УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения деформаций оболочечных конструкций корпусов жидкостных ракетных двигателей 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 G01В 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 G01В 7/16, опубл. 27.09.1997 г.).
Известно 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 G01В 7/16, опубл. 10.04.2012 г.).
Наиболее близким по технической сущности решением является устройство для исследования напряженно-деформированного состояния корпуса ракетного двигателя твердого топлива из армированных пластиков, содержащее 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 (RU №163913, МПК G01В 7/16, опубл. 20.08.2016 г.).
Недостатками является невозможность исследования напряженно-деформированного состояния внешнего силового корпуса камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя.
Задачей полезной модели является расширение наглядных возможностей по определению окружных и осевых относительных деформаций, возникающих в нагруженной стенке двухстенной камеры с продольными связями.
Техническим результатом является оценка работоспособности внешнего силового корпуса камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для исследования напряженно-деформированного состояния корпуса ракетного двигателя, содержащем тензорезисторы, упругий элемент, к которому по образующей равномерно наклеены тензорезисторы, причем нечетные параллельно, а четные перпендикулярно оси симметрии, измерительную аппаратуру, жестко закрепленный штуцер, систему нагружения внутренним давлением, упругий элемент выполнен в виде камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя, причем внутренняя оболочка ограничена заглушкой.
Новизна заключаются в том, что упругий элемент выполнен в виде камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя, причем внутренняя оболочка ограничена заглушкой.
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. Устройство содержит камеру сгорания жидкостного ракетного двигателя 1, к которой по образующей равномерно наклеены тензорезисторы, причем нечетные 2 параллельно, а четные 3 перпендикулярно оси симметрии, соединенные с измерительной аппаратурой 4. В нижней части камеры сгорания 1 жестко закреплен штуцер 5, к которому подключена система нагружения внутренним давлением 6. Внутренняя оболочка камеры сгорания 1 ограничена заглушкой 7.
Устройство работает следующим образом.
Системой нагружения 6 через штуцер 5 создают избыточное давление 1,96 МПа в камере сгорания 1, ограниченной заглушкой 7. Проводят регистрацию измерительной аппаратурой 4 показаний заданного массива датчиков 2 и 3, сравнивая их с начальными показаниями. По переводным формулам определяют окружные и осевые относительные деформации, возникающие в нагруженной стенке двухстенной камеры с продольными связями.
Данное устройство позволяет наглядно определить окружные и осевые относительные деформации в точках, расположенных на цилиндрической обечайке, торовой и конической оболочках вращения, оценить напряженно-деформированное состояние испытуемой камеры, запас прочности конструкции в различных сечениях, уточнить правомерность расчетной схемы, допущений и методик проектировочного и проверочного расчетов корпуса двухстенной камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя.