УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ РАСКРЕПЛЯЮЩЕЙ МАНЖЕТЫ КОРПУСА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
DEVICE FOR ROCKET ENGINE HOUSING DETACHING COLLAR STRENGTH TESTING

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к ракетной технике, и может быть использовано при отработке корпусов ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ).
Известны конструкции корпуса РДТТ, содержащего манжету, раскрепляющую полученный после заполнения корпуса твердым топливом заряд от днища корпуса (см. Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе. / Под общей редакцией чл.-корр. Российской академии наук, д-ра технических наук, проф. Л.Н. Лаврова. - М.: Машиностроение, 1993. Стр. 62, рис. 2.19).
Раскрепляющая манжета изготавливается из эластичного материала и скрепляется по большему диаметру с теплозащитным покрытием корпуса (ТЗП), образуя замок манжеты.
Известна также конструкция корпуса РДТТ, содержащего раскрепляющую заряд твердого топлива от ТЗП корпуса манжету, выполненную из эластичного материала (патент РФ №2498101).
Наличие раскрепляющей манжеты позволяет обеспечить надежную работу заряда твердого топлива при выходе двигателя на режим и на стационарном участке.
Однако при усадке заряда в процессе отверждения топлива после заполнения им корпуса РД на раскрепляющую манжету действуют значительные растягивающие напряжения, особенно сильно нагружается замок манжеты.
В настоящее время при изготовлении корпусов РД осуществляется ультразвуковой контроль (УЗК) и рентген-контроль зоны соединения манжеты с ТЗП корпуса, но при этом не прикладывается усилие, действующее на манжету при усадке заряда в процессе отверждения топлива в корпусе.
Указанные недостатки значительно снижают качество контроля при изготовлении корпуса РД.
Технической задачей данного изобретения является повышение качества контроля при изготовлении корпуса РД за счет проведения контроля при приложении к раскрепляющей манжете усилия, имитирующего усилие, воздействующее на манжету при усадке заряда в процессе отверждения топлива в корпусе РД.
Технический результат достигается созданием устройства для испытаний на прочность раскрепляющей манжеты корпуса ракетного двигателя, содержащего закрепляемое снаружи на фланце корпуса неподвижное кольцо и устанавливаемое с внутренней стороны корпуса с возможностью соосного осевого перемещения относительно неподвижного кольца по скрепленным с ним направляющим подвижное кольцо, устанавливаемые на периферии подвижного кольца, равномерно по окружности, клинья с внутренней и наружной профилированными поверхностями, располагающиеся в зазоре между внутренней поверхностью раскрепляющей манжеты и теплозащитным покрытием корпуса, и прижимы с профилированной поверхностью, сопрягаемой с наружной поверхностью раскрепляющей манжеты, при этом устройство снабжено динамометром, соединенным с неподвижным кольцом и упирающимся в подвижное кольцо.
При этом использование в устройстве колец, расположенных соосно, обеспечивает простоту изготовления, надежное крепление на корпусе и исключение его повреждения, а также позволяет равномерно распределить клинья и прижимы на подвижном кольце, обеспечивая равномерное нагружение замка манжеты.
Устанавливаемые на периферии подвижного кольца, равномерно по окружности, клинья с внутренней и наружной профилированными поверхностями, располагающиеся в зазоре между внутренней поверхностью раскрепляющей манжеты и теплозащитным покрытием корпуса, и прижимы с профилированной поверхностью, сопрягаемой с наружной поверхностью раскрепляющей манжеты, оптимально прилегают к поверхности манжеты, зажимая ее, и не имеют острых кромок, что исключает повреждение манжеты и корпуса при испытаниях.
Снабжение устройства динамометром, соединенным с неподвижным кольцом и упирающимся в подвижное кольцо, позволяет непосредственно контролировать величину усилия, передаваемого на манжету.
Данная конструкция позволяет равномерно механически нагружать манжету с целью контроля качества соединения замка манжеты и повышения достоверности результатов этих испытаний.
На фиг. 1, 2 показаны продольные разрезы устройства в исходном положении.
На фиг. 3 показан продольный разрез устройства в рабочем положении.
Устройство состоит из неподвижного кольца 1, подвижного кольца 2, клиньев 3, прижимов 4, соединительных элементов в виде: направляющих 5, винтов 6, планки 7, крестовины 8, планок 9, шпилек 10, нажимного винта 11, винтов 12, пальцев 13, динамометра 14.
Устройство для испытаний манжеты работает следующим образом. На монтажном столе подвижное кольцо 2 соединяется с крестовиной 8, планками 9. Затем подвижное кольцо 2 переворачивается крестовиной 8 вниз и соединяется с неподвижным кольцом 1 при помощи направляющих 5, шпилек 10, устанавливаются винты 6. На фланец 15 корпуса РДТТ устанавливаются пальцы 13. Сборка из двух колец 1 и 2, ориентируясь по закрепленным в резьбовых отверстиях фланца 15 пальцах 13, устанавливается на фланец 15 корпуса РДТТ. Неподвижное кольцо 1 закрепляется на фланце 15 корпуса РДТТ шпильками и гайками (являются принадлежностью корпуса). На подвижное кольцо 2 устанавливаются клинья 3 и выставляются в зазоре между манжетой 16 и теплозащитным покрытием 17 корпуса РДТТ на необходимую глубину при помощи винтов 12, затем манжета 16 закрепляется прижимами 4. На неподвижное кольцо 2 устанавливается планка 7 с нажимным винтом 11. Между крестовиной 8 и нажимным винтом 11 устанавливается динамометр 14. Перемещение подвижного кольца 2 в осевом направлении осуществляется нажимным винтом 11 с контролем приложенного усилия динамометром 14. Перекос подвижного кольца 2, возникающий в процессе работы устройства, компенсируются винтами 6. Возврат в исходное положение подвижного кольца 2 осуществляется шпильками 10.
Использование изобретения позволяет повысить качество контроля при изготовлении корпуса РД за счет обеспечения возможности проведения контроля при приложении к раскрепляющей манжете усилия, имитирующего усилие, воздействующее на манжету при усадке заряда в процессе отверждения топлива, при этом устройство удобно в эксплуатации.