Имитатор порохового аккумулятора давления
Владельцы патента RU 2658149:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") (RU)
Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано в лабораторных условиях для экспериментальной отработки исполнительных устройств в газовых системах, работающих от пороховых пиротехнических источников давления. Имитатор порохового аккумулятора давления содержит корпус с полостью высокого давления, соединенной по каналу с источником внешнего давления с помощью трубопровода с вентилем, и объект исследования. Полость высокого давления сообщена с объектом исследования через промежуточную полость, расположенную в корпусе и соединенную с полостью высокого давления по каналу, в исходном положении перекрытому штоком, соединенным с внешней стороны корпуса с приводом. Промежуточная полость оснащена дополнительным каналом для взаимодействия с атмосферой. Технический результат - увеличение ресурса работы привода объекта испытаний, использующего газ под высоким давлением, путем создания в его газовой системе давления от минимального до максимального без использования дополнительных устройств, и обеспечение возможности регулировки поступающего в привод газа за счет его частичного отбора. 1 ил.
Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано в лабораторных условиях для экспериментальной отработки исполнительных устройств, работающих от пороховых пиротехнических источников давления.
Известен имитатор давления, описанный в материалах изобретения под названием «Стенд для моделирования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин» [патент РФ №2493546, МПК (2006.01) G01L 5/14, G09B 25/00, опубликовано 20.09.2013 г.], содержащий корпус с полостью высокого давления, соединенной по каналу с источником внешнего давления с помощью трубопровода с вентилем, и объект исследования, выполненный в виде имитатора взрывной скважины. Полость высокого давления закрыта крышкой, имеющей проточку под регулировочное кольцо и срезной диск.
Недостатком известного устройства является нестабильность воспроизводимого на имитатор горной породы давления газа, которая обусловлена разбросом давлений разрушения срезного диска из-за разброса в пределах допусков механических характеристик его материала и геометрических размеров диска. Повышенная трудоемкость процесса подготовки испытаний связана с необходимостью изготовления срезного диска для каждого нагружения и монтажом стенда. Также отсутствует возможность регулировки изменения формы воспроизводимого давления на имитатор взрывной скважины, поскольку расход газа, поступающего в имитатор, определяется только давлением газа в полости высокого давления и площадью образовавшегося отверстия при срезе диска.
Данное устройство рассматривается в качестве прототипа как наиболее близкое к заявляемому.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание имитатора, позволяющего снизить стоимость испытаний объектов исследования, трудозатрат на проведение испытаний и увеличить безопасность труда.
Технический результат, получаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в увеличении ресурса работы привода объекта испытаний, использующего газ под высоким давлением, путем создания в его газовой системе давления от минимального до максимального без использования дополнительных устройств, и обеспечении возможности регулировки поступающего в привод газа за счет его частичного отбора.
Указанный технический результат достигается тем, что имитатор порохового аккумулятора давления содержит корпус с полостью высокого давления, соединенной по каналу с источником внешнего давления с помощью трубопровода с вентилем, и объект исследования, полость высокого давления сообщена с объектом исследования через промежуточную полость, расположенную в корпусе и соединенную с полостью высокого давления по каналу, в исходном положении перекрытому штоком, соединенным с внешней стороны корпуса с приводом, причем промежуточная полость оснащена дополнительным каналом для взаимодействия с атмосферой.
Выполнение имитатора порохового аккумулятора давления в виде корпуса с полостью высокого давления, соединенной по каналу с источником внешнего давления с помощью трубопровода с вентилем, и объект исследования, согласно изобретению полость высокого давления сообщена с объектом исследования через промежуточную полость, расположенную в корпусе и соединенную с полостью высокого давления по каналу, в исходном положении перекрытому штоком, соединенным с внешней стороны корпуса с приводом, причем промежуточная полость оснащена дополнительным каналом для взаимодействия с атмосферой, позволяет увеличить ресурс работы привода объекта испытаний, использующего газ под высоким давлением, путем создания в его газовой системе давления от минимального до максимального без использования дополнительных устройств, и обеспечить возможность регулировки поступающего в привод газа за счет его частичного отбора.
Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».
Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения, на этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».
Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлен продольный разрез имитатора порохового аккумулятора давления.
Имитатор порохового аккумулятора давления содержит корпус 1, разделенный на две полости, одна из которых является полостью 2 высокого давления, а вторая - вспомогательной полостью 3.
Полость 2 по каналу 4 с внешней стороны корпуса 1, оснащенному штуцером 5, соединена с источником внешнего давления через трубопровод 6 с вентилем 7.
Полость 3 по каналу 8 соединена с внутренней полостью объекта исследования через трубопровод 9, а по каналу 10 - с атмосферой. Каналы 8 и 9 с внешней стороны корпуса 1 оснащены штуцерами 11 и 12 соответственно.
Полости 2 и 3 сообщены каналом 13, выполненным в разделяющей их стенке. В исходном состоянии канал 13 перекрыт штоком 14, проходящим в канале 15, соосном каналу 13, полости 2 и соединенным с якорем 16 привода (например, электропривода) (не показано). Шток 14 установлен в каналах 13 и 15 с помощью уплотнителей 17.
Канал 10 является вспомогательным и предназначен для отвода в атмосферу газа, проникающего в полость 3 через уплотнения в канале 13 штока 14, обеспечения сброса давления газа из системы но завершению работы, и регулирования скорости изменения давления газа на входе в приемник давления, в случае установки на штуцер 12 клапана (например, клапана игольчатого типа) путем его частичного открывания.
Работает имитатор порохового аккумулятора давления следующим образом.
При открытии вентиля 7 газ от источника давления по трубопроводу 6 через канал 4 заполняет полость 2. При достижении необходимого давления в полости 2 на электропривод подается электрический разряд, перемещающий якорь 16, извлекая шток 14 из канала 13. По освобождении канала 13 газ из полости 2 поступает в полость 3, а затем по каналу 8 в полость объекта испытания.
По завершении работы оставшийся газ выходит в атмосферу через дополнительный канал 10 полости 3. Также за счет сечения дополнительного канала 10 или установки на штуцер 12 клапана можно регулировать время снижения в полости 3 давления до атмосферного.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для испытательной техники и может быть использовано в лабораторных условиях для экспериментальной отработки исполнительных устройств в газовых системах, работающих от пороховых пиротехнических источников давления;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить снижение стоимости испытаний объектов исследования, трудозатрат на проведение испытаний и увеличение безопасность труда.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».
Имитатор порохового аккумулятора давления, содержащий корпус с полостью высокого давления, соединенной по каналу с источником внешнего давления с помощью трубопровода с вентилем, и объект исследования, отличающийся тем, что полость высокого давления сообщена с объектом исследования через промежуточную полость, расположенную в корпусе и соединенную с полостью высокого давления по каналу, в исходном положении перекрытому штоком, соединенным с внешней стороны корпуса с приводом, причем промежуточная полость оснащена дополнительным каналом для взаимодействия с атмосферой.
