расположенные камеру высокого давления, подключенную к источнику рабочей среды, и контейнер для размещения в нем образца, выполненного из льда и сообщенного с камерой высокого давления при помощи переходного канала, и средство фиксирования образца в контейнере, выполненное в виде уплотнения, установленного на выходном срезе контейнера по его периметру и выполненного из упругого материала, образец выполнен в виде бруса льда, размеры которого соответствуют размерам контейнера, а в качестве рабочей среды используют охлажденный воздух.

Указанные существенные признаки обеспечивают решение поставленной технической проблемы с достижением заявленного технического результата, так как:

- средство фиксирования образца, выполненное в виде уплотнения, установленного на выходном срезе контейнера по его периметру и выполненное из упругого материала обеспечивает приближение условий испытания к реальным за счет имитации срыва кусков льда путем фиксирования образца в контейнере и исключения потерь охлажденного воздуха в процессе перемещения бруса по поверхности контейнера;

- выполнение образца в виде бруса льда, размеры которого соответствуют размерам контейнера и использование в качестве рабочей среды охлажденного воздуха обеспечивают приближение условий испытания к реальным за счет имитации образования и срыва кусков льда с входного устройства газотурбинного двигателя в его проточную часть.

Кроме того, существенные признаки могут иметь развитие и продолжение, а именно на внутренней поверхности контейнера нанесено антиадгезионное покрытие, обеспечивающее скольжение образца и исключающее возможность его примерзания к поверхности контейнера при использовании в качестве рабочей среды охлажденного воздуха, что также позволяет приблизить условия испытания к реальным.

Настоящее изобретение поясняется следующим описанием и чертежами, где:

на фиг. 1 изображена схема пневматического устройства;

на фиг. 2 изображен вид сверху нижней плиты корпуса.

На фигурах 1 и 2 приняты следующие обозначения:

1 - нижняя плита корпуса;

2 - верхняя плита корпуса;

3 - болт;

4 - гайка;

5 - образец;

6 - камера высокого давления;

7 - переходной канал;

8 - контейнер для размещения образца;

9 - подводящее отверстие;

10 - штуцер;

11 - труба;

12 - уплотнение.

Пневматическое устройство выполнено в виде корпуса, содержащего последовательно расположенные камеру 6 высокого давления (см. фиг. 1, 2), подключенную к источнику (на чертеже не показан) рабочей среды, и контейнер 8 для размещения образца 5, выполненного из льда и сообщенного с камерой 6 высокого давления при помощи переходного канала 7, и средство фиксирования образца 5 в контейнере 8. При этом средство фиксирования образца 5 выполнено в виде уплотнения 12, установленного на выходном срезе контейнера 8 по его периметру и выполненного из упругого материала, а образец 5 выполнен в виде бруса льда, размеры которого соответствуют размерам контейнера 8. В качестве рабочей среды в устройстве используют охлажденный воздух. Кроме того, на внутренней поверхности контейнера 8 может быть нанесено антиадгезионное покрытие (на чертеже не показано), обеспечивающее скольжение образца 5. Корпус выполнен в виде нижней плиты 1 и верхней плиты 2, связанных между собой при помощи болтов 3 и соответствующих гаек 4. При этом камера 6 высокого давления, переходной канал 7 и контейнер 8 расположены в нижней плите 1. Камера 6 высокого давления связана с источником охлажденного воздуха через подводящее отверстие 9, штуцер 10 и трубу 11.

Пневматическое устройство работает следующим образом.

Пневматическое устройство размещается напротив воздухозаборника газотурбинного двигателя, подвергаемого испытанию на ударное воздействие обломков льда. Предварительно в контейнере 8 устанавливают брус льда (образец 5), геометрические размеры которого соответствуют размерам контейнера 8. При этом внутренняя поверхность контейнера 8 может быть покрыта антиадгезионным покрытием с высоким классом чистоты поверхности, например хромом или полимерными материалами, с целью обеспечения скольжения льда и исключения возможного примерзания бруса льда к поверхности контейнера 8 при использовании в качестве рабочей среды охлажденного воздуха. В пневматическое устройство через трубу 11, штуцер 10 и подводящее отверстие 9 подается охлажденный воздух от источника. Воздух из камеры 6 высокого давления через канал 7 попадается в контейнер 8, воздействует на брус льда и выталкивает последний из устройства в направлении воздухозаборника газотурбинного двигателя. При этом усилие выталкивания бруса льда регулируется изменением давления в камере 6 высокого давления таким образом, чтобы выход бруса из контейнера 8 имитировал срыв куска льда с входного устройства газотурбинного двигателя в его проточную часть на различных режимах полета.

Таким образом, использование уплотнения, установленного на выходном срезе контейнера по его периметру и выполненного из упругого материала, выполнение образца в виде бруса льда, размеры которого соответствуют размерам контейнера, и использование в качестве рабочей среды охлажденного воздуха обеспечивает приближение условий испытания к реальным путем обеспечения характерных особенностей ударного воздействия обломков льда на элементы конструкции двигателя летательного аппарата.

1. Пневматическое устройство для испытания конструкции двигателя летательного аппарата на ударное воздействие, выполненное в виде корпуса, содержащего последовательно расположенные камеру высокого давления, подключенную к источнику рабочей среды, и контейнер для размещения в нем образца, выполненного из льда и сообщенного с камерой высокого давления при помощи переходного канала, и средство фиксирования образца в контейнере, отличающееся тем, что средство фиксирования образца выполнено в виде уплотнения, установленного на выходном срезе контейнера по его периметру и выполненного из упругого материала, образец выполнен в виде бруса льда, размеры которого соответствуют размерам контейнера, а в качестве рабочей среды используют охлажденный воздух.

2. Пневматическое устройство по п. 1, отличающееся тем, что на внутренней поверхности контейнера нанесено антиадгезионное покрытие.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленной акустике. В заглушенной камере, в которой поглощается падающий на стены звук от испытуемого объекта, устанавливают испытываемый объект на плавающий пол, при этом заглушенную камеру размещают в отдельном здании с фундаментом, стенами, потолочным перекрытием, внутри которого, на автономном фундаменте, размещают ее стены, плавающий пол, на котором устанавливают испытуемый объект и легкое потолочное перекрытие, заглушенную камеру герметично облицовывают со всех сторон вновь разработанным и подлежащим испытанию звукопоглощающим элементом, при этом уровень звуковой мощности Lp испытуемого объекта определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на его измерительной поверхности, за которую принимают площадь полусферы S, м2, т.е.

Группа изобретений относится к пороховым баллистическим установкам (ПБУ), используемым в качестве разгонных устройств в стендах для испытаний конструкций на воздействие интенсивных механических нагрузок.

Изобретение относится к оборудованию для испытаний приборов на вибрационные и ударные воздействия. Сущность: на основании через вибродемпфирующую прокладку закрепляют жесткую переборку, на которой устанавливают два одинаковых исследуемых объекта, при этом один объект устанавливают на штатных виброизоляторах, а другой – на исследуемой многомассовой системе виброизоляции, включающей в себя виброизоляторы и упругодемпфирующую промежуточную плиту.

Изобретение относится к способам определения защитных свойств средств индивидуальной бронезащиты, преимущественно шлемов для головы. Способ, при котором наносят удар телом с нормированной энергией по незащищенному макету объекта, заполненному жидкостью, и удар телом с определенной энергией по защищенному средством индивидуальной защиты макету объекта.

Изобретение относится к оборудованию для испытаний приборов на вибрационные и ударные воздействия. Сущность: на основании закрепляют жесткую переборку с датчиком уровня вибрации, на которую устанавливают два одинаковых бортовых компрессора на различных системах их виброизоляции и проводят измерения их амплитудно-частотных характеристик.

Изобретение относится к области промышленной безопасности опасных производственных объектов и может быть использовано для определения зон возможных разрушений и поражений человека осколками при авариях на объектах с обращением сжатого газа.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и касается способа обнаружения ударных повреждений конструкции. Способ включает в себя нанесение на поверхность конструкции люминесцентного покрытия люминесцирующего в видимой области спектра под воздействием УФ-излучения, просмотр покрытия при облучении конструкции УФ-излучением и обнаружение ударных повреждений за счет цветовых различий.

Изобретение относится к области испытаний и может быть использовано для испытания строительных конструкций при сверхнормативном ударном воздействии. Испытуемую конструкцию подвергают сверхнормативному ударному воздействию.

Изобретение относится к способам определения травмобезопасности средств индивидуальной бронезащиты, преимущественно шлемов для головы. Способ заключается в выполнении следующих операций: наносят удары с известной энергией по защищенному штатным средством – бронешлемом - имитатору объекта защиты и аналогичные удары по защищенному проектируемым средством – бронешлемом - имитатору.

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Стенд содержит основание, на котором расположены дополнительные плиты с закрепленными на них виброизолируемыми аппаратами и регистрирующая аппаратура.

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Способ заключается в том, что на основании, на котором установлена аппаратура летательных аппаратов в виде двух одинаковых бортовых компрессоров для получения сжатого воздуха на борту летательного аппарата, один компрессор устанавливают на штатных резиновых виброизоляторах, а другой компрессор устанавливают на исследуемой двухмассовой системе виброизоляции, включающей в себя резиновые виброизоляторы и упругодемпфирующую промежуточную плиту с виброизоляторами, например, в виде пластин из полиуретана, которые также, как и штатные резиновые виброизоляторы компрессора, устанавливают на жесткой переборке, которую через вибродемпфирующую прокладку устанавливают на основании. На жесткой переборке, между компрессорами, закрепляют вибродатчик, сигнал с которого направляют на усилитель и регистрирующую аппаратуру, например октавный спектрометр, работающий в полосе частот (Гц): 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Затем сравнивают полученные амплитудно-частотные характеристики от работы каждого из компрессоров и делают выводы об эффективности виброизоляции каждой системы, на которой они установлены. При этом для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производят имитацию ударных импульсных нагрузок на каждую из систем с помощью диагностического ударного устройства, содержащего корпус, пьезоэлектрический динамометр и ударный элемент, при этом на основании, на котором через вибродемпфирующую прокладку установлена жесткая переборка с установленными на ней датчиком и бортовыми компрессорами, дополнительно устанавливают датчик для измерения амплитудно-частотных характеристик основания, сигнал с которого направляют на усилитель и спектрометр, а для проведения гармонического анализа виброизолирующей системы «второй компрессор на упругодемпфирующей промежуточной плите с виброизоляторами», а также для выявления виброизолирующих свойств виброизоляторов и подбора их оптимальных параметров на упругодемпфирующей промежуточной плите дополнительно устанавливают датчик для измерения ее амплитудно-частотных характеристик, сигнал с которого направляют на усилитель и спектрометр. Для проведения анализа максимальной амплитуды колебаний отдельных составляющих элементов виброизолирующей системы между основанием и жесткой переборкой дополнительно устанавливают датчик относительных перемещений для измерения амплитуды колебаний, сигнал с которого направляют на усилитель и спектрометр. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями летательного объекта. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области технической физики, а именно к пневматическим устройствам для испытания конструкции двигателя летательного аппарата на ударное воздействие и может быть использовано при экспериментальных исследованиях и стендовых испытаниях на устойчивость элементов конструкции двигателя летательного аппарата при ударном воздействии от столкновений, преимущественно с обломками льда на режимах полета. Сущность изобретения состоит в том, что пневматическое устройство выполнено в виде корпуса, содержащего последовательно расположенные камеру высокого давления, подключенную к источнику рабочей среды и контейнер, сообщенный с камерой высокого давления при помощи переходного канала, и средство фиксирования образца в контейнере, установленное на выходном срезе контейнера по его периметру и выполненное в виде уплотнения из упругого материала. При этом образец выполнен в виде бруса льда, размеры которого соответствуют размерам контейнера, а в качестве рабочей среды используют охлажденный воздух. Технический результат заключается в обеспечении характерных особенностей ударного воздействия обломков льда на элементы конструкции двигателя летательного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх