ПРИБОР С ВИБРОГАСЯЩИМ УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ЗАМЕРА ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОРОХОВЫХ ЗАРЯДОВ ВО ВРАЩАЮЩЕМСЯ ГИРОМОТОРЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ ГИРОСКОПОВ Российский патент 2000 года по МПК G01C19/32 

Изобретение относится к области производства ракетной техники, а именно к приборам для замера динамических характеристик пороховых зарядов во вращающемся гиромоторе малогабаритных гироскопов, применяемых в составе изделий "Кастет", "Бастион", "Басня" и других со ствольным запуском.

Анализ уровня техники в данной области показал, что известен прибор для измерения давления в камере сгорания порохового гиромотора, наиболее близкий по решаемой технической задаче и являющийся прототипом предложенного технического решения (Горин В.И., Распопов В.Я. Гирокоординаторы вращающихся по крену ракет /Под редакцией В.Я.Распопова. - М.: НТЦ "Информтехника", 1996, с. 109, 132).

Работа известных приборов построена на принципе отбора малой мощности (энергии пороховых газов) из вращающегося гиромотора для измерения параметров заряда. В качестве тензодатчика обычно применяется стандартный тензодатчик типа ЛХ-412, который через переходник непосредственно стыкуется с газовым поршнем во вращающемся гиромоторе. Приборы эти являются лабораторными, и их применение ограничивается лишь 1-2 опытами, после чего необходим ремонт для восстановления работоспособности.

В известной конструкции прибора вращающийся с большой скоростью (100000 об/мин) гиромотор с газовым поршнем со сферическим наконечником непосредственно контактирует с упругой консолью или напрямую с мембраной тензодатчика. В результате чего высокочастотные вибрации вращающегося гиромотора с газовым поршнем воспринимаются тензодатчиком и регистрируются на осциллограмме, что снижает точность считывания текущих значений параметров порохового заряда из-за большой амплитуды этих вибраций. Вместе с этим упругая консоль или мембрана тензодатчика от контакта с газовым поршнем получают остаточные деформации, что сокращает срок службы прибора, а в отдельных случаях при контакте газового поршня с мембраной тензодатчика происходит разрушение последнего.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности регистрации параметров порохового заряда за счет погашения высокочастотных вибраций и исключения механических повреждений тензодатчика в процессе функционирования заряда.

Технический результат изобретения достигается тем, что в приборе с виброгасящим устройством для замера динамических характеристик пороховых зарядов во вращающемся роторе малогабаритных гироскопов, содержащем корпус, регулировочную втулку с пьезодатчиком и газовый поршень, в отверстие регулировочной втулки установлен виброгасящий поршень, между одним торцом которого и мембраной тензодатчика образована полость, заполненная консистентной смазкой для погашения высокочастотных вибраций, при этом в виброгасящем поршне со стороны другого торца выполнена расточка, в которую запрессован подшипник с втулкой газовой защиты, кроме того в регулировочной втулке со стороны отверстия выполнена канавка.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид предложенного прибора с виброгасящим устройством в разрезе.

Прибор с виброгасящим устройством для замера динамических характеристик пороховых зарядов во вращающемся гиромоторе малогабаритных гироскопов состоит из регулировочной втулки 1 с пьезодатчиком, которая вворачивается в корпус 2. В отверстие регулировочной втулки 1 установлен виброгасящий поршень 3. От перемещения в сторону гиромотора 4 и разворота вокруг оси поршень 3 фиксируется стопорным винтом 5 по лыске Г. На торце виброгасящего поршня выполнена расточка, в которую запрессовывается подшипник 6 с втулкой газовой защиты 7. Длина регулировочной втулки 1 рассчитана таким образом, что между вибрагасящим поршнем 3, зафиксированным от проворота стопорным винтом и ввернутым до упора в торец регулировочной втулки 1 тензодатчиком 8, образована герметичная полость Е. Перед установкой тензодатчика полость Е полностью заполняется консистентной смазкой (например, циатим-221). Для исключения пустот и воздушных пузырей при заполнении полости смазкой и обеспечения постановки тензодатчика до упора в регулировочной втулке 1 со стороны отверстия выполнена канавка Д, по которой отводится избыток смазки при ввинчивания тензодатчика 8 до упора. Герметичность полости Е, с одной стороны, обеспечивается за счет того, что поршень 3 по наружному диаметру притирается к сопрягаемому внутреннему отверстию в регулировочной втулке 1 с обеспечением свободного его перемещения в осевом направлении, с другой стороны, герметичность обеспечивается за счет установки прокладки 9. От перемещения в сторону тензодатчика 8 виброгасящий газовый поршень 3 удерживает заполнившая свободную полость консистентная смазка. Стыковка сферической головки газового поршня 10, расположенного в отверстии цапфы исследуемого гиромотора, с виброгасящим поршнем 3 осуществляется с определенным осевым зазором по торцу втулки газовой защиты 7, которая вращается на подшипнике относительно зафиксированного от проворота виброгасящего поршня 3. В целях уменьшения ударных нагрузок на вибрагасящий поршень в процессе горения порохового заряда масса газового поршня 10 уменьшена за счет переноса подшипника и втулки газовой защиты 7 на виброгасящий поршень 3. Заданная величина осевого зазора гиромотора (порядка 0,04-0,09 мм), обеспечивающая его свободное вращение в диапазонах температур от +50 до -50^oC, выставляется с помощью резьбовой регулировочной втулки 1, которая контрится с помощью контргайки 11. Газовый поршень 10 смазывается специальной смазкой, исключающей его пригар к отверстию в цапфе гиромотора.

Прибор работает следующим образом. Пороховые газы от воспламенившегося порохового заряда 12, имеющего форму втулки, истекают через сопловые отверстия и раскручивают гиромотор вместе с газовым поршнем 10, на который одновременно действуют пороховые газы, перемещая его до упора во втулку газовой защиты 7, передавая импульс через поршень 3 и смазку на мембрану тензодатчика. Во время действия импульса газов, виброгасящий поршень 3 перемещается на некоторую величину только в осевом направлении, сжимая смазку. Таким образом, возникающие в процессе функционирования заряда вибрации гиромотора вместе с газовым поршнем гасятся на стыке с втулкой газовой защиты, состыкованной с виброгасящим поршнем, за счет того, что вращающийся гиромотор с газовым поршнем 10 расцеплены с виброгасящим поршнем 3 и, проворачиваясь относительно него, передают импульс лишь в осевом направлении. Возможные вибрации затухают в полости Е, заполненной смазкой. В предложенной конструкции прибора исключены какие-либо механические воздействия на мембрану тензодатчика, вызывающие в ней остаточные деформации (намины) или ее разрушение. Прибор обеспечивает четкую регистрацию параметров в процессе функционирования порохового заряда.

Прибор предназначен для использования в области производства ракетной техники для замера динамических характеристик пороховых зарядов. Прибор содержит корпус, опорные втулки под подшипники, регулировочную втулку с тензодатчиком и газовый поршень. В отверстие регулировочной втулки установлен виброгасящий поршень. Между торцом поршня и мембраной тензодатчика образована герметичная полость, заполненная смазкой. На торце виброгасящего поршня выполнена расточка, в которую запрессовывается подшипник с втулкой газовой защиты. В регулировочной втулке со стороны отверстия выполнена канавка. Обеспечивается повышение точности регистрации параметров порохового заряда за счет погашения высокочастотных вибраций и исключения механических повреждений тензодатчика в процессе функционирования заряда. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Прибор с виброгасящим устройством для замера динамических характеристик пороховых зарядов во вращающемся гиромоторе малогабаритных гироскопов, содержащий корпус, регулировочную втулку с тензодатчиком и газовый поршень, отличающийся тем, что в отверстие регулировочной втулки установлен виброгасящий поршень, между одним торцом которого и мембраной тензодатчика образована полость, заполненная консистентной смазкой для погашения высокочастотных вибраций, при этом в виброгасящем поршне со стороны другого торца выполнена расточка, в которую запрессован подшипник с втулкой газовой защиты. 2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что в регулировочной втулке со стороны отверстия выполнена канавка.