CN104297068B - 一种对圆筒内壁加载内压的软体气囊 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航天环境强度技术领域，具体涉及一种对圆筒内壁加载内压的软体气囊。该气囊为由上端面、下端面和侧壁构成的圆饼形气囊，在气囊内部上下两端面之间均匀地粘接有布条，并在上端面上加工有两个管嘴；在上端面环向粘贴若干个扣。所述气囊采用PVC薄膜进行加工。当试验中需要在试验件内壁布设电缆、软管设备时，要求电缆和软管可以穿过气囊，此时在气囊中心开轴向孔，在孔中穿有硬管。当试验中需要对试验件不同高度处加载不同的内压载荷时，将多个气囊沿轴向依次安装，每个气囊分别有两个软管引出，分别用于增压和压力测量，安装时将上方气囊的两根软管从下方气囊中心的硬管穿过。本发明重量轻且成本极低，安装方便。

Description

一种对圆筒内壁加载内压的软体气囊
技术领域
本发明属于航天环境强度技术领域，具体涉及一种对圆筒内壁加载内压的软体气囊。
背景技术
火箭受到内压载荷的结构部件很多，如整流罩、仪器舱、箱间段、级间段、波纹管等。这些部件在研制、设计和生产过程中均需进行试验。内压试验就是以气体或液体为冲压介质，模拟火箭结构在某种工作状态下，承受的内部压力达到最大时的设计情况。如火箭在大气层中飞行时，仪器舱和头部各截锥壳承受气动力形成的内压等。
传统的内压实现方法是，用钢材加工一个内压筒，钢筒由上、下环板和筒壳焊接而成，筒内放一个外径和试验件内径相同并带上、下翻边的橡皮筒，用上、下压环将橡皮筒上、下翻边压紧于钢筒上，并用螺栓紧固连接，使橡皮筒和钢桶之间形成一个封闭的空间。通过管嘴向桶内加载气压以实现对试验件加载内压载荷。可见传统的内压实现方法较为繁琐，且成本较高，需要耗费大量的钢材和天然橡胶。
发明内容
本发明的目的是提供一种对圆筒内壁加载内压的软体气囊，以克服现有技术存在的上述不足。
本发明所采取的技术方案为：
一种对圆筒内壁加载内压的软体气囊，该气囊为由上端面、下端面和侧壁构成的圆饼形气囊，在气囊内部上下两端面之间均匀地粘接有布条，并在上端面上加工有两个管嘴；在上端面环向粘贴若干个扣。
所述气囊采用PVC薄膜进行加工。
所述布条采用帆布条。
当试验中需要在试验件内壁布设电缆、软管设备时，要求电缆和软管可以穿过气囊，此时在气囊中心开轴向孔，在孔中穿有硬管。
当试验中需要对试验件不同高度处加载不同的内压载荷时，将多个气囊沿轴向依次安装，每个气囊分别有两个软管引出，分别用于增压和压力测量，安装时将上方气囊的两根软管从下方气囊中心的硬管穿过。
所述软管采用直径为8mm的塑料软管；所述硬管采用直径为30mm的塑料硬管或钢管。
所述气囊的直径大于试验件内径。
所述布条根据试验所需加载压力的大小而定，如压力较大，则选用抗拉较强且方便粘接的布条，并增加布条的分布密度。
试验时，在试验件端框处一周系好一定长度的绳子，并通过绳子的另一端连接气囊上端面环向的扣，将气囊固定在指定的高度上。
本发明所取得的有益效果为：
本发明所述对圆筒内壁加载内压的软体气囊采用PVC薄膜，无钢质材料，重量轻且成本极低，安装方便。
附图说明
图1为本发明所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊结构示意图A；
图2为本发明所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊结构示意图B；
图3为本发明所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊结构示意图C；
图4为本发明所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊结构示意图D；
图5为本发明所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊结构示意图E；
图6为本发明所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊结构示意图F；
图7为本发明所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊结构示意图G；
图8为本发明所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊结构示意图H；
图9为本发明所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊结构示意图I；
图中：1、上端面；2、下端面；3、布条；4、管嘴；5、扣；6、侧壁；7、硬管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。
如图1所示，本发明所述对圆筒内壁加载内压的软体气囊为由上端面1、下端面2和侧壁6构成的圆饼形气囊，如图2所示，在气囊内部上下两端面之间均匀地粘接有布条3，并在上端面1上加工有两个管嘴4，分别用于增压和压力测量；在上端面1环向粘贴若干个扣5，用于在安装时对气囊进行限位和固定。
试验时，在试验件端框处一周系好一定长度的绳子，并通过绳子的另一端连接气囊上端面环向的扣5，将气囊固定在指定的高度上，如图3、图4所示。气囊的两个管嘴4分别连接增压装置和测压设备。对气囊吹气、增压，气囊的上端面1、下端面2由于被轴向的布条3拉住而保持形状不变。而气囊侧壁6随着充气量的增加不断扩张，直到与试验件内壁完全贴合，这样就达到了对试验件内壁指定部位加载均布压力的目的。
用于拉住气囊上下端面的布条3，根据试验所需加载压力的大小而定。如压力较大，则选用抗拉较强且方便粘接的布条3，并增加布条的分布密度。为了保证气囊侧壁6与试验件内部完好的贴合，气囊的直径应略大于试验件内径，由于气囊为软体气囊所以不影响安装。
当试验中需要在试验件内壁布设电缆、软管等设备时，要求电缆和软管可以穿过气囊。对气囊进行改造，在气囊中心开轴向孔，为保证增压时不变形，在孔中穿一个能够承载一定外压的硬管7，如图5、图6所示。由于硬管7能够承载一定外压，所以其可以保证在增压过程中不变形，不影响对试验件内压载荷的正常加载。
当试验中需要对试验件不同高度处加载不同的内压载荷时，可以将多个气囊沿轴向依次安装，如图6、图7所示。每个气囊分别有两个软管引出，分别用于增压和压力测量，安装时需要将上方气囊的两根软管从下方气囊中心的硬管7穿过，并连接到相应的增压和测压设备之上，如图8、图9所示。
所述气囊采用PVC薄膜进行加工，要求薄膜强度较高且变形量较小；所述布条3采用抗拉强度较高，其不易变形，方便安装的帆布条；所述软管采用直径为8mm的塑料软管；所述硬管7采用直径为30mm的塑料硬管或钢管；所述绳子采用具备一定弹性的编织绳或橡皮绳。

Claims (9)

1.一种对圆筒内壁加载内压的软体气囊，其特征在于：该气囊为由上端面(1)、下端面(2)和侧壁(6)构成的圆饼形气囊，在气囊内部上下两端面之间均匀地粘接有布条(3)，并在上端面(1)上加工有两个管嘴(4)；在上端面(1)环向粘贴若干个扣(5)。
2.根据权利要求1所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊，其特征在于：所述气囊采用PVC薄膜进行加工。
3.根据权利要求1所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊，其特征在于：所述布条(3)采用帆布条。
4.根据权利要求1所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊，其特征在于：当试验中需要在试验件内壁布设电缆、软管设备时，要求电缆和软管穿过气囊，此时在气囊中心开轴向孔，在孔中穿有硬管(7)。
5.根据权利要求4所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊，其特征在于：当试验中需要对试验件不同高度处加载不同的内压载荷时，将多个气囊沿轴向依次安装，每个气囊分别有两个软管引出，分别用于增压和压力测量，安装时将上方气囊的两根软管从下方气囊中心的硬管(7)穿过。
6.根据权利要求5所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊，其特征在于：所述软管采用直径为8mm的塑料软管；所述硬管(7)采用直径为30mm的塑料硬管或钢管。
7.根据权利要求1所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊，其特征在于：所述气囊的直径大于试验件内径。
8.根据权利要求1所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊，其特征在于：所述布条(3)根据试验所需加载压力的大小而定，如压力较大，则选用抗拉较强且方便粘接的帆布条，并增加布条的分布密度。
9.根据权利要求1所述的对圆筒内壁加载内压的软体气囊，其特征在于：试验时，在试验件端框处一周系好一定长度的绳子，并通过绳子的另一端连接气囊上端面环向的扣(5)，将气囊固定在指定的高度上。
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