Гидросистема для нагружения авиационных конструкций при прочностных испытаниях
Владельцы патента RU 2549916:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" (RU)
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. Распределительный клапан выполнен в виде двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана, открытие-закрытие которого выполняется по заданной программе. При этом распределительный клапан осуществляет слив жидкости из линии нагнетания, где установлены сливные клапана, в линию слива. Обратные клапана служат для снижения остаточного давления в полостях силовозбудителя во время слива жидкости, при этом в линии нагнетания двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана дополнительно установлен обратный клапан. Управление распределительными клапанами осуществляется от системы автоматического управления. Технический результат заключается в повышении надежности защиты объекта испытаний и упрощении эксплуатации испытательного стенда. 1 ил.
Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для прочностных испытаний авиационных конструкций.
Известна гидросистема, содержащая силовозбудитель, ограничитель нагрузки, сервоклапан (электрогидравлический усилитель), блокирующие клапана, клапана регулирования расхода, сливные клапана, распределительный клапан (USA, MTS SYSTEM CORPORATION, с. 1-4).
Недостаток такой гидросистемы в том, что при аварийных ситуациях отсутствует автоматическая система блокирования силовозбудителя и фиксации нагрузки. В рассматриваемой гидросистеме фиксацию нагрузки можно осуществить вручную, закрыв дроссель клапана регулирования расхода, что недопустимо по технологии испытаний. Такая операция, во-первых, не позволяет своевременно и оперативно определить причину неисправностей или аварии (например, уменьшение или исчезновение электропитания и давления жидкости или отклонение воспроизводимой нагрузки от заданной); во-вторых, при многоканальной системе нагружения закрытие дросселей вручную может вызвать недопустимое перераспределение нагрузки на объект испытаний.
Наиболее близким по своей технической сущности к приложенному является гидросистема для нагружения авиационных конструкций при прочностных испытаниях (патент RU 2305264 С2, G01M 5/00).
Недостатки такой гидросистемы в том, что клапана, необходимые для плавной разгрузки конструкции, требуют трудоемкой ручной регулировки перед началом испытаний. Такая технологическая операция увеличивает время испытаний и эксплуатационные затраты. При создании изобретения была поставлена задача повышения надежности защиты объекта испытаний и упрощения эксплуатации испытательного стенда.
Решение указанной задачи достигается тем, что распределительный клапан выполнен в виде двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана, открытие-закрытие которого выполняется по заданной программе, при этом распределительный клапан осуществляет слив жидкости из линии нагнетания, где установлены сливные клапана, в линию слива, обратные клапана служат для снижения остаточного давления в полостях силовозбудителя во время слива жидкости, при этом в линии нагнетания двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана дополнительно установлен обратный клапан, а управление распределительными клапанами осуществляется от системы автоматического управления.
На чертеже представлена принципиальная гидравлическая схема гидросистемы. Гидросистема содержит электрогидравлический усилитель 1; блокирующие клапана с гидроуправлением 2(1) и 2(2); двухлинейные двухпозиционные распределители с электроуправлением 3(1) и 3(2); сливные клапана 4(1) и 4(2); обратные клапана 5(1) и 5(2); ограничитель нагрузки 6; силовозбудитель 7 и систему автоматического управления 8.
Гидросистема работает следующим образом. Перед началом испытаний жидкость не поступает в силовозбудитель 7 и не создает нагрузку на испытываемое изделие, так как электрогидравлический усилитель 1 находится под действием пружин в нейтральном положении, а блокирующие клапана 2(1) и 2(2) также под действием пружин закрыты, так как распределитель 3(2) выключен и рабочая жидкость не поступает в блокирующие клапаны. Обратные клапана 4(1) и 4(2) закрыты, жидкость из нагнетающей магистрали, пройдя обратный клапан 5(3) и открытый в выключенном положении распределитель 3(1), постоянно поступает на эти клапаны, запирая их.
После этого подается сигнал от системы управления 8 на электрогидравлический усилитель 1, регулирующий по заданной программе расход рабочей жидкости, поступающей в силовозбудитель, создающий заданную нагрузку на испытываемую конструкцию.
При аварии в системе, исчезновении или уменьшении электропитания и давления жидкости, под действием пружин электрогидравлический усилитель 1 и распределители 3(1) и 3(2) устанавливаются в нейтральное положение, а клапана 2(1) и 2(2) в положение закрыто, нагружение прекращается и нагрузка на испытываемый объект фиксируется. Появляется возможность определить причину аварии. После устранения причин аварии без слива рабочей жидкости из системы можно продолжить испытания объекта.
Если при испытаниях или в процессе устранения аварии необходимо разгрузить конструкцию, то для выполнения этой технологической операции включается распределитель 3(1) и магистрали, где установлены клапана 4(1) и 4(2), соединяются с линией слива. Под действием давления, имеющегося в силовозбудителе, открываются клапаны 4(1) и 4(2) и жидкость поступает в линию слива. Распределитель 3(1) служит для плавной разгрузки конструкции. Необходимые темпы разгрузки устанавливаются системой автоматического управления. Обратные клапана 5(1) и 5(2) необходимы для снижения остаточного давления в полостях силовозбудителя 7 во время слива жидкости и предотвращения образования кавитации. Ограничитель нагрузки 6 служит для обеспечения защиты испытываемых конструкций от перегрузок, непредусмотренных программой испытаний.
Гидросистема для нагружения авиационных конструкций при прочностных испытаниях, содержащая электрогидравлический усилитель, блокирующие клапана с элекроуправлением, распределительные клапана с электроуправлением, сливные клапана, обратные клапана, ограничитель нагрузки, силовозбудитель и систему автоматического управления, отличающаяся тем, что распределительный клапан выполнен в виде двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана, открытие-закрытие которого выполняется по заданной программе, при этом распределительный клапан осуществляет слив жидкости из линии нагнетания, где установлены сливные клапана, в линию слива, обратные клапана служат для снижения остаточного давления в полостях силовозбудителя во время слива жидкости, при этом в линии нагнетания двухлинейного двухпозиционного распределительного клапана дополнительно установлен обратный клапан, а управление распределительными клапанами осуществляется от системы автоматического управления.
