RU185307U1

RU185307U1 - STAND OF STRENGTH TESTS OF UNITS ROTATING IN THE PLANE OF AEROHYDRODYNAMIC FLOWS

Info

Publication number: RU185307U1
Application number: RU2018105222U
Authority: RU
Inventors: Виктор Григорьевич Яцуненко; Владимир Александрович Державский; Николай Иванович Ткаченко; Дмитрий Михайлович Синельник; Андрей Николаевич Хворост
Priority date: 2018-02-12
Filing date: 2018-02-12
Publication date: 2018-11-29

Abstract

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для проведения испытаний на прочность агрегатов, форма которых задана телом вращения. Стенд содержит силовые конструкции, нагрузочные узлы (лямки), объединенные рычажной системой, датчики измерения величины нагрузки, силовозбудители. Рычажная система выполнена унифицированной посредством объединения в модули нагрузочных узлов (лямок), распределенных радиально-секторально по поверхности агрегата. Технический результат заключается в высокой сходимости нагруженности агрегатов, вращающихся в плоскости аэрогидродинамических потоков, при повороте в плоскости набегающего потока. 3 ил.The utility model relates to testing equipment and can be used to test the strength of units whose shape is specified by the body of revolution. The stand contains power structures, load nodes (straps), united by a lever system, load measurement sensors, exciters. The lever system is made unified by combining into modules the load nodes (straps) distributed radially-sectorally over the surface of the unit. The technical result consists in a high convergence of the loading of units rotating in the plane of aerohydrodynamic flows when turning in the plane of the incoming flow. 3 ill.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к испытательной технике, а именно для проведения испытаний на прочность агрегатов, форма которых задана телом вращения, с целью оценки целесообразности выбранной конструкции и материалов при разработке новой техники путем формирования программного блока нагружения, наилучшим образом воспроизводящего реальное нагружение в типовой эксплуатации: с соответствующим распределением нагрузок; реализацией их изменений по каждой зоне за весь период; с воспроизведением других характерных условий и особенностей нагружения различных частей.The proposed utility model relates to testing equipment, namely, to test the strength of units whose shape is specified by the body of rotation, in order to assess the feasibility of the selected structure and materials when developing new equipment by forming a software loading unit that best reproduces real loading in typical operation: with appropriate load distribution; the implementation of their changes in each zone for the entire period; with the reproduction of other characteristic conditions and loading characteristics of various parts.

Известны «Методика и техника испытаний на выносливость планера самолета» (ЦАГИ, 1972 г.) и «Инструкция по проведению лабораторных и стендовых испытаний на прочность опытных и серийных самолетов и гидросамолетов», (МАП, 1972 г.), где в типовой стенд прочностных испытаний входят стационарные силовые конструкции здания, нагрузочные узлы, объединенные рычажной системой, динамометры (другие датчики измерения величины нагрузки в канале нагружения).The well-known "Methodology and endurance testing of an airframe" (TsAGI, 1972) and "Instructions for laboratory and bench tests for the strength of experimental and serial aircraft and seaplanes", (MAP, 1972), where the standard stand strength The tests include stationary power structures of the building, load nodes combined by a lever system, dynamometers (other sensors for measuring the magnitude of the load in the loading channel).

Расположение нагрузочных узлов (наклеенных на поверхность конструкции лямок) относительно сечений, описанное в данной методике, неизбежно внося погрешности и усложняя повторяемость модели нагружения, снижает технологичность и универсальность процесса испытания агрегатов, вращающихся в плоскости аэрогидродинамических потоков.The location of the load nodes (glued to the surface of the webbing structure) relative to the sections described in this technique, inevitably introducing errors and complicating the repeatability of the loading model, reduces the manufacturability and universality of the testing process of units rotating in the plane of aerohydrodynamic flows.

Заявляемой полезной моделью для всех случаев нагружения решается задача общей номенклатуры комплектующих стенда и расположения точек нагружения: количества и расположения нагрузочных узлов (лямок) и рычагов. Это обеспечивает высокую сходимость нагруженности агрегатов, вращающихся в плоскости аэрогидродинамических потоков, при повороте в плоскости набегающего потока.The claimed utility model for all cases of loading solves the problem of the general nomenclature of the components of the stand and the location of the loading points: the number and location of load nodes (straps) and levers. This provides a high convergence of the loading of units rotating in the plane of aerohydrodynamic flows, when turning in the plane of the incident flow.

Технический результат достигается тем, что стенд прочностных испытаний, содержащий силовые конструкции, нагрузочные узлы (лямки), объединенные унифицированной рычажной системой, датчики измерения величины нагрузки, силовозбудители, проектируется, исходя из того, что поверхность агрегатов в зависимости от интенсивности прилагаемой силовозбудителем нагрузки теоретически разбивается на секторы. Внутри каждого из секторов закрепляются радиально распределенные нагрузочные узлы (лямки), объединяются унифицированной рычажной системой в группы, называемые модулями.The technical result is achieved by the fact that the strength test bench, containing power structures, load nodes (straps), united by a unified lever system, load measuring sensors, power exciters, is designed on the basis that the surface of the units theoretically breaks depending on the intensity of the load applied by the exciter into sectors. Inside each of the sectors, radially distributed load nodes (straps) are fixed, combined by a unified lever system into groups called modules.

Таким образом, заявляемая полезная модель соответствует критерию "новизна". Заявляемое решение пригодно к осуществлению промышленным путем.Thus, the claimed utility model meets the criterion of "novelty." The inventive solution is suitable for industrial implementation.

Сущность полезной модели поясняется на примере агрегата эллипсоидной формы нижеследующим описанием и схемами:The essence of the utility model is illustrated by the example of an ellipsoidal aggregate with the following description and diagrams:

- фиг. 1 - схема стенда прочностных испытаний (вид спереди);- FIG. 1 is a diagram of a strength test bench (front view);

- фиг. 2 - схема стенда прочностных испытаний (вид сбоку);- FIG. 2 is a diagram of a strength test bench (side view);

- фиг. 3 - схема расклейки нагрузочных узлов (лямок);- FIG. 3 - a diagram of the sticking of load nodes (straps);

Стенд состоит из ряда нагружающих устройств. Колонны 1 закреплены на силовом полу лаборатории. На колонны 1 крепятся портальные балки 2, на которых подвешены силовозбудители 3 для приложения нагрузки на верхнюю поверхность агрегата 4, датчики S измерения величины нагрузки. Для приложения нагрузки к нижней поверхности агрегата 4 датчики 6 измерения величины нагрузки, силовозбудители 7 крепятся к силовому полу. В зависимости от высоты стенда переход к унифицированной рычажной системе 8 может осуществляться посредством элементов силовой цепочки 9. Унифицированная рычажная система 8 в свою очередь объединяет нагрузочные узлы (лямки) 10, собранные в модули.The stand consists of a number of loading devices. Columns 1 are mounted on the power floor of the laboratory. Gantry beams 2 are attached to the columns 1, on which power exciters 3 are suspended for applying a load to the upper surface of the unit 4, sensors S for measuring the magnitude of the load. To apply the load to the lower surface of the unit 4 sensors 6 measure the magnitude of the load, exciters 7 are attached to the power floor. Depending on the height of the stand, the transition to the unified lever system 8 can be carried out by means of the power chain elements 9. The unified lever system 8, in turn, combines the load nodes (straps) 10 assembled into modules.

На этапе подготовки производится разметка и расклейка нагрузочных узлов (лямок) 10 в соответствии с делением поверхности агрегата 4 на секторы согласно распределению нагруженности и количеству (углам) поворотов, обеспечивая при этом требуемую точность воссоздания внешних нагрузок независимо от положения. Далее нагрузочные узлы (лямки) 10 группируются в модули по интенсивности нагружения для любого из заданных положений с точкой навески унифицированной рычажной системы 8 в фокусе суммарной нагрузки. Унифицированная рычажная система 8 собирает распределенные нагрузки в сосредоточенную силу, которая замыкается на силовозбудителе 3, 7 (количество силовозбудителей 3, 7 определяется величиной нагрузки, эпюрой распределения внешних сил и ограничивается возможностями системы управления нагружения или конструктивными особенностями).At the preparation stage, marking and sticking of the load nodes (straps) 10 in accordance with the division of the surface of the unit 4 into sectors according to the distribution of the load and the number (angles) of turns, while ensuring the required accuracy of the recreation of external loads regardless of position. Next, the load nodes (straps) 10 are grouped into modules according to the loading intensity for any of the given positions with the link point of the unified lever system 8 in the focus of the total load. The unified lever system 8 collects the distributed loads into a concentrated force, which closes on the exciter 3, 7 (the number of exciters 3, 7 is determined by the magnitude of the load, the diagram of the distribution of external forces and is limited by the capabilities of the loading control system or design features).

Управление стендом осуществляется ЭВМ посредством передачи электрического сигнала на соответствующие управляющие комплексы, приводящие в движение силовозбудители 3, 7 и контролируется датчиками 5, 6 измерения величины нагрузки в соответствии с заявленными требованиями. При этом необходимое усилие передается на унифицированную рычажную систему 8, определяющую закон распределения нагрузок по поверхности от воздействия сосредоточенных сил, воспроизводимых силовозбудителями 3, 7. В свою очередь усилие от унифицированной рычажной системы 8 распределяется по поверхности агрегата 4 посредством модулей нагрузочных узлов (лямок) 10.The bench is controlled by a computer by transmitting an electric signal to the corresponding control systems, which drive the power exciters 3, 7 and is controlled by sensors 5, 6 for measuring the load in accordance with the stated requirements. In this case, the necessary force is transmitted to the unified lever system 8, which determines the law of the distribution of loads on the surface from the action of concentrated forces reproduced by power exciters 3, 7. In turn, the force from the unified lever system 8 is distributed along the surface of the aggregate 4 by means of modules of load nodes (straps) 10 .

После выполнения этапа для текущего положения унифицированная рычажная система 8 отстыковывается от модулей, фиксируется в пространстве в непосредственной близости к агрегату 4, не ограничивая его вращение. После чего выполняется поворот испытываемого объекта в следующее положение. Испытания очередного этапа продолжаются без дополнительных трудозатрат вследствие сохранения секторной разметкой положения точек навески унифицированной рычажной системы 8.After performing the stage for the current position, the unified lever system 8 is undocked from the modules, fixed in space in close proximity to the unit 4, without restricting its rotation. After that, the test object is rotated to the next position. Tests of the next stage continue without additional labor due to the preservation of the position of the hinge points of the unified linkage system 8 by sector marking.

Предлагаемое секторное размещение нагружающих узлов (лямок) позволяет:The proposed sector placement of loading nodes (straps) allows you to:

- с высокой точностью позиционировать фокусы модулей при поворотах;- with high accuracy to position the foci of the modules when cornering;

- не выполнять дополнительных расчетов;- do not perform additional calculations;

- не выполнять перемонтажных работ унифицированной рычажной системы.- not to perform remounting of the unified linkage system.

Как следствие:Consequently:

- достигается высокая степень повторяемости испытаний,- a high degree of test repeatability is achieved,

- сокращается временной цикл испытаний при существенной экономии трудовых ресурсов.- reduces the time cycle of testing with significant savings in labor resources.

Claims

A test bench for strength tests of units rotating in the plane of aerohydrodynamic flows, containing power structures, load nodes (straps), united by a lever system, load measuring sensors, power exciters, characterized in that the lever system is made unified by uniting load nodes (straps) into modules, distributed radially-sectorally over the surface of the unit.