RU2781564C1

RU2781564C1 - Pneumatic launching system

Info

Publication number: RU2781564C1
Application number: RU2021138589A
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Аксенов; Сергей Михайлович Гусенко; Антон Герольдович Терешко
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-10-14

Abstract

FIELD: aircraft engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the testing of aircraft engines. The pneumatic launching system contains a high-pressure gas source (1), a barrel (2) and a hollow pallet with a body to be launched. The installation is equipped with a means (5) for catching the pallet. The base (7) of the pallet is rigidly fixed to a separate frame (6), the front (8) and rear (9) walls are rigidly fixed to the base (7), and the guides (10) are located between the front (8) and rear (9) walls along the axis of the trunk (2) and rigidly fixed to them. The inertial elements (11) are made of different weights and mounted on guides (10) with the ability to move along them in such a way that the lightest inertial element is located first behind the front wall, and the heaviest inertial element is as far away from it as possible. In the front (8) and rear (9) walls there are holes with a larger diameter than the outer diameter of the pallet, and in each inertial element (11) there is a hole with a smaller diameter than the outer diameter of the pallet, but a larger diameter than the outer diameter circumscribing the radial overall size of the body being thrown.

EFFECT: increase in the accuracy of the experiment is achieved and an increase in the service life of the pneumatic launching system.

11 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к пневматическим метательным установкам, а именно к пневматическим устройствам для испытания элементов авиационных двигателей на ударное воздействие.The invention relates to pneumatic propelling installations, namely to pneumatic devices for impact testing of aircraft engine elements.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбрана пневматическая метательная установка, содержащая источник газа высокого давления, ствол с установленным внутри него поддоном под размещение в нем метаемого тела, при этом поддон выполнен меньшего диаметра, чем ствол (см. полезную модель RU 111653 U1, МПК G01M 7/08, 20.07.2011 г.).As the closest analogue (prototype), a pneumatic propelling unit was selected, containing a high-pressure gas source, a barrel with a pallet installed inside it for placing a projectile body in it, while the pallet is made of a smaller diameter than the barrel (see utility model RU 111653 U1, IPC G01M 7/08, 07/20/2011).

Основными недостатками такого технического решения является наличие одноразового демпфирующего элемента, установка средства для улавливания поддона на стволе пневматической метательной установки, что приводит к дополнительной ударной нагрузке на последний и к уменьшению его ресурса, а также может привести к отделению поддона от поршня и попаданию первого в объект испытания.The main disadvantages of such a technical solution are the presence of a disposable damping element, the installation of a means for catching the pallet on the barrel of a pneumatic throwing installation, which leads to an additional shock load on the latter and to a decrease in its resource, and can also lead to separation of the pallet from the piston and the first hitting the object. tests.

Задачей предлагаемого изобретения является исключение описанных выше недостатков.The objective of the invention is to eliminate the disadvantages described above.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного устройства, является гарантированное исключение попадания поддона в объект испытания, обеспечение многоразового использования устройства для улавливания поддона и исключение ударного воздействия на ствол пневматической метательной установки, что повышает точность проводимого эксперимента и ресурс пневматической метательной установки в целом.The technical result achieved when using the claimed device is a guaranteed exclusion of the pallet from falling into the test object, ensuring the reusable use of the device for catching the pallet and eliminating the impact on the barrel of the pneumatic thrower, which increases the accuracy of the experiment and the resource of the pneumatic thrower as a whole.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что пневматическая метательная установка, содержащая источник газа высокого давления и ствол, а также выполненная с возможностью расположения внутри последнего полого поддона с размещенным в нем метаемым телом, согласно предложению снабжена средством для улавливания поддона, установленным непосредственно за срезом ствола на отдельной раме и содержащим основание, переднюю стенку, заднюю стенку, по меньшей мере, две направляющие и, по меньшей мере, два инерционных элемента, при этом основание жестко закреплено на отдельной раме, передняя и задняя стенки жестко закреплены на последнем, а направляющие расположены между передней и задней стенками вдоль оси ствола и жестко закреплены на них, а инерционные элементы выполнены разной массы и установлены на направляющих с возможностью перемещаться вдоль них таким образом, что самый легкий инерционный элемент расположен первым за передней стенкой, а самый тяжелый инерционный элемент максимально удален от нее, а также в передней стенке и задней стенке выполнены отверстия большего диаметра, чем наружный диаметр поддона, а в каждом инерционном элементе выполнено отверстие меньшего диаметра, чем наружный диаметр поддона, но большего диаметра, чем внешний диаметр, описывающий радиальный габаритный размер метаемого тела.The expected technical result is achieved by the fact that the pneumatic propelling unit, containing a high-pressure gas source and a barrel, and also made with the possibility of being located inside the last hollow pallet with a projectile body placed in it, according to the proposal, is equipped with a means for catching the pallet, installed directly behind the barrel cut on a separate frame and containing a base, a front wall, a rear wall, at least two guides and at least two inertial elements, while the base is rigidly fixed to a separate frame, the front and rear walls are rigidly fixed to the latter, and the guides are located between the front and rear walls along the axis of the barrel and are rigidly fixed to them, and the inertial elements are made of different masses and mounted on guides with the ability to move along them in such a way that the lightest inertial element is located first behind the front wall, and the heaviest inertial element is maximally flax from it, as well as in the front wall and rear wall, holes of a larger diameter are made than the outer diameter of the pallet, and in each inertial element a hole is made of a smaller diameter than the outer diameter of the pallet, but a larger diameter than the outer diameter, which describes the radial overall size of the projectile body.

Установка может содержать четыре направляющие. Установка может содержать шесть инерционных элементов, а инерционные элементы образуют три пары разной массы, при этом масса инерционных элементов внутри каждой пары одинакова. Инерционные элементы могут быть равномерно распределены между передней и задней стенками. Инерционные элементы могут быть выполнены в форме цилиндров с центральным отверстием, при этом высота цилиндров прямо пропорциональна массе инерционных элементов. Направляющие могут быть выполнены в виде стержней с шляпкой со стороны передней стенки и с резьбой под гайку со стороны задней стенки. Направляющие могут быть закреплены на передней и задней стенках посредством разъемного соединения.The installation can contain four rails. The installation may contain six inertial elements, and the inertial elements form three pairs of different masses, while the mass of the inertial elements inside each pair is the same. The inertial elements can be evenly distributed between the front and rear walls. The inertial elements can be made in the form of cylinders with a central hole, while the height of the cylinders is directly proportional to the mass of the inertial elements. The guides can be made in the form of rods with a cap on the side of the front wall and threaded for a nut on the side of the rear wall. The rails can be attached to the front and rear walls by means of a detachable connection.

Установка может дополнительно содержать по меньшей мере один демпфирующий элемент, установленный на направляющих между максимально удаленным от передней стенки инерционным элементом и задней стенкой с возможностью перемещения вдоль них и упирания в заднюю стенку. При этом количество демпфирующих элементов соответствует количеству направляющих, а демпфирующие элементы выполнены в виде пружин.The installation may additionally contain at least one damping element mounted on guides between the inertial element maximally remote from the front wall and the rear wall with the possibility of moving along them and abutting against the rear wall. In this case, the number of damping elements corresponds to the number of guides, and the damping elements are made in the form of springs.

Снабжение пневматической метательной установки средством для улавливания поддона, установленным непосредственно за срезом ствола на отдельной раме и содержащем основание, переднюю стенку, заднюю стенку, по меньшей мере, две направляющие и, по меньшей мере, два инерционных элемента, позволяет исключить ударное воздействие со стороны поддона при его улавливании на ствол и исключить попадание поддона в объект испытания, что повышает точность проводимого эксперимента и ресурс пневматической метательной установки в целом.Supplying a pneumatic throwing installation with a tool for catching a pallet, installed directly behind the cut of the barrel on a separate frame and containing a base, a front wall, a rear wall, at least two guides and at least two inertial elements, makes it possible to exclude impact from the pallet when it is caught on the barrel and to prevent the pallet from getting into the test object, which increases the accuracy of the experiment and the resource of the pneumatic throwing installation as a whole.

Расположение направляющих между передней и задней стенками и жесткое закрепление их на последних позволяет разместить инерционные элементы между стенками и обеспечить их смещение вдоль направляющих под действием инерционных сил со стороны поддона, исключая их мгновенное действие на средство для улавливание поддона и снижая тем самым амплитуду данного динамического воздействия, что повышает точность проводимого эксперимента за счет улавливания поддона и ресурс, как средства для улавливания поддона, так и всей пневматической метательной установки в целом.The location of the guides between the front and rear walls and their rigid fastening on the latter allows you to place inertial elements between the walls and ensure their displacement along the guides under the action of inertial forces from the side of the pallet, excluding their instantaneous action on the means for catching the pallet and thereby reducing the amplitude of this dynamic effect , which increases the accuracy of the experiment by catching the pallet and the resource, both of the means for catching the pallet, and of the entire pneumatic throwing installation as a whole.

Выполнение инерционных элементов разной массы и установка их на направляющих с возможностью перемещаться вдоль них таким образом, что самый легкий инерционный элемент расположен первым за передней стенкой, а самый тяжелый инерционный элемент максимально удален от нее, позволяет постепенно тормозить поддон от первого инерционного элемента к последнему посредством инерционных нагрузок, возникающих от их смещения вдоль направляющих. Это растягивает процесс торможения поддона по времени, исключая мгновенное действие с последнего на средство для улавливания поддона и снижая тем самым амплитуду данного динамического воздействия, что повышает точность проводимого эксперимента за счет улавливания поддона и ресурс, как средства для улавливания поддона, так и всей пневматической метательной установки в целом.The implementation of inertial elements of different masses and their installation on guides with the ability to move along them in such a way that the lightest inertial element is located first behind the front wall, and the heaviest inertial element is maximally removed from it, allows you to gradually slow down the pallet from the first inertial element to the last one by means of inertial loads arising from their displacement along the guides. This stretches the process of pallet deceleration in time, excluding the instantaneous action from the latter to the means for catching the pallet and thereby reducing the amplitude of this dynamic effect, which increases the accuracy of the experiment by catching the pallet and the resource of both the tool for catching the pallet and the entire pneumatic propelling installations in general.

Выполнение в передней стенке и задней стенке отверстий большего диаметра, чем наружный диаметр поддона, а в каждом инерционном элементе выполнено отверстие меньшего диаметра, чем наружный диаметр поддона, но большего диаметра, чем внешний диаметр, описывающий радиальный габаритный размер метаемого тела, позволяет беспрепятственно пролететь метаемому телу и задержать поддон, что повышает точность проводимого эксперимента.Making holes in the front wall and rear wall of a larger diameter than the outer diameter of the pallet, and in each inertial element there is a hole of a smaller diameter than the outer diameter of the pallet, but a larger diameter than the outer diameter describing the radial overall size of the projectile body, allows the projectile to fly through unhindered body and hold the tray, which increases the accuracy of the experiment.

Кроме того, содержание в пневматической метательной установке четырех направляющих, шести инерционных элементов, образующих три пары разной массы, при этом масса инерционных элементов внутри каждой пары одинакова, а также равномерное распределение инерционных элементов между передней и задней стенками, позволяет наиболее эффективно тормозить поддон, при этом сохраняя его целостность, что повышает ресурс пневматической метательной установки в целом.In addition, the content in the pneumatic throwing installation of four guides, six inertial elements forming three pairs of different masses, while the mass of inertial elements inside each pair is the same, as well as the uniform distribution of inertial elements between the front and rear walls, allows you to most effectively brake the pallet, with while maintaining its integrity, which increases the resource of the pneumatic throwing installation as a whole.

Кроме того, выполнение инерционных элементов в форме цилиндров с центральным отверстием, при этом высота цилиндров прямо пропорциональна массе инерционных элементов, позволяет выполнить инерционные элементы разной массы и наиболее эффективно тормозить поддон, при этом сохраняя его целостность, что повышает ресурс пневматической метательной установки в целом.In addition, the implementation of inertial elements in the form of cylinders with a central hole, while the height of the cylinders is directly proportional to the mass of the inertial elements, allows you to make inertial elements of different masses and most effectively brake the pallet, while maintaining its integrity, which increases the resource of the pneumatic throwing installation as a whole.

Кроме того, выполнение направляющих в виде стержней с шляпкой со стороны передней стенки и с резьбой под гайку со стороны задней стенки, то есть закрепление направляющих на передней и задней стенках посредством разъемного соединения, позволяет под каждое конкретное испытание, в зависимости от массы поддона, устанавливать требуемое количество инерционных элементов определенной массы. Это позволяет уменьшить амплитуду динамического воздействия на средство для улавливания поддона, что увеличивает ресурс, как средства для улавливания поддона, так и всей пневматической метательной установки в целом.In addition, the implementation of guides in the form of rods with a cap on the side of the front wall and threaded for a nut on the side of the rear wall, that is, fixing the guides on the front and rear walls by means of a detachable connection, allows for each specific test, depending on the mass of the pallet, to install the required number of inertial elements of a certain mass. This makes it possible to reduce the amplitude of the dynamic impact on the pallet catching means, which increases the resource of both the pallet catching means and the entire pneumatic throwing installation as a whole.

Кроме того, выполнение установки такой, что она дополнительно содержит, по меньшей мере, один демпфирующий элемент, установленный на направляющих между максимально удаленным от передней стенки инерционным элементом и задней стенкой с возможностью перемещения вдоль них и упирания в заднюю стенку, или такой, что количество демпфирующих элементов, выполненных в виде пружин, соответствует количеству направляющих, позволяет уменьшить амплитуду динамического воздействия на заднюю стенку со стороны инерционных элементов, что увеличивает ресурс, как средства для улавливания поддона, так и всей пневматической метательной установки в целом.In addition, the implementation of the installation is such that it additionally contains at least one damping element installed on the guides between the inertial element as far as possible from the front wall and the rear wall with the possibility of moving along them and abutting against the rear wall, or such that the amount damping elements, made in the form of springs, corresponds to the number of guides, allows you to reduce the amplitude of the dynamic impact on the rear wall from the side of inertial elements, which increases the resource, both of the means for catching the pallet, and of the entire pneumatic throwing installation as a whole.

Сущность настоящего изобретения поясняется чертежами.The essence of the present invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 - представлен вид сбоку на заявленное изобретение.In FIG. 1 is a side view of the claimed invention.

На фиг. 2 - представлен увеличенный вид на средство для улавливания поддона.In FIG. 2 is an enlarged view of the pallet catcher.

В частном случае реализации пневматическая метательная установка содержит источник газа высокого давления 1, ствол 2 с установленным внутри поддоном 3 под размещение в нем метаемого тела 4 (фиг. 1), которое расположено в поддоне 3. Заявленное устройство снабжено средством 5 для улавливания поддона 3, установленным непосредственно за срезом ствола 2 на отдельной раме 6 и содержащим основание 7, переднюю стенку 8, заднюю стенку 9, четыре направляющие 10 и шесть инерционных элементов 11. При этом основание 7 жестко закреплено на отдельной раме 6, передняя стенка 8 и задняя стенка 9 жестко закреплены на последнем, а направляющие 10 расположены между передней стенкой 8 и задней стенкой 9, а также жестко закреплены на них посредством разъемных соединений. Инерционные элементы 11 равномерно установлены на направляющих 10 с возможностью перемещения вдоль последних. Их масса изменяется от меньшей к большей со стороны передней стенки 8 по парам. У первой пары одинаковая масса, у двух последующих тоже одинаковая масса, но большая, чем у предыдущих, и так далее. Также на каждой направляющей 10, между задней стенкой 9 и близлежащим к ней инерционным элементом 11 установлены по одному демпфирующему элементу 12, выполненных в виде одинаковых пружин, контактирующих с последними (фиг. 2) При этом инерционные элементы 11 и демпфирующие элементы 12 выполнены с возможностью перемещения вдоль направляющих 10. Каждая направляющая 10 на конце со стороны передней стенки 8 содержит шляпку 13, а с противоположного конца содержит резьбу под гайку 14. При помощи данных элементов реализуется разъемные соединения направляющих 10 с передней стенкой 8 и задней стенкой 9. Для повышения надежности данных соединений их контрят при помощи гаек 15. Каждый инерционный элемент 11 выполнен в виде цилиндра с центральным отверстием 16, диаметр которого меньше наружного диаметра поддона 3, но больше внешнего радиального габаритного размера метаемого тела 4. В передней стенке выполнено отверстие 17 и в задней стенке 9 выполнено отверстие 18, диаметр которых больше внешнего диаметра поддона 3. Источник газа высокого давления 1 соединен со стволом 2 посредством переходного элемента 19 и установлены на раме 20 (фиг. 1).In a particular case of implementation, a pneumatic throwing installation contains a source of high-pressure gas 1, a barrel 2 with a pallet 3 installed inside to accommodate the projectile body 4 (Fig. 1), which is located in the pallet 3. The claimed device is equipped with a means 5 for catching the pallet 3, installed directly behind the cut of the barrel 2 on a separate frame 6 and containing a base 7, a front wall 8, a rear wall 9, four guides 10 and six inertial elements 11. In this case, the base 7 is rigidly fixed to a separate frame 6, the front wall 8 and the rear wall 9 are rigidly fixed on the latter, and the guides 10 are located between the front wall 8 and the rear wall 9, and are also rigidly fixed to them by means of detachable connections. The inertial elements 11 are evenly mounted on the guides 10 with the ability to move along the latter. Their mass varies from smaller to larger on the side of the front wall 8 in pairs. The first pair has the same mass, the next two also have the same mass, but more than the previous ones, and so on. Also, on each guide 10, between the rear wall 9 and the inertial element 11 adjacent to it, one damping element 12 is installed, made in the form of identical springs in contact with the latter (Fig. 2). movement along the guides 10. Each guide 10 at the end from the side of the front wall 8 contains a cap 13, and at the opposite end it contains a thread for a nut 14. With the help of these elements, detachable connections of the guides 10 with the front wall 8 and the rear wall 9 are implemented. To improve reliability of these connections, they are locked with nuts 15. Each inertial element 11 is made in the form of a cylinder with a central hole 16, the diameter of which is less than the outer diameter of the pallet 3, but more than the outer radial overall dimension of the projectile body 4. A hole 17 is made in the front wall and in the rear wall 9 hole 18 is made, the diameter of which is greater than the outer d sump diameter 3. The high-pressure gas source 1 is connected to the barrel 2 by means of a transition element 19 and mounted on the frame 20 (Fig. one).

Сборка заявленного устройства осуществляется в следующем порядке. На раме 20 устанавливают источник газа высокого давления 1 со стволом 2, соединяют их посредством переходного элемента 19. Непосредственно за срезом ствола 2 на отдельную раму 6 устанавливают основание 7 с жестко закрепленными на нем передней стенкой 8 и задней стенкой 9. На переднюю стенку 8 устанавливают направляющие 10, на последние одевают инерционные элементы 11 и демпфирующие элементы 12. После чего направляющие 10 крепят на задней стенке 9 посредством гаек 14 и контрят каждое соединение гайками 15. Пневматическая метательная установка собирается таким образом, чтобы ось ствола 2 совпадает с осями отверстий 17 в передней стенке 8, отверстиями 16 в инерционных элементах 11 и отверстием 18 в задней стенке 9. После чего в ствол закладывают поддон 3 с размещенным в нем метаемым телом 4, а инерционные элементы 11 равномерно располагают на направляющих 10, уперев ближайший из них в демпфирующие элементы 12, а последние в заднюю стенку 9.Assembly of the claimed device is carried out in the following order. A high-pressure gas source 1 is installed on the frame 20 with a barrel 2, they are connected by means of a transition element 19. Directly behind the cut of the barrel 2, a base 7 is installed on a separate frame 6 with a front wall 8 and a rear wall 9 rigidly fixed on it. guides 10, the latter are put on inertial elements 11 and damping elements 12. After that, the guides 10 are mounted on the rear wall 9 by means of nuts 14 and each connection is locked with nuts 15. The pneumatic throwing installation is assembled in such a way that the axis of the barrel 2 coincides with the axes of the holes 17 in front wall 8, holes 16 in the inertial elements 11 and a hole 18 in the rear wall 9. After that, a tray 3 with a missile body 4 placed in it is placed in the barrel, and the inertial elements 11 are evenly placed on the guides 10, resting the nearest of them against the damping elements 12, and the latter into the back wall 9.

При испытании газ под большим давлением подается в ствол 2 перед поддоном 3. Последний под действием давления газа начинает перемещаться по стволу 2 совместно с метаемым телом 4. После вылета из ствола поддон 3 ударяется о первый встреченный по пути инерционный элемент 11 и начинает тормозится об него, вынуждая его перемещаться с собой совместно далее вдоль направляющих 10, встречая по пути поочередно установленные инерционные элементы 11 вплоть до упертых в заднюю стенку 9 демпфирующих элементов. А метаемое тело продолжает свой полет дальше до объекта испытания. После остановки поддон 3 остается в средстве 5 для улавливания поддона 3.When testing, gas under high pressure is fed into the barrel 2 in front of the pallet 3. The latter, under the influence of gas pressure, begins to move along the barrel 2 together with the projectile 4. After leaving the barrel, the pallet 3 hits the first inertial element 11 encountered along the way and starts to slow down against it , forcing it to move together further along the guides 10, meeting along the way alternately installed inertial elements 11 up to the damping elements rested against the rear wall 9. And the thrown body continues its flight further to the test object. After stopping, the pallet 3 remains in the means 5 for catching the pallet 3.

В целом, применение заявленной пневматической метательной установки за счет установленного на отдельной раме 6 средства 5 для улавливания поддона 3 позволяет избежать попадание последнего в объект испытания, сохранить его целостность и уменьшить ударную нагрузку на ствол 2, что повышает точность проводимого эксперимента и ресурс пневматической метательной установки в целом.In general, the use of the claimed pneumatic throwing installation due to the means 5 installed on a separate frame 6 for catching the pallet 3 makes it possible to avoid the latter from entering the test object, maintain its integrity and reduce the shock load on the barrel 2, which increases the accuracy of the experiment and the resource of the pneumatic throwing installation generally.

Claims

1. Pneumatic throwing installation containing a high-pressure gas source and a barrel, and also made with the possibility of being located inside the last hollow pallet with a projectile body placed in it, characterized in that the installation is equipped with a means for catching the pallet, installed directly behind the barrel cut on a separate frame and containing a base, a front wall, a rear wall, at least two guides and at least two inertial elements, while the base is rigidly fixed to a separate frame, the front and rear walls are rigidly fixed to the latter, and the guides are located between the front and rear walls along the axes of the barrel and are rigidly fixed on them, and the inertial elements are made of different masses and mounted on guides with the ability to move along them in such a way that the lightest inertial element is located first behind the front wall, and the heaviest inertial element is as far as possible from it, as well as in front wall and days, the wall is made with holes of a larger diameter than the outer diameter of the pallet, and in each inertial element there is a hole of a smaller diameter than the outer diameter of the pallet, but a larger diameter than the outer diameter describing the radial overall size of the projectile body.

2. Pneumatic throwing installation according to claim 1, characterized in that the installation contains four guides.

3. Pneumatic throwing installation according to claim 1, characterized in that the installation contains six inertial elements.

4. Pneumatic throwing installation according to claim 3, characterized in that the inertial elements form three pairs of different masses, while the mass of the inertial elements inside each pair is the same.

5. Pneumatic throwing installation according to claim 1, characterized in that the inertial elements are evenly distributed between the front and rear walls.

6. Pneumatic throwing installation according to claim 1, characterized in that the inertial elements are made in the form of cylinders with a central hole, while the height of the cylinders is directly proportional to the mass of the inertial elements.

7. Pneumatic throwing installation according to claim 1, characterized in that the guides are made in the form of rods with a hat on the side of the front wall and threaded for a nut on the side of the rear wall.

8. Pneumatic throwing installation according to claim 1, characterized in that the guides are fixed on the front and rear walls by means of a detachable connection.

9. Pneumatic throwing installation according to claim 1, characterized in that the installation additionally contains at least one damping element mounted on guides between the inertial element as far as possible from the front wall and the rear wall with the possibility of moving along them and abutting against the rear wall.

10. Pneumatic throwing installation according to claim 9, characterized in that the number of damping elements corresponds to the number of guides.

11. Pneumatic throwing plant according to claim 9, characterized in that the damping elements are made in the form of springs.