RU2692935C1 - Closed volume pressure control method - Google Patents

Closed volume pressure control method Download PDF

Info

Publication number
RU2692935C1
RU2692935C1 RU2018139587A RU2018139587A RU2692935C1 RU 2692935 C1 RU2692935 C1 RU 2692935C1 RU 2018139587 A RU2018139587 A RU 2018139587A RU 2018139587 A RU2018139587 A RU 2018139587A RU 2692935 C1 RU2692935 C1 RU 2692935C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
flow
loading
valve
low
Prior art date
Application number
RU2018139587A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ростислав Викторович Воронков
Андрей Валентинович Букотько
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority to RU2018139587A priority Critical patent/RU2692935C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2692935C1 publication Critical patent/RU2692935C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of test equipment, in particular, to aircraft strength tests. In the process of implementation of the proposed method, air pressure increase in the closed volume, in particular in the fuselage, is ensured by the opening of the high-flow and low-flow valves, and its stabilization on the horizontal sections of the programs is provided with a single low-flow valve only. To achieve this result, plant comprises two two-position valves (inlet and high-flow), low-flow valve, air release valve, program loading control unit, pressure sensors.
EFFECT: technical result consists in increase of loading rate, increase of loading accuracy, possibility of development of various types of loading (trapezoidal, stepped), provision of additional protection levels, simplification of design.
4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности, к установкам для прочностных испытаний летательных аппаратов.The invention relates to the field of testing equipment, in particular, to installations for strength testing of aircraft.

Известен способ циклического нагружения гермофюзеляжа летательного аппарата при испытаниях на выносливость, положенный в основу устройства, патент РФ №788927 «Устройство для усталостных испытаний фюзеляжа летательного аппарата», МПК G01M 5/00, 2004 г. В используемом в указанном устройстве способе для выполнения программы нагружения фюзеляжа внутренним избыточным давлением предусматривается использование двух штуцеров. Одного для наддува, другого для сброса воздуха из фюзеляжа. Применение одного штуцера для наддува ограничивает область реализуемых программ только программами пилообразной формы и снижает точность их отработки.A known method of cyclic loading of an aircraft’s germofuzelage during endurance testing, underlying the device, RF patent No. 788927 “Device for fatigue testing of an aircraft fuselage”, IPC G01M 5/00, 2004. Used in the specified device for carrying out the loading program fuselage internal overpressure provides for the use of two fittings. One for pressurization, the other for air discharge from the fuselage. The use of a single choke choke limits the scope of programs implemented only by sawtooth-shaped programs and reduces the accuracy of their processing.

Известен способ, использованный в устройстве, описанном в патенте РФ №2416075 «Установка для нагружения сжатым воздухом гермофюзеляжа летательного аппарата при испытании на выносливость», МПК G01M 5/00, 2011 г. В этом способе при испытаниях гермофюзеляжей на выносливость по трапециевидным программам нагружения на восходящем и горизонтальном участках программы давление сжатого воздуха перед регулирующими большерасходными и малорасходным клапанами, подающими воздух в фюзеляж, стабилизируют, а программу нагружения обеспечивают блоком программного управления, управляющим всеми клапанами устройства, как подающими сжатый воздух в гермофюзеляж, так и сбрасывающим воздух из него в атмосферу. На восходящем участке программы работает большерасходный клапан, на горизонтальном - малорасходный.The known method used in the device described in the patent of the Russian Federation No. 2416075 "Installation for loading compressed air of the germofulyage of the aircraft when endurance testing", IPC G01M 5/00, 2011. In this method, when testing the endofus, endurance of trapezoidal loading programs on the ascending and horizontal sections of the program, the pressure of the compressed air before the regulating large-flow and low-flow valves that supply air to the fuselage is stabilized, and the loading program is provided by the program block control valve, which controls all the valves of the device, both supplying compressed air to the germie fuselage and discharging air from it to the atmosphere. In the upstream section of the program, a large flow valve is in operation, on the horizontal - low flow valve.

Недостатком данного способа нагружения является последовательное включение в линиях подачи воздуха в фюзеляж стабилизатора давления и управляемых клапанов, обеспечивающих подачу воздуха в фюзеляж при автоматической реализации программ нагружения. Последовательное включение двух контуров управления расходом воздуха, подаваемого в фюзеляж, приводит к их взаимовлиянию, что влечет за собой ухудшение точности реализации программ вплоть до возникновения колебательного режима.The disadvantage of this method of loading is the sequential inclusion in the lines of the air supply to the fuselage of the pressure stabilizer and controlled valves that provide air supply to the fuselage during the automatic implementation of the loading programs. The successive inclusion of two control circuits for the flow of air supplied to the fuselage, leads to their mutual influence, which entails a deterioration in the accuracy of program implementation up to the onset of the oscillatory mode.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, использованный в устройстве, описанном в патенте РФ №2538045 «Способ усталостных испытаний фюзеляжа летательного аппарата», МПК G01M 5/00. В процессе реализации способа усталостных испытаний фюзеляжа летательного аппарата путем нагружения его избыточным давлением сжатого воздуха по циклическим трапециевидным программам, на восходящем участке программы давление сжатого воздуха, поступающего от внешнего источника питания, стабилизируют перед входом большерасходного клапана, с выхода этого клапана сжатый воздух подают в фюзеляж, при выходе на горизонтальный участок программы большерасходный клапан прикрывается, малорасходным регулирующим клапаном поддерживают постоянство давления на горизонтальном участке программыClosest to the proposed method is the method used in the device described in the RF patent №2538045 "Method of fatigue testing of the aircraft fuselage", IPC G01M 5/00. In the process of implementing the method of fatigue testing of an aircraft fuselage by loading it with excess pressure of compressed air according to cyclic trapezoidal programs, in the ascending section of the program the pressure of compressed air coming from an external power source is stabilized before entering the large-flow valve; , when entering the horizontal section of the program, the large-flow valve closes, the low-flow control valve is kept constant pressure on the horizontal portion of the program GUSTs

Недостатком данного способа нагружения является ограниченность применения только по циклическим трапециевидным программам с заранее определяемым программным темпом, что приводит к необходимости проведения пробных нагружений и ограничивает применение данного способа в случаях, когда программой нагружения предусматривается более сложное многоступенчатое нагружение.The disadvantage of this method of loading is the limited use of only cyclic trapezoidal programs with a predetermined program rate, which leads to the need for trial loading and limits the use of this method in cases where the loading program provides for more complex multi-stage loading.

Так же недостатком данного способа является необходимость использования более дорогого оборудования, способного обеспечить неполное прикрытие большерасходного клапана для компенсации 80% утечек воздуха требуемых для возможной реализации данного способа, для настройки которой так же необходимо проводить пробные нагружения, что ограничивает применения данного способа в случаях испытаний объектов, герметичность которых во время испытаний меняется.Also a disadvantage of this method is the need to use more expensive equipment capable of providing incomplete cover for a large-flow valve to compensate for 80% of air leaks required for the possible implementation of this method, for which it is also necessary to set up test loads, which limits the use of this method in cases of testing objects whose tightness during testing varies.

Еще одним недостатком не позволяющим применять данный способ нагружения при усталостных испытаний является отсутствие защит от не контролируемого нагружения в случае выхода из строя хотя бы одного из элементов участвующих в реализации данного способа.Another disadvantage of not allowing to apply this method of loading in case of fatigue tests is the lack of protection against uncontrolled loading in case of failure of at least one of the elements involved in the implementation of this method.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа управления давлением и защитой от превышения давления в замкнутом объеме при усталостных испытаниях.The task of the invention is to develop a method of controlling pressure and protection from excess pressure in a closed volume during fatigue testing.

Техническим результатом является увеличение скорости нагружения, повышение точности нагружения, возможность отработки различных видов нагружения (трапециевидного, ступенчатого), обеспечение дополнительных способов защиты от избыточного давления при нагружений, упрощение конструкцииThe technical result is an increase in the loading rate, an increase in the loading accuracy, the possibility of working out various types of loading (trapezoidal, stepwise), providing additional methods of protection against excessive pressure during loading, simplifying the design

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что в способе управления давлением по заданной программе нагружения в замкнутом объеме, заключающемся в том, что увеличение давления до заданного Рзад осуществляют через параллельно установленные большерасходный и малорасходный клапаны, а снижение - через клапан сброса, при достижении предзаданного давления Рп/зад большерасходный клапан закрывают, а, управляя малорасходным клапаном, увеличивают давление до заданного и поддерживают его, задают предельное давление Рпр, при достижении которого увеличение давления прекращают, а так же задают аварийное давление Рав, при достижении которого перекрывают общий клапан подачи давления на большерасходный и малорасходный клапаны и открывают клапан сброса.The solution of the problem and the technical result is achieved by the fact that in the method of pressure control according to a given loading program in a closed volume, the fact is that pressure increase to a given P ass is carried out through large-flow and low-flow valves installed in parallel, and reduction through a relief valve, when the predetermined pressure P p / back of the large-flow valve is closed, and by controlling the low-flow valve, they increase the pressure to the set value and maintain it, set the limiting pressure P pr , when In this case, the increase in pressure is stopped, as well as the emergency pressure Pab is set , upon reaching which the common valve for supplying pressure to the large-flow and low-flow valves is closed and the relief valve is opened.

При этом предзаданное давление Рп/зад составляет 95-98% от заданного, предельное давление Рпр составляет 102% от заданного, аварийное давление Рав составляет 105% от заданного.In this case the pressure P n are predetermined / bottom is 95-98% of the set, limiting pressure P ave is 102% of the set, emergency pressure P av is 105% of the set.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего способ,FIG. 1 shows a diagram of the device that implements the method

На фиг. 2 приведены примеры программ нагружения фюзеляжаFIG. 2 shows examples of fuselage loading programs.

В устройства (фиг. 1) входят, входной (общий) клапан 1, параллельно установленные большерасходный клапан 2 и малорасходный пропорциональный клапан 3, клапан сброса 4, блок программного управления 5, объект испытания 6, датчик давления 7, датчик рабочего давления 8, датчик аварийного давления 9.The devices (Fig. 1) include an inlet (common) valve 1, parallel-installed large flow valve 2 and low flow proportional valve 3, relief valve 4, program control unit 5, test object 6, pressure sensor 7, operating pressure sensor 8, sensor emergency pressure 9.

Способ заключается в следующем: сжатый воздух от внешнего источника питания (компрессора, газгольдера и т.п.) подают на входной клапан 1. В соответствии с заданной программой для восходящих участков программы (фиг. 2) устанавливают предзаданные давления Р1 п/зад…Рn п/зад и заданные Р1 зад…Рn зад, где n=1, 2, 3… - разные уровни горизонтальных участков заданной программы. Сжатый воздух подается в объект испытания 6 через параллельно установленные большерасходный клапан 2 и малорасходный клапан 3, клапан сброса 4 при этом закрыт. Для достижения предзаданного давления Рп/зад < Pзад открывают большерасходный 2 и малорасходный клапан 3. В блок программного управления 5 непрерывно поступает информация о текущем уровне нагруженности объекта с датчика давления 7. При достижении предзаданного давления Р1 п/зад составляющего 95-98% от заданного, блок 5 программного управления подает сигнал на большерасходный клапан 2 на закрытие, большерасходный клапан 2 закрывают и при помощи малорасходного клапана 3 увеличивают давление до Р1 зад и поддерживают его в течение времени t, заданного программой. Блок программного управления 5 в соответствии с показаниями от датчика давления 7 управляет малорасходным клапаном 3, обеспечивая минимальное расхождение с заданием и поддерживают его. Для достижения следующего значения Р2 п/зад вновь открывают большерасходный клапан, при достижении Р1 п/зад большерасходный клапан закрывают, малорасходным клапаном увеличивают давление до Р2 зад и поддерживают его, и т.д.. Действия повторяют до выполнения программы нагружения, Так же, в каждый момент времени нагружения, независимо от поданных на большерасходный 2 и малорасходный клапан 3 сигналов блоком 5 программного управления нагружением, проводят сравнение показаний текущего уровня нагружения с предельным давлением Рпр (102% от заданного) и в случае превышения 102%) от заданного давления с датчика рабочего давления 8 поступают сигналы отключения на большерасходный клапан 2 и малорасходный клапан 3. При достижении аварийного давления Рав - 105% от заданного давления, с датчика рабочего давления 9 поступают сигналы отключения на входной клапан 1 и открытия клапана сброса 4. исключая превышение давления в замкнутом объеме (например, фюзеляже) и срабатывания систем защиты от превышения давления, таких как гидрозатвор, срабатывание которых приводит к длительной остановке испытанийThe method consists in the following: compressed air from an external power source (compressor, gasholder, etc.) is fed to the inlet valve 1. In accordance with a given program for the ascending sections of the program (Fig. 2), the predefined pressure P 1 p / back is set ... P n p / back and set P 1 back ... P n back , where n = 1, 2, 3 ... - different levels of the horizontal sections of a given program. Compressed air is supplied to the test object 6 through parallel-installed large-flow valve 2 and low-flow valve 3, while the relief valve 4 is closed. To achieve the predetermined pressure P p / back <P back , the large 2 and low flow valve 3 is opened. Program control unit 5 continuously receives information about the current level of the object load from the pressure sensor 7. When the pre set pressure P 1 p / back is reached, component 95-98 % of the set, program control unit 5 sends a signal to bolsheraskhodny valve 2 to close, bolsheraskhodny valve 2 is closed and using malorashodnyh valve 3 to increase the pressure P 1 back and support it during the time t, backside Foot program. The software control unit 5, in accordance with the indications from the pressure sensor 7, controls the low flow valve 3, ensuring minimal discrepancy with the task and maintains it. To achieve the next value of P 2 p / back , the large-flow valve is reopened, when reaching P 1 p / rear, the large-flow valve is closed, the low-flow valve increases the pressure to P 2 back and supports it, etc. The actions are repeated until the loading program is completed, also, at each instant of the loading time, irrespective filed on bolsheraskhodny 2 and 3 signals malorashodnyh valve unit 5 controls loading of software is carried out comparing the current load level indications with the limit pressure P ave (102% of the specified th), and in case of exceeding 102%) of the target pressure with cut-off working pressure signals are provided on the sensor 8 bolsheraskhodny malorashodnyh valve 2 and valve 3. When reaching emergency pressure P aw - 105% of the predetermined pressure to the operating pressure sensor 9 enter shutdown signals to the inlet valve 1 and the opening of the relief valve 4. excluding overpressure in a closed volume (for example, the fuselage) and actuation of overpressure protection systems, such as a hydraulic lock, which triggers a prolonged stopping of the test s

Проведенные испытания показали, что использование предложенного способа позволило увеличить скорость нагружения, повысить точность нагружения, реализовать различные виды нагружения (трапециевидное, ступенчатое), обеспечить дополнительные уровни защиты, упростить конструкцию.The tests showed that the use of the proposed method made it possible to increase the loading rate, increase the loading accuracy, implement various types of loading (trapezoidal, stepwise), provide additional levels of protection, simplify the design.

Claims (4)

1. Способ управления давлением в замкнутом объеме, заключающийся в том, что увеличение давления до заданного Рзад осуществляют через параллельно установленные большерасходный и малорасходный клапаны, а снижение - через клапан сброса, отличающийся тем, что при достижении предзаданного давления Рп/зад<Рзад большерасходный клапан закрывают, а управляя малорасходным клапаном, увеличивают давление до заданного Рзад и поддерживают его, задают предельное давление Рпр>Рзад, при достижении которого увеличение давления прекращают, а также задают аварийное давление Рав>Рпр, при достижении которого перекрывают общий клапан подачи давления на большерасходный и малорасходный клапаны и открывают клапан сброса.1. The method of pressure control in a closed volume, which consists in the fact that the pressure increase to a predetermined P ass is carried out through parallel-installed large-flow and low-flow valves, and a decrease through a relief valve, characterized in that when the pre-set pressure is reached P n / ass <P the back of the large-flow valve is closed, and by controlling the low-flow valve, the pressure is increased to the specified P ass and the pressure is maintained, the limiting pressure is set P pr > P ass , when reaching which the pressure increase is stopped, as well as adayut abnormal pressure P aw> P, etc., at which overlap a common pressure supply valve and bolsheraskhodny malorashodnyh valves and open relief valve. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предзаданное давление Рп/зад составляет 95-98% от заданного Рзад.2. The method according to p. 1, characterized in that the predetermined pressure P p / back is 95-98% of the specified P ass . 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предельное давление Рпр составляет 102% от заданного Рзад.3. The method according to p. 1, characterized in that the limiting pressure P ol is 102% of the specified P ass . 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аварийное давление Рав составляет 105% от заданного Рзад.4. The method according to p. 1, characterized in that the emergency pressure P AB is 105% of the specified P ass .
RU2018139587A 2018-11-09 2018-11-09 Closed volume pressure control method RU2692935C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139587A RU2692935C1 (en) 2018-11-09 2018-11-09 Closed volume pressure control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139587A RU2692935C1 (en) 2018-11-09 2018-11-09 Closed volume pressure control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2692935C1 true RU2692935C1 (en) 2019-06-28

Family

ID=67251821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018139587A RU2692935C1 (en) 2018-11-09 2018-11-09 Closed volume pressure control method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2692935C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537752C1 (en) * 2013-08-01 2015-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Method of compressed air loading of aircraft fuselage during endurance test
RU2538043C1 (en) * 2013-08-01 2015-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Plant for endurance testing of aircraft hull
RU2598700C1 (en) * 2015-07-17 2016-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Method for pneumatic loading of aircraft fuselage during strength tests on resource
US20160377517A1 (en) * 2014-03-17 2016-12-29 Mitsubishi Aircraft Corporation Aircraft strength testing apparatus and aircraft strength testing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537752C1 (en) * 2013-08-01 2015-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Method of compressed air loading of aircraft fuselage during endurance test
RU2538043C1 (en) * 2013-08-01 2015-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Plant for endurance testing of aircraft hull
US20160377517A1 (en) * 2014-03-17 2016-12-29 Mitsubishi Aircraft Corporation Aircraft strength testing apparatus and aircraft strength testing method
RU2598700C1 (en) * 2015-07-17 2016-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Method for pneumatic loading of aircraft fuselage during strength tests on resource

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6321972B2 (en) Pressure flow control device and overshoot prevention method at the start of the flow control
US7694936B2 (en) Method and device for function-monitoring an actuator
US20200094976A1 (en) Inflation control system
RU2416075C1 (en) Compressed air loading plant of pressurised fuselage of aircraft during endurance test
US20110040526A1 (en) Device and Method for Performing A Functional Test On A Control Element Of A Turbo Engine
RU2692935C1 (en) Closed volume pressure control method
US6406268B1 (en) Control of a compressor unit
KR20100058939A (en) Natural gas pressure regulating equipment and operating methods of it
RU2538043C1 (en) Plant for endurance testing of aircraft hull
JP2020010949A (en) Pressurized smoke exhaust system
GB2418708A (en) Flow compensation for turbine control valve test
JP2020525707A (en) Pressure controller for fuel consumption measuring system and fuel consumption measuring system
JPH01285698A (en) Adjusting method avoiding surge of turbocompressor by blow-off
US11173501B2 (en) Systems and methods for coating with shear and moisture sensitive materials
RU2537752C1 (en) Method of compressed air loading of aircraft fuselage during endurance test
US20210162973A1 (en) Braking system having a correction device for correcting an opening time of a valve and method for correcting the opening time of the valve
RU2744321C1 (en) Automatic pressure regulation system
JP2000298086A (en) Material tester
CN107228100A (en) Locator
RU2319126C1 (en) Method and device for pressure control in space
RU2548054C2 (en) Aircraft fuselage durability test bench
RU2541421C1 (en) Plant for fatigue testing of aircraft fuselage
CN208568250U (en) Civil aircraft fuel tank nitrogen-rich gas distributes pilot system
RU2538045C1 (en) Method of fatigue tests of aircraft fuselage
CN112709291A (en) Two-stage flow regulating and pressure stabilizing system and flow regulating method