УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ТВЁРДОГО ТОПЛИВА ИЗ АРМИРОВАННЫХ ПЛАСТИКОВ

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения деформаций оболочечных конструкций корпусов РДТТ из армированных пластиков типа "кокон" с различными типами намоток при испытаниях на прочность и может быть использована, например, в ракетостроении, а также в учебном процессе ВУЗов.
Известно устройство для измерения деформаций, содержащее опорный элемент для крепления к контролируемому объекту, и закрепленные на нем электроды емкостного датчика зазора, опорный элемент выполнен в виде Г-образных токопроводящих пластин, выступы которых расположены параллельно один другому, имеют диэлектрическое покрытие на обращенных одна к другой поверхностях и выполняют функции электродов емкостного датчика (RU №2040777, МПК G01B 7/16, опубл. 27.07.1995 г.).
Известно устройство для измерения деформаций при испытаниях на прочность, содержащее упругий элемент, узел крепления упругого элемента, тензорезисторы, расположенные на упругом элементе и измерительную аппаратуру, упругий элемент выполнен из двух тонкостенных колец, соединенных друг с другом последовательно по оси их симметрии узлом задания нормированной величины измеряемого параметра, а в узлах крепления и узлах задания нормированной величины измеряемого параметра выполнены базовые отверстия (RU №2091702, МПК G01B 7/16, опубл. 27.09.1997 г.).
Наиболее близким по технической сущности решением является устройство для исследования напряженно-деформированного состояния гладких конических оболочек, содержащее упругий элемент, тензорезисторы, измерительную аппаратуру, упругий элемент выполнен в виде гладкой конической оболочки, к которой по образующей равномерно наклеены тензорезисторы, причем нечетные параллельно, а четные перпендикулярно оси симметрии, в боковой части корпуса устройства жестко закреплен штуцер, в устройство введена система нагружения осевыми силами, состоящая из крышки и штока, причем шток жестко закреплен с помощью штифта к корпусу, в нижней части снабжен поворотным рычагом, крышка конической оболочки закреплена через тензостакан с помощью резьбового соединения к штоку, на тензостакан в осевом направлении наклеен тензорезистор (RU №114775, МПК G01B 7/16, опубл. 10.04.2012 г.).
Недостатками является невозможность исследования напряженно-деформированного состояния корпусов ракетного двигателя твердого топлива из армированных пластиков.
Задачей полезной модели является расширение наглядных возможностей по определению окружных и осевых относительных деформаций в точках пластикового корпуса типа "кокон" с различными типами намоток.
Техническим результатом является оценка работоспособности корпуса ракетного двигателя твердого топлива из армированного пластика.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для исследования напряженно-деформированного состояния корпуса ракетного двигателя твердого топлива из армированных пластиков, содержащем тензорезисторы, упругий элемент, к которому по образующей равномерно наклеены тензорезисторы, причем нечетные параллельно, а четные перпендикулярно оси симметрии, измерительную аппаратуру, жестко закрепленный штуцер, упругий элемент выполнен в виде корпуса из армированных пластиков типа "кокон" с различным типом намоток, в устройство введена система нагружения внутренним давлением, состоящая из электрогидравлической машины, которая объединяет в один функциональный блок насос, электродвигатель и масляный бак, последовательно соединенная с упругим элементом через обратный клапан, клапанную коробку, вытеснитель, манометр и два вентиля гидравлическими магистралями, причем клапанная коробка состоит из распределителя жидкости, предохранительного клапана и дренажного вентиля.
Новизна заключаются в том, что упругий элемент выполнен в виде корпуса из армированных пластиков типа "кокон" с различным типом намоток, в устройство введена система нагружения внутренним давлением, состоящая из электрогидравлической машины, которая объединяет в один функциональный блок насос, электродвигатель и масляный бак, последовательно соединенная с упругим элементом через обратный клапан, клапанную коробку, вытеснитель, манометр и два вентиля гидравлическими магистралями, причем клапанная коробка состоит из распределителя жидкости, предохранительного клапана и дренажного вентиля.
Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявленном устройстве.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства для исследования напряженно-деформированного состояния корпуса ракетного двигателя твердого топлива из армированных пластиков. Устройство содержит упругий элемент 1, к которому по образующей равномерно наклеены тензорезисторы, причем нечетные 2 параллельно, а четные 3 перпендикулярно оси симметрии, соединенные с измерительной аппаратурой 4. В верхней части упругого элемента 1 жестко закреплен штуцер 5, к которому подключена система нагружения внутренним давлением, состоящая из электрогидравлической машины 6, которая объединяет в один функциональный блок насос 7, электродвигатель 8 и масляный бак 9. Электрогидравлическая машина 6 последовательно соединена с упругим элементом 1 через обратный клапан 10, клапанную коробку 11, вытеснитель 12, манометр 13 и два вентиля 14 и 15 гидравлическими магистралями. Клапанная коробка 11 состоит из распределителя жидкости 16, предохранительного клапана 17 и дренажного вентиля 18.
Устройство работает следующим образом.
Включают электрическое питание электродвигателя 8 насоса 7 и масло из масляного бака 9 через обратный клапан 10, клапанную коробку 11 поступает в вытеснитель 12. В вытеснителе 12 давление масла через резиновую мембрану действует на дистиллированную воду. Открыв вентили 14 или 15, давление 0,6 МПа дистиллированной воды нагружает один из корпусов упругого элемента 1, величину которого контролируют по манометру 13. Проводят регистрацию измерительной аппаратурой 4 показаний заданного массива датчиков 2 и 3, сравнивая их с начальными показаниями. После проведения эксперимента открывают дренажный вентиль 18.
Данное устройство позволяет наглядно определить окружные и осевые относительные деформации в точках пластикового корпуса, расположенных на днище и цилиндрической обечайке, оценить напряженно-деформированное состояние испытуемого образца, запас прочности конструкции в различных сечениях, уточнить правомерность расчетной схемы, допущений и методик проектировочного и проверочного расчетов корпусов из армированных пластиков типа «кокон», изготовленных спирально-кольцевой намоткой.