×
02.07.2019
219.017.a315

Результат интеллектуальной деятельности: Способ управления давлением в замкнутом объеме

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к установкам для прочностных испытаний летательных аппаратов. В процессе реализации предложенного способа увеличение давления воздуха в замкнутом объеме, в частности в фюзеляже, происходит за счет открытия большерасходного и малорасходного клапанов, а его стабилизацию на горизонтальных участках программ обеспечивают одним только малорасходным клапаном. Технический результат заключается в увеличении скорости нагружения, повышении точности нагружения, возможности отработки различных видов нагружения (трапециевидного, ступенчатого), обеспечении дополнительных уровней защиты, упрощении конструкции. Для достижения данного результата установка содержит два двухпозиционных клапана (входной и большерасходный), малорасходный клапан, клапан сброса воздуха, блок программного управления нагружением, датчики давления. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности, к установкам для прочностных испытаний летательных аппаратов.

Известен способ циклического нагружения гермофюзеляжа летательного аппарата при испытаниях на выносливость, положенный в основу устройства, патент РФ №788927 «Устройство для усталостных испытаний фюзеляжа летательного аппарата», МПК G01M 5/00, 2004 г. В используемом в указанном устройстве способе для выполнения программы нагружения фюзеляжа внутренним избыточным давлением предусматривается использование двух штуцеров. Одного для наддува, другого для сброса воздуха из фюзеляжа. Применение одного штуцера для наддува ограничивает область реализуемых программ только программами пилообразной формы и снижает точность их отработки.

Известен способ, использованный в устройстве, описанном в патенте РФ №2416075 «Установка для нагружения сжатым воздухом гермофюзеляжа летательного аппарата при испытании на выносливость», МПК G01M 5/00, 2011 г. В этом способе при испытаниях гермофюзеляжей на выносливость по трапециевидным программам нагружения на восходящем и горизонтальном участках программы давление сжатого воздуха перед регулирующими большерасходными и малорасходным клапанами, подающими воздух в фюзеляж, стабилизируют, а программу нагружения обеспечивают блоком программного управления, управляющим всеми клапанами устройства, как подающими сжатый воздух в гермофюзеляж, так и сбрасывающим воздух из него в атмосферу. На восходящем участке программы работает большерасходный клапан, на горизонтальном - малорасходный.

Недостатком данного способа нагружения является последовательное включение в линиях подачи воздуха в фюзеляж стабилизатора давления и управляемых клапанов, обеспечивающих подачу воздуха в фюзеляж при автоматической реализации программ нагружения. Последовательное включение двух контуров управления расходом воздуха, подаваемого в фюзеляж, приводит к их взаимовлиянию, что влечет за собой ухудшение точности реализации программ вплоть до возникновения колебательного режима.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, использованный в устройстве, описанном в патенте РФ №2538045 «Способ усталостных испытаний фюзеляжа летательного аппарата», МПК G01M 5/00. В процессе реализации способа усталостных испытаний фюзеляжа летательного аппарата путем нагружения его избыточным давлением сжатого воздуха по циклическим трапециевидным программам, на восходящем участке программы давление сжатого воздуха, поступающего от внешнего источника питания, стабилизируют перед входом большерасходного клапана, с выхода этого клапана сжатый воздух подают в фюзеляж, при выходе на горизонтальный участок программы большерасходный клапан прикрывается, малорасходным регулирующим клапаном поддерживают постоянство давления на горизонтальном участке программы

Недостатком данного способа нагружения является ограниченность применения только по циклическим трапециевидным программам с заранее определяемым программным темпом, что приводит к необходимости проведения пробных нагружений и ограничивает применение данного способа в случаях, когда программой нагружения предусматривается более сложное многоступенчатое нагружение.

Так же недостатком данного способа является необходимость использования более дорогого оборудования, способного обеспечить неполное прикрытие большерасходного клапана для компенсации 80% утечек воздуха требуемых для возможной реализации данного способа, для настройки которой так же необходимо проводить пробные нагружения, что ограничивает применения данного способа в случаях испытаний объектов, герметичность которых во время испытаний меняется.

Еще одним недостатком не позволяющим применять данный способ нагружения при усталостных испытаний является отсутствие защит от не контролируемого нагружения в случае выхода из строя хотя бы одного из элементов участвующих в реализации данного способа.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа управления давлением и защитой от превышения давления в замкнутом объеме при усталостных испытаниях.

Техническим результатом является увеличение скорости нагружения, повышение точности нагружения, возможность отработки различных видов нагружения (трапециевидного, ступенчатого), обеспечение дополнительных способов защиты от избыточного давления при нагружений, упрощение конструкции

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что в способе управления давлением по заданной программе нагружения в замкнутом объеме, заключающемся в том, что увеличение давления до заданного Рзад осуществляют через параллельно установленные большерасходный и малорасходный клапаны, а снижение - через клапан сброса, при достижении предзаданного давления Рп/зад большерасходный клапан закрывают, а, управляя малорасходным клапаном, увеличивают давление до заданного и поддерживают его, задают предельное давление Рпр, при достижении которого увеличение давления прекращают, а так же задают аварийное давление Рав, при достижении которого перекрывают общий клапан подачи давления на большерасходный и малорасходный клапаны и открывают клапан сброса.

При этом предзаданное давление Рп/зад составляет 95-98% от заданного, предельное давление Рпр составляет 102% от заданного, аварийное давление Рав составляет 105% от заданного.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего способ,

На фиг. 2 приведены примеры программ нагружения фюзеляжа

В устройства (фиг. 1) входят, входной (общий) клапан 1, параллельно установленные большерасходный клапан 2 и малорасходный пропорциональный клапан 3, клапан сброса 4, блок программного управления 5, объект испытания 6, датчик давления 7, датчик рабочего давления 8, датчик аварийного давления 9.

Способ заключается в следующем: сжатый воздух от внешнего источника питания (компрессора, газгольдера и т.п.) подают на входной клапан 1. В соответствии с заданной программой для восходящих участков программы (фиг. 2) устанавливают предзаданные давления Р1п/зад…Рnп/зад и заданные Р1зад…Рnзад, где n=1, 2, 3… - разные уровни горизонтальных участков заданной программы. Сжатый воздух подается в объект испытания 6 через параллельно установленные большерасходный клапан 2 и малорасходный клапан 3, клапан сброса 4 при этом закрыт. Для достижения предзаданного давления Рп/зад < Pзад открывают большерасходный 2 и малорасходный клапан 3. В блок программного управления 5 непрерывно поступает информация о текущем уровне нагруженности объекта с датчика давления 7. При достижении предзаданного давления Р1п/зад составляющего 95-98% от заданного, блок 5 программного управления подает сигнал на большерасходный клапан 2 на закрытие, большерасходный клапан 2 закрывают и при помощи малорасходного клапана 3 увеличивают давление до Р1зад и поддерживают его в течение времени t, заданного программой. Блок программного управления 5 в соответствии с показаниями от датчика давления 7 управляет малорасходным клапаном 3, обеспечивая минимальное расхождение с заданием и поддерживают его. Для достижения следующего значения Р2п/зад вновь открывают большерасходный клапан, при достижении Р1п/зад большерасходный клапан закрывают, малорасходным клапаном увеличивают давление до Р2зад и поддерживают его, и т.д.. Действия повторяют до выполнения программы нагружения, Так же, в каждый момент времени нагружения, независимо от поданных на большерасходный 2 и малорасходный клапан 3 сигналов блоком 5 программного управления нагружением, проводят сравнение показаний текущего уровня нагружения с предельным давлением Рпр (102% от заданного) и в случае превышения 102%) от заданного давления с датчика рабочего давления 8 поступают сигналы отключения на большерасходный клапан 2 и малорасходный клапан 3. При достижении аварийного давления Рав - 105% от заданного давления, с датчика рабочего давления 9 поступают сигналы отключения на входной клапан 1 и открытия клапана сброса 4. исключая превышение давления в замкнутом объеме (например, фюзеляже) и срабатывания систем защиты от превышения давления, таких как гидрозатвор, срабатывание которых приводит к длительной остановке испытаний

Проведенные испытания показали, что использование предложенного способа позволило увеличить скорость нагружения, повысить точность нагружения, реализовать различные виды нагружения (трапециевидное, ступенчатое), обеспечить дополнительные уровни защиты, упростить конструкцию.


Способ управления давлением в замкнутом объеме
Способ управления давлением в замкнутом объеме
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 111-120 of 255 items.
13.01.2017
№217.015.878c

Лопасть несущего винта вертолёта с отклоняемой задней кромкой

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям устройств изменения циклического шага несущих винтов вертолетов. Лопасть несущего винта вертолета с отклоняемой задней кромкой включает закрылок, привод и встроенную в корпус лопасти систему передачи движения, содержащую тяги....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603707
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.87b7

Устройство для измерения давления и температуры

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения давления, температуры и теплового потока с компенсацией влияния температуры на результаты измерения давления. Чувствительным элементом (ЧЭ) для измерения давления выбран «кремний на сапфире»,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603446
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.880a

Способ торможения сверхзвукового потока

Изобретение относится к аэродинамике летательных аппаратов сверхзвуковых и околозвуковых скоростей. Способ торможения сверхзвукового потока заключается в создании скачков уплотнения, движущихся относительно обтекаемой поверхности в направлении течения, со значениями скоростей меньшими разницы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603705
Дата охранного документа: 27.11.2016
25.08.2017
№217.015.9c51

Устройство для измерения интегральной полусферической излучательной способности частично прозрачных материалов

Изобретение относится к измерительной технике. Устройство содержит вакуумную камеру, исследуемый образец, механизм вращения образца, два плоских омических нагревателя с расположенными в них датчиками температуры и тепловых потоков. Определение интегральной полусферической излучательной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610552
Дата охранного документа: 13.02.2017
25.08.2017
№217.015.a4c1

Сопло газоструйной системы управления вертолета

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для вертолетов со струйной системой управления. Механизм управления створками трехстворчатого сопла с управляемым вектором тяги состоит из зубчатого сектора управления положением средней створки, рычагов управления боковыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607687
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a50e

Крупноразмерная аэродинамическая модель

Изобретение относится к конструкции крупноразмерных аэродинамических моделей летательных аппаратов, применяющихся для испытаний в аэродинамических трубах. Устройство состоит из соединенных между собой сердечников фюзеляжа, крыла с подвижной механизацией, подвижного хвостового оперения с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607675
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a5d4

Способ повышения прочности болтового металлокомпозиционного соединения

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в авиастроении, транспорте, строительстве, энергетике для повышения прочности и ресурса конструкций из металлических, композиционных и металлокомпозиционных материалов. Способ заключается в использовании наномодифицированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607888
Дата охранного документа: 11.01.2017
25.08.2017
№217.015.acd8

Устройство для измерения давления в аэродинамических трубах

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения полного и статическое давления, их пульсаций в аэродинамических трубах и стендах. Для измерения указанных давлений предложен датчик давления, содержащий тензометрические и емкостные чувствительные элементы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612733
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.ae50

Гидродинамический интерцептор

Изобретение относится к области судостроения и, в частности, касается усовершенствования быстроходных судов, обеспечивает ускоренный выход судна на режим глиссирования и повышает устойчивость при движении на скорости. Предложен гидродинамический интерцептор, содержащий устройство управления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612941
Дата охранного документа: 14.03.2017
25.08.2017
№217.015.b614

Магистральный пассажирский самолет на криогенном топливе

Изобретение относится к авиационной технике. Магистральный пассажирский самолет на криогенном топливе состоит из фюзеляжа, стреловидного крыла большого удлинения, хвостового оперения, двигателей, расположенных на фюзеляже. Фюзеляж имеет две параллельные пассажирские кабины, между которыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614443
Дата охранного документа: 28.03.2017
+ добавить свой РИД