×
19.01.2018
218.016.00b9

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ МОДЕЛИ В РАБОЧЕЙ ЧАСТИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЫ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для изменения положения испытываемой модели в рабочей части аэродинамической трубы. Устройство содержит узел крепления державки для установки модели и три стойки, соединенные с одной стороны с шарнирами, установленными в двух точках, разнесенных по длине узла крепления державки, а с другой стороны - с тремя шарнирами, установленными на ползунах, размещенных на закрепленной в рабочей части продольной направляющей, и взаимодействующих с автономными приводами. Дополнительно оно снабжено дополнительной направляющей, установленной в рабочей части симметрично относительно вертикальной плоскости к основной, с дополнительными тремя ползунами и установленными на них дополнительными шарнирами, дополнительными шарнирами в двух точках на узле крепления державки, симметричными относительно вертикальной плоскости к основным, и дополнительными тремя стойками, соединяющими соответствующие дополнительные шарниры на узле крепления державки и ползунах. При этом соответствующие пары основных и дополнительных ползунов соединены перпендикулярными к вертикальной плоскости каретками, взаимодействующими с автономными приводами. Основной и дополнительный шарниры, размещенные на хвостовой части узла крепления державки, смещены по вертикали относительно продольной оси узла крепления державки на расстояние, соответствующее ее максимальному повороту в вертикальной плоскости. Части стоек, размещаемые в потоке аэродинамической трубы, выполнены обтекаемой формы, а части стоек, находящиеся вне потока и размещенные на одинаковых каретках, соединены перемычками. Технический результат заключается в повышении жесткости устройства и точности позиционирования модели в рабочей части аэродинамической трубы и расширении его функциональных возможностей. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для изменения положения испытываемой модели в рабочей части аэродинамической трубы.

Известны устройства для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы, содержащие узел крепления державки для установки модели, который посредством пилона соединен с кареткой, взаимодействующей с приводом и направляющими в виде сегмента окружности, обеспечивающими перемещение каретки и поворот державки модели в требуемом диапазоне углов в вертикальной плоскости - плоскости углов атаки модели α, причем указанные направляющие снабжены дополнительными приводами и направляющими для обеспечения продольного (по направлению потока - оси x) и вертикального (по оси y) перемещений пилона и державки модели и их поворота вокруг вертикальной оси - в плоскости углов скольжения β (см., например, В.А. Козловский, А.П. Косенко, В.И. Лагутин и др. Модернизация трансзвуковой аэродинамической трубы переменной плотности У-21. Космонавтика и ракетостроение, ЦНИИмаш, 2016, вып. 5 (90)).

Недостатком устройств такого типа является их сложность, громоздкость и значительная масса. Кроме того, задание углов β путем поворота пилона вокруг вертикальной оси приводит к нежелательному дополнительному загромождению потока в рабочей части аэродинамической трубы.

Известно устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы (см. авт. свид. №636952, 1977 г., МПК G01M 9/00), выбранное в качестве прототипа и содержащее узел крепления державки для установки модели и три стойки, соединенные с одной стороны с шарнирами, установленными в двух точках, разнесенных по длине узла крепления державки, а с другой стороны - с тремя шарнирами, установленными на ползунах, размещенных на закрепленной в рабочей части продольной направляющей и взаимодействующих с автономными приводами.

Устройство обладает небольшой массой и обеспечивает изменение положений модели по осям x, y и углу атаки α.

Его недостатком является малая жесткость устройства в боковом (нормальном к плоскости углов атаки модели) и вертикальном направлениях (при больших углах атаки модели, когда точка крайнего шарнира на узле крепления державки значительно отклоняется от среднего положения и требуется значительное удлинение или укорочение связанных с этой точкой стоек (в зависимости от направления угла атаки α), приводящее к снижению жесткости. Кроме того, в этом устройстве не обеспечена возможность изменения положения модели по углу скольжения β.

Задачами, на решение которых направлено данное предложение, являются повышение жесткости устройства для задания положения модели в рабочей части аэродинамической трубы (и точности позиционирования модели) и расширение его функциональных возможностей.

Технический результат, который достигается данным предложением, заключается в создании простого в управлении механизма повышенной жесткости, обеспечивающего задание испытываемой модели в рабочей части аэродинамической трубы линейных положений по вертикальной y и продольной x осям и угловых положений по углам атаки α и крена ϕ (эквивалентных требуемым угловым положениям по углам атаки α и скольжения β и не связанных с дополнительным загромождением потока в рабочей части аэродинамической трубы).

Этот результат достигается тем, что известное устройство, выбранное в качестве прототипа и содержащее узел крепления державки для установки модели и три стойки, соединенные с одной стороны с шарнирами, установленными в двух точках, разнесенных по длине узла крепления державки, а с другой стороны - с тремя шарнирами, установленными на ползунах, размещенных на закрепленной в рабочей части продольной направляющей и взаимодействующих с автономными приводами, снабжено дополнительной направляющей, установленной в рабочей части симметрично относительно вертикальной плоскости к основной, с дополнительными тремя ползунами и установленными на них дополнительными шарнирами, дополнительными шарнирами в двух точках на узле крепления державки, симметричными относительно вертикальной плоскости к основным, и дополнительными тремя стойками, соединяющими соответствующие дополнительные шарниры на узле крепления державки и ползунах, при этом соответствующие пары основных и дополнительных ползунов соединены перпендикулярными к вертикальной плоскости каретками, взаимодействующими с автономными приводами, основной и дополнительный шарниры, размещенные на хвостовой части узла крепления державки, смещены по вертикали относительно продольной оси узла крепления державки на расстояние, соответствующее ее максимальному повороту в вертикальной плоскости, части стоек, размещаемые в потоке аэродинамической трубы, выполнены обтекаемой формы, а части стоек, находящиеся вне потока и размещенные на одинаковых каретках, соединены перемычками.

В варианте исполнения устройства части стоек, находящиеся вне потока, размещены в плоскостях, параллельных вертикальной, выполнены с возможностью изменения длины относительно шарниров, установленных на ползунах, и снабжены механизмами с приводами, обеспечивающими такое изменение длины.

В дополнительном варианте этот результат достигается тем, что державка соединена с узлом ее крепления с возможностью поворота державки и модели вокруг продольной оси и снабжена механизмом такого поворота.

Сущность предложения заключается в обеспечении повышенной боковой жесткости за счет введения дополнительных стоек и образования управляемой жесткой структуры ферменного типа. При этом конструкция - легкая и простая, а обеспечение расширения функциональных возможностей устройства путем введения механизма задания угла крена модели не связано с дополнительным загроможденим потока в рабочей части аэродинамической трубы.

На фиг. 1-3 показан общий вид устройства для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы в различных конфигурациях: вне потока - фиг. 1; в потоке аэродинамической трубы при угле атаки α=0 - фиг. 2; в потоке аэродинамической трубы при максимальном угле атаки α=max - фиг. 3. На фиг. 4 представлен вид устройства сзади. На фиг. 5 показано типовое поперечное сечение стоек устройства, находящихся в потоке аэродинамической трубы; на фиг. 6 - продольный разрез варианта узла крепления модели.

Устройство размещается в рабочей части 1 аэродинамической трубы между соплом 2 и диффузором 3 и содержит узел крепления 4 державки 5, на которой устанавливается испытываемая модель 6. Узел крепления 4 с помощью трех основных 7 и трех дополнительных 8 стоек (элементы, указанные на фиг. 1 цифрами в скобках, находятся за основными) и основных 9 и дополнительных 10 шарниров, установленных симметрично в вертикальной плоскости на узле крепления державки в двух точках, разнесенных по его длине, соединен с основными 11 и дополнительными 12 шарнирами, установленными на основных 13 и дополнительных 14 ползунах, размещенных на основной 15 и дополнительной 16 направляющих, закрепленных в рабочей части 1 аэродинамической трубы параллельно оси сопла 2 вне границ рабочего потока симметрично вертикальной плоскости рабочей части. Соответствующие пары основных 13 и дополнительных 14 ползунов соединены между собой с помощью кареток 17, взаимодействующих с автономными приводами 18 их продольного перемещения по направляющим 15 и 16. Основной и дополнительный шарниры 9 и 10, размещенные на хвостовой части узла крепления 4 державки, смещены по вертикали относительно продольной оси узла крепления и державки на расстояние, соответствующее ее максимальному повороту в вертикальной плоскости. Части стоек 7 и 8, размещаемые в потоке аэродинамической трубы, выполнены обтекаемой формы 19 (фиг. 5), а их части, находящиеся вне потока и размещенные на одинаковых каретках, соединены жесткими перемычками 20.

В варианте исполнения устройства части стоек 7 и 8, находящиеся вне потока, размещены в плоскостях, параллельных вертикальной (фиг. 4), и выполнены с возможностью перемещения относительно соответствующих шарниров 11 и 12 (с целью изменения эффективной длины стоек), установленных на ползунах 13 и 14, при этом устройство снабжено механизмами и приводами 21 такого изменения длины стоек.

В другом варианте исполнения устройства державка 5 для установки испытываемой модели размещена в узле крепления 4 с помощью подшипников 22 (фиг. 6), обеспечивающих возможность ее поворота вокруг продольной оси и снабжена управляемым приводом 23 осевого поворота державки для задания требуемого угла крена ϕ испытываемой модели 6.

Работа устройства осуществляется с помощью программно-управляемых приводов 18, 21 и 23 следующим образом.

Перед началом испытаний в аэродинамической трубе устройство с установленной на нем испытываемой моделью 6 находится в рабочей части аэродинамической трубы в положении α=0 - фиг. 1, при этом во время запуска и выхода аэродинамической трубы на расчетный режим модель изолирована от воздействия рабочего потока из сопла 2 и пусковых перегрузок.

Далее производят перемещение модели в поток. Для этого (по основному варианту предлагаемого технического решения) производят с помощью автономных приводов 18 синхронное программно-управляемое перемещение двух передних кареток 17 по направляющим 15 и 16 навстречу друг другу, а задней - вперед по направлению к соплу. При этом соответствующие стойки 7 и 8 воздействуют на узел крепления 4 державки, обеспечивая его подъем и перевод устройства и испытываемой модели в положение α=0 - фиг. 2.

Задание державке 5 и модели 6 требуемых углов атаки α (при фиксированном положении оси вращения модели, обусловленном местом расположения оптических окон в стенках рабочей части для регистрации картин обтекания модели) и положений вдоль осей x и y осуществляют соответствующим программно-управляемым смещением кареток 17 по направляющим 15 (16) с помощью автономных приводов 18. Показанное на фиг. 3 положение соответствует максимальному значению угла атаки α=max. В рассматриваемой конструкции предусмотрена возможность задания значения минимального угла атаки α, немного отличающегося от нулевого (~ - 5°); при необходимости полный диапазон отрицательных углов атаки α=min модели 6 может быть обеспечен ее поворотом на угол ϕ=180° в положении α=max. При этом для основного варианта предложенного технического решения (при неизменяемой длине стоек) положение ползунов 13(14) отмечено одной звездочкой *, а при использовании дополнительного варианта (с укорочением длины стоек 7 (8)) - двумя звездочками **. Очевидно, что при укорочении стоек 7 (8) реализуется более жесткая структура устройства, которую можно использовать и в начальном положении устройства (фиг. 1), при этом ввод модели в поток может осуществляться быстрее при совместной работе управляемых приводов 18 и 21.

Задание державке 5 и модели 6 требуемых углов крена ϕ осуществляется с помощью привода 23 в любом из положений модели по x, y и углу атаки α.

Перед сходом с режима аэродинамической трубы устройство соответствующим программно-управляемым смещением кареток 17 возвращают в положение фиг. 2 (при положении модели α=0), а затем переводят в исходное положение, фиг. 1, вне потока аэродинамической трубы.

Таким образом, разработанная конструкция устройства обеспечивает расширенные функциональные возможности при существенном повышении его жесткости и, как следствие, точность позиционирования испытываемой модели.


УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ МОДЕЛИ В РАБОЧЕЙ ЧАСТИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЫ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ МОДЕЛИ В РАБОЧЕЙ ЧАСТИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЫ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ МОДЕЛИ В РАБОЧЕЙ ЧАСТИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 41-50 из 89.
10.05.2018
№218.016.4162

Способ мониторинга степени деградации структуры материала и определения остаточной прочности изделия

Использование: для мониторинга степени деградации структуры материала и определения остаточной прочности изделия. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют акустико-эмиссионный (АЭ) контроль с использованием локационных групп преобразователей активной эмиссии, предусилителей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649081
Дата охранного документа: 29.03.2018
10.05.2018
№218.016.4164

Образец для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий

Изобретение относится к образцу для оценки когезионной прочности металлических покрытий и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, где применяются газотермические и газодинамический методы нанесения покрытий для оценки когезионной прочности порошковых металлических покрытий....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649085
Дата охранного документа: 29.03.2018
29.05.2018
№218.016.53f4

Способ управления амплитудой при автоматической настройке на резонансный режим колебаний вибрационной машины с приводом от асинхронного двигателя

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Способ управления амплитудой при автоматической настройке на резонансный режим колебаний вибрационной машины с приводом от асинхронного двигателя заключается в том, что колебания рабочего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653961
Дата охранного документа: 15.05.2018
29.05.2018
№218.016.5512

Способ работы воздушно-реактивного двигателя и устройство для его реализации (варианты)

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к организации процессов цикла и систем подготовки и подачи в камеру сгорания воздушно-реактивного двигателя горючего и воздуха в качестве окислителя с помощью генератора ударных волн. Пульсирующий двигатель детонационного горения с входным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654292
Дата охранного документа: 17.05.2018
29.05.2018
№218.016.554d

Способ работы прямого и обратного обратимого термоэлектрического цикла и устройство для его реализации (варианты)

Использование: для термоэлектрических обратимых циклов, реализованных с помощью эффектов Зеебека и Пельтье. Сущность изобретения заключается в том, что способ прямого преобразования теплоты в электрическую энергию в термоэлектрическом цикле, осуществляемый при подводе теплоты от нагревателя в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654376
Дата охранного документа: 17.05.2018
29.05.2018
№218.016.5854

Турбобур

Изобретение относится к техническим средствам для бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин, а именно к турбобурам для привода породоразрушающего инструмента. Турбобур содержит вертикальный ряд турбинных секций, в корпусах которых размещены турбины статора и установленные на профильном полом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655130
Дата охранного документа: 23.05.2018
16.06.2018
№218.016.6291

Стан для раскатки колец из жаропрочных сплавов

Изобретение относится к станам для раскатки колец из жаропрочных сплавов. Стан содержит раскатный стол, систему цилиндрических опорных и подвижных валков и подвижных конических валков, исполнительные механизмы вращения и перемещения валков, систему вращения заготовки кольца,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657679
Дата охранного документа: 14.06.2018
08.07.2018
№218.016.6ea0

Комбинированная лазерно-водородная технология упрочнения поверхностей деталей из металлов и сплавов

Изобретение относится к области технологий по упрочнению поверхностных слоев металлических деталей, сочетающих лазерные и водородные технологии по созданию наклепа поверхностных слоев деталей машин, подвергающихся знакопеременным нагрузкам, и может быть использовано в технологии изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660485
Дата охранного документа: 06.07.2018
12.07.2018
№218.016.7032

Линейный электрогенератор

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроснабжении, в том числе космических аппаратов в открытом космосе. Технический результат – повышение надёжности. Линейный электрогенератор содержит корпус в виде открытого с одной из сторон прямоугольного короба из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660841
Дата охранного документа: 10.07.2018
21.07.2018
№218.016.72f4

Способ измерения реакции потовых желез человека на психофизиологические воздействия

Изобретение относится к медицине, а именно к физиологии и функциональной диагностике, и может быть использовано для измерения реакции потовых желез человека на психофизиологическое состояние. Для этого на поверхности тела человека устанавливают прилегающий эластичный электронагреватель с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661708
Дата охранного документа: 19.07.2018
Показаны записи 41-50 из 56.
22.09.2018
№218.016.88e2

Пространственный механизм с круговым рычажным основанием

Изобретение относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения ведомого звена. Задачей изобретения является создание такого механизма параллельной структуры, в котором движение платформы могло бы контролироваться единственным ведущим звеном. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667236
Дата охранного документа: 17.09.2018
25.09.2018
№218.016.8b18

Газодинамическая барокамера

Предложение относится к области экспериментальной аэрогазодинамики и может быть использовано для определения газодинамических нагрузок на модели летательных аппаратов с работающими двигателями при моделировании и экспериментальном исследовании струйного взаимодействия в процессах разделения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667687
Дата охранного документа: 24.09.2018
03.10.2018
№218.016.8d99

Механизм для вычерчивания пространственных кривых

Механизм для вычерчивания пространственных кривых относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения выходного звена, и может быть использован при обработке внутренних поверхностей различной кривизны, лазерной резки, воспроизведении пространственных кривых сложной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668414
Дата охранного документа: 28.09.2018
09.12.2018
№218.016.a4f8

Пространственный механизм для микропозиционирования

Изобретение относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения выходного звена. Пространственный механизм для микропозиционирования содержит установленную на основании круговую направляющую, выходное звено, шесть кинематических цепей, соединяющих установленные на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674357
Дата охранного документа: 07.12.2018
09.12.2018
№218.016.a4f9

Способ финишной обработки заготовки лопатки газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для финишной обработки деталей сложной пространственной формы, в частности лопаток газотурбинных двигателей (ГТД). Заготовку перемещают в зону обработки и производят сканирование геометрических параметров заготовки в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674358
Дата охранного документа: 07.12.2018
09.12.2018
№218.016.a507

Устройство для пространственной ориентации объектов

Изобретение относится к механизмам, применяемым для получения заданного движения выходного звена. Устройство содержит стойку в виде замкнутой круговой направляющей, выходное звено, шесть кинематических цепей, содержащих каждая каретку, установленную с возможностью перемещения по круговой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674370
Дата охранного документа: 07.12.2018
09.02.2019
№219.016.b904

Манипулятор для субмикронных перемещений

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в туннельной и электронной микроскопии, прецизионной литографии, микрохирургии и биологических исследованиях. Манипулятор для субмикронных перемещений содержит установленное на основании 1 выходное звено в виде передвижной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679260
Дата охранного документа: 06.02.2019
23.04.2019
№219.017.36dc

Устройство для испытаний моделей летательных аппаратов в аэродинамических трубах

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для испытания моделей летательных аппаратов в аэродинамических трубах, и может быть использовано для определения комплекса стационарных и нестационарных аэродинамических характеристик летательных аппаратов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685576
Дата охранного документа: 22.04.2019
27.05.2019
№219.017.61d5

Пространственный механизм для захвата, удержания и перемещения объектов

Изобретение относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения выходного звена, и может быть использовано, в частности, в медицине при проведении лапароскопических операций. Механизм содержит стойку, кривошип, винтовой шатун, гайку с жестко установленным на ней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689270
Дата охранного документа: 24.05.2019
01.06.2019
№219.017.720b

Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для изменения положения испытываемой модели в рабочей части аэродинамической трубы. Устройство содержит узел крепления державки для установки модели и три пары стоек, шарнирно соединенных одним концом с узлом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690097
Дата охранного документа: 30.05.2019
+ добавить свой РИД