СПОСОБ ПРОВЕРКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ГАЗОВЫХ РЕДУКТОРОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2020 года по МПК B64F5/60 G01M15/02 

Изобретение относится к области испытаний летательных аппаратов, а именно к методам проверки работоспособности газовых редукторов на пневматических стендах.

Из уровня техники известен способ проведения пневмоиспытаний, который осуществляют с помощью установки для пневмоиспытаний, состоящей из перепускного клапана, фильтров, манометров, редуктора, перепускного крана, испытуемого объекта, при этом устанавливают нужное для испытаний пробное давление с помощью редуктора, а после окончания снижают давление до атмосферного при помощи перепускного крана (Завгороднев П.И., Болотников Б.М. «Медницко-жестяницкие работы» учебник для средних профессионально-технических училищ (М., Высшая школа, 1978., 352 с., ил.), рисунок 248, ссылка на публикацию в Internet: delta-grup.ru/bibliot/38/182.html).

Также из уровня техники известен способ испытаний систем регулирования давления газа (авторское свидетельство №405448, дата приоритета 25.04.1980, МПК G01M 19/00, B64D 37/24), наиболее близкий к предлагаемому изобретению и выбранный в качестве прототипа. Способ испытаний систем регулирования давления газа осуществляют с помощью испытательного стенда, в котором оба отсека барокамеры соединены трубопроводом с установленными в ним дроссельной заслонкой и расходомером, и все магистрали испытуемой системы сообщены с отсеком, имитирующим объект регулирования посредством коллектора наддува, при этом регулируют давление рабочей среды в различных элементах испытательного стенда в зависимости от режима проведения испытаний с помощью каналов наддува и дренажа.

К недостаткам аналога и прототипа следует отнести отсутствие возможности регулирования температуры рабочей среды, что снижает достоверность результатов испытаний.

Изобретение направлено на решение следующей технической проблемы: обеспечение проверки работоспособности газовых редукторов летательного аппарата при требуемых параметрах окружающей среды, включая пониженные и повышенные температуры.

Техническая проблема решается за счет того, что при осуществлении способа проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов имитируют воздействие окружающей среды на летательный аппарат и воздействие систем летательного аппарата на объект испытаний, контролируют уровень давления рабочего тела, для имитации воздействия окружающей среды на летательный аппарат используют термобарокамеру, для имитации систем летательного аппарата, воздействующих на объект испытаний, используют емкость, имитирующую штатный накопитель давления и компенсирующую емкость, располагают в термобарокамере емкость, имитирующую штатный накопитель давления, электропневмоклапан, объект испытаний, компенсирующую емкость и дроссельную шайбу, в указанной последовательности соединенные с помощью трубопроводов, и предохранительный клапан, с помощью трубопровода соединенный с компенсирующей емкостью, перед началом проверки закачивают рабочее тело в емкость, имитирующую штатный накопитель давления, до требуемой величины давления, устанавливают требуемый режим термобарокамеры, проводят термостатическую выдержку объекта испытаний, включают электропневмоклапан, за счет чего подают рабочее тело в объект испытаний, а через объект испытаний - в компенсирующую емкость и через дросселирующее устройство, контролируют давление рабочего тела, поступающего в емкость, имитирующую штатный накопитель давления, объект испытаний и компенсирующую емкость с помощью манометров.

Способ проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов обеспечивает достижение следующего технического результата: повышение достоверности проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов за счет осуществления проверки при требуемых параметрах окружающей среды, включая не только давление окружающей среды, но и температуру, как повышенную, так и пониженную.

Из уровня техники известна универсальная установка для проведения пневмоиспытаний, пневматическая схема которой состоит из перепускного клапана, первичного фильтра, аварийного крана, манометров, масловодоотделителя, осушителя, фильтра, редуктора, воздушных фильтров, перепускного крана, испытуемого объекта (Завгороднев П.И., Болотников Б.М. «Медницко-жестяницкие работы» учебник для средних профессионально-технических училищ (М., Высшая школа, 1978., 352 с., ил.), рисунок 248, ссылка на публикацию в Internet: delta-grup.ru/bibliot/3 8/182.html).

Также из уровня техники известен испытательный стенд для систем регулирования давления газа (авторское свидетельство №405448, дата приоритета 25.04.1980, МПК G01M 19/00, B64D 37/24), наиболее близкий к предлагаемому изобретению и выбранный в качестве прототипа. Испытательный стенд содержит барокамеру, оба отсека которой соединены трубопроводом с установленными в ним дроссельной заслонкой и расходомером, все магистрали испытуемой системы сообщены с отсеком, имитирующим объект регулирования посредством коллектора наддува, в котором установлена дроссельная заслонка, магистрали наддува испытуемой системы сообщены с атмосферой посредством снабженного дроссельной заслонкой коллектора, соединенного с источником разрежения трубопроводом с дроссельной заслонкой, приборная линия статики испытуемой системы соединена с отсеком, имитирующим давление окружающей среды, через последовательно соединенные демпфирующую емкость и регулируемый дроссель, параллельно которым подключен дифференциальный манометр, а приборная линия динамики соединена с отсеком, имитирующим объект регулирования, при помощи трубопровода подключаемого к отводам в стенке этого отсека или коллектора наддува.

К недостаткам аналога и прототипа следует отнести отсутствие возможности регулирования температуры рабочей среды, что снижает достоверность результатов испытаний.

Изобретение направлено на решение следующей технической проблемы: обеспечение проверки работоспособности газовых редукторов летательного аппарата при требуемых параметрах окружающей среды, включая пониженные и повышенные температуры.

Техническая проблема решается за счет того, что пневматический испытательный стенд содержит герметичную емкость, выполненную в виде термобарокамеры, соединительные трубопроводы, емкость, имитирующую штатный накопитель давления, электропневмоклапан, компенсирующую емкость, дросселирующее устройство, манометры, при этом емкость, имитирующая штатный накопитель давления, электропневмоклапан, соединенные с помощью трубопроводов, а также компенсирующая емкость, соединенная с помощью трубопроводов с предохранительным клапаном и дроссельной шайбой, расположены в термобарокамере, электропневмоклапан выполнен с возможностью соединения с входом объекта испытаний с помощью трубопровода, компенсирующая емкость выполнена с возможностью соединения с выходом объекта испытаний с помощью трубопровода, а емкость, имитирующая штатный накопитель давления, снабжена впускным краном.

Пневматический испытательный стенд для проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов обеспечивает достижение следующего технического результата: повышение достоверности проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов за счет осуществления проверки при требуемых параметрах окружающей среды, включая не только давление окружающей среды, но и температуру, как повышенную, так и пониженную.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:

На фиг. 1 изображена схема пневматического испытательного стенда для проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов.

На фиг. 1 позициями обозначены:

1 - кран впускной;

2 - манометр высокого давления;

3 - емкость, имитирующая штатный накопитель давления;

4 - электропневмоклапан;

5 - фильтр тонкой очистки;

6 - манометр входного давления;

7 - объект испытаний;

8 - компенсирующая емкость;

9 - дроссельная шайба постоянного сечения;

10 - манометр самопишущий;

11 - предохранительный клапан;

12 - манометр выходного давления;

13 - термобарокамера.

Способ проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов состоит в следующем:

Располагают в термобарокамере 13 емкость, имитирующую штатный накопитель давления 3 летательного аппарата (далее емкость 3), электропневмоклапан 4, объект испытаний 7 - газовый редуктор, компенсирующую емкость 8 и дроссельную шайбу 9, в указанной последовательности соединенные с помощью трубопроводов, и предохранительный клапан 11, с помощью трубопровода соединенный с компенсирующей емкостью 8, при этом устанавливают манометр высокого давления 2 перед входом в емкость 3, манометр входного давления 6 перед входом в объект испытаний 7, а манометр самопишущий 10 и манометр выходного давления 12 соединяют с компенсирующей емкостью 8.

Перед началом работы, в нормальных условиях, открывают впускной кран 1 и в емкость 3 через фильтр тонкой очистки 5 подают рабочее тело, например, воздух, до необходимой величины давления, которую контролируют манометром высокого давления 2. При этом рабочее тело, поступающее в фильтр тонкой очистки 5, уже соответствует техническим требованиям по чистоте от масла, твердых частиц размером более 40 мкм и заданной точке росы. При достижении необходимого давления в емкости 3 закрывают впускной кран 1. Включают термобарокамеру на требуемый режим и производят термостатическую выдержку объекта испытаний 7 в течение заданного времени. С помощью температуры рабочей среды внутри термобарокамеры, определяемой требуемым режимом, имитируют воздействие окружающей среды на летательный аппарат, при этом температура может быть пониженной или повышенной в зависимости от условий, имитируемых при испытаниях. Например, устанавливают пониженную температуру при необходимости имитации условий полета летательного аппарата на определенной высоте (согласно ГОСТ 4401-81 «Атмосфера стандартная. Параметры» температура воздуха на высоте 11000 м, стандартной для полета, например, пассажирских самолетов, составляет -56,5°С), или повышенную - при учете аэродинамического нагрева летательного аппарата. Рабочее тело в емкости 3 и объекте испытаний 7 принимает температуру, установленную внутри термобарокамеры 13. Включают электропневмоклапан 4, и рабочее тело, прошедшее через фильтр тонкой очистки 5, очищенное от твердых частиц размером более 5 мкм, попадает в объект испытаний 7. Давление рабочего тела перед входом в объект испытаний 7 контролируют по манометру входного давления 6. После выхода из объекта испытаний 7 рабочее тело попадает в компенсирующую емкость 8, имитирующую элементы пневмосистемы летательного аппарата, и выходит через дросселирующее устройство, в качестве которого используют дроссельную шайбу постоянного сечения 9. Давление рабочего тела в компенсирующей емкости 8 контролируют по манометру выходного давления 12 и записывают с помощью манометра самопишущего 10. В случае критичного превышения выходного давления рабочего тела над допустимым срабатывает предохранительный клапан 11. После проверки на работоспособность объект испытаний 7 демонтируют из пневматической схемы стенда, а на его место ставят другой и повторяют цикл.

Пневматический испытательный стенд для проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов содержит кран впускной 1, манометры 2, 6 и 12, емкость, имитирующую штатный накопитель давления 3 (далее емкость 3), электропневмоклапан 4, фильтр тонкой очистки 5, компенсирующую емкость 8, имитирующую элементы пневмосистемы летательного аппарата, а именно пневматическую схему летательного аппарата, расположенную за редуктором, дросселирующее устройство, выполненное в виде дроссельной шайбы 9 с постоянным сечением, манометр самопишущий 10, предохранительный клапан 11.

Кран впускной 1, емкость 3, электропневмоклапан 4, объект испытаний 7 - газовый редуктор, компенсирующая емкость 8 и дроссельная шайба 9 соединены в такой последовательности с помощью трубопроводов, при этом электропневмоклапан 4 соединен с входом объекта испытаний 7, а компенсирующая емкость 8 соединена с выходом объекта испытаний 7. Предохранительный клапан 11 с помощью трубопровода соединен с компенсирующей емкостью 8.

Емкость 3 имитирует накопитель давления летательного аппарата, например, пневмоблок. Компенсирующая емкость 8 имитирует потребители давления, такие, как пневматические средства управления положением аэродинамических поверхностей летательного аппарата.

Манометр высокого давления 2 установлен перед входом в емкость 3. Манометр входного давления 6 установлен перед входом в объект испытаний 7. Манометр самопишущий 10 и манометр выходного давления 12 соединены с компенсирующей емкостью 8.

Все элементы данного пневматического стенда, кроме манометров 2, 6 и 12, манометра самопишущего 10 и крана впускного 1, находятся в герметичной емкости, в качестве которой используют термобарокамеру 13.

Пневматический испытательный стенд для проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов работает следующим образом:

Перед началом работы, в нормальных условиях, открывают впускной кран 1 и закачивают рабочее тело в емкость 3 через фильтр тонкой очистки 5 до требуемой величины давления, затем закрывают впускной кран 1 по достижении требуемой величины давления. Включают термобарокамеру 13 на требуемый режим работы, включая требуемую величину температуры и давления внутри термобарокамеры 13, и производят термостатическую выдержку объекта испытаний 7. Включают (открывают) электропневмоклапан 4, за счет чего рабочее тело из емкости 3 попадает в объект испытаний 7, а из объекта испытаний 7 попадает в компенсирующую емкость 8 и далее выходит через дроссельную шайбу 9. Контролируют давление рабочего тела в элементах испытательного стенда с помощью манометров 2, 6 и 12. Записывают давление рабочего тела в компенсирующей емкости 8 с помощью манометра самопишущего 10.

Способ проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов и пневматический стенд для его осуществления предназначены для применения в области испытаний элементов летательных аппаратов, а именно методам проверки газовых редукторов летательных аппаратов на пневматических стендах. Способ проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов и пневматический стенд для его осуществления позволяют проводить проверку работоспособности газовых редукторов летательного аппарата при требуемых параметрах окружающей среды, включая пониженные и повышенные температуры.

Изобретение относится к области испытаний летательных аппаратов. Способ проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов заключается в том, что объект испытаний (7) - газовый редуктор, смонтированный в составе пневматического испытательного стенда для проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов, вместе с самим пневматическим испытательным стендом размещают в термобарокамере (13). При этом с помощью термобарокамеры (13) имитируют условия окружающей среды при работе летательного аппарата, включая пониженную или повышенную температуру. При этом пневматический испытательный стенд содержит элементы, имитирующие пневмосистему летательного аппарата. Изобретение позволяет проводить проверку работоспособности газовых редукторов летательного аппарата при требуемых параметрах окружающей среды. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов, при котором имитируют воздействие окружающей среды на летательный аппарат и воздействие систем летательного аппарата на объект испытаний, контролируют уровень давления рабочего тела, отличающийся тем, что для имитации воздействия окружающей среды на летательный аппарат используют термобарокамеру, для имитации систем летательного аппарата, воздействующих на объект испытаний, используют емкость, имитирующую штатный накопитель давления и компенсирующую емкость, располагают в термобарокамере емкость, имитирующую штатный накопитель давления, электропневмоклапан, объект испытаний, компенсирующую емкость и дроссельную шайбу, в указанной последовательности соединенные с помощью трубопроводов, и предохранительный клапан, с помощью трубопровода соединенный с компенсирующей емкостью, перед началом проверки закачивают рабочее тело в емкость, имитирующую штатный накопитель давления, до требуемой величины давления, устанавливают требуемый режим термобарокамеры, проводят термостатическую выдержку объекта испытаний, включают электропневмоклапан, за счет чего подают рабочее тело в объект испытаний, а через объект испытаний - в компенсирующую емкость и через дросселирующее устройство, контролируют давление рабочего тела, поступающего в емкость, имитирующую штатный накопитель давления, объект испытаний и компенсирующую емкость с помощью манометров.

2. Пневматический испытательный стенд для проверки работоспособности газовых редукторов летательных аппаратов, содержащий герметичную емкость, манометры, соединительные трубопроводы, дросселирующее устройство, отличающийся тем, что пневматический испытательный стенд также содержит емкость, имитирующую штатный накопитель давления, электропневмоклапан, компенсирующую емкость, при этом герметичная емкость выполнена в виде термобарокамеры, емкость, имитирующая штатный накопитель давления, электропневмоклапан, соединенные с помощью трубопроводов, а также компенсирующая емкость, соединенная с помощью трубопроводов с предохранительным клапаном и дроссельной шайбой, расположены в термобарокамере, электропневмоклапан выполнен с возможностью соединения с входом объекта испытаний с помощью трубопровода, компенсирующая емкость выполнена с возможностью соединения с выходом объекта испытаний с помощью трубопровода, а емкость, имитирующая штатный накопитель давления, снабжена впускным краном.