[发明专利]一种固体发动机静强度试验联合加载系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体发动机静强度试验联合加载系统，属于固体发动机试验技术领域，用于固体发动机力学强度试验。

背景技术

静强度试验技术是通过试验的方法，观察和研究结构或构件在静载荷作用下的强度、刚度、稳定性，以及应力、变形分布情况的一门学科。固体发动机静强度试验就是在试验室的条件下，通过试验装置再现载荷及边界条件，观测和研究固体发动机结构的零、部件的应力状态的试验。固体发动机静强度试验不仅是验证结构形式的合理性和结构静力分析正确性的重要手段，而且在为建立新的分析模型和工程理论提供结构特性参数，为研制新型导弹与运载火箭积累设计资料，对改进结构设计，减小结构质量与提高产品可靠性等方面均起着重大作用。

联合加载系统是实现试验时的集中载荷或分布载荷的力源设备，是实现固体发动机试验方案的重要环节。联合加载系统的优劣，对提高固体发动机试验质量，缩短试验周期、降低试验成本、保证试验安全等方面都有直接的影响。

目前，国内外联合加载系统多以液压传动方式为主。系统以油液作为工作介质，通过动力元件将机械能转换为压力能，经过管道和控制元件，并借助执行元件将压力能转换成机械能，用机械能驱动负载。液压加载系统包括动力元件(油泵)、执行元件(作动筒)、控制元件(各类控制阀)、辅助元件(油箱、滤油器、油管、接头、压力表、蓄能器和冷却器等)和计算机控制等。同机械、电力传动相比，液压加载技术具有结构紧凑、体积小、容量大、加载动作平稳、惯性小、动作灵敏、启动制动迅速、能够做出各种复杂的机械动作等优点；主要缺点是液压元件难免泄漏；油液的粘度随温度的变化而变化，不宜在高温或过低温下工作；多点协调控制精度低。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种固体发动机静强度试验联合加载系统，适用于各种型号固体发动机的静强度加载试验，解决了传统液压加载系统存在的协调控制精度低、试验安全因素考虑不充分等技术问题。

技术方案

一种固体发动机静强度试验联合加载系统，其特征在于包括液压能源部分和控制部分；所述液压能源部分包括液压泵1、单向阀2、卸荷阀4、比例溢流阀5、压力变送器、作动筒、高压比例减压阀组10、中压比例减压阀组11、低压比例减压阀组12、水冷却器17、蓄能器18、油箱19和连接管道；与油箱19连接的液压泵1通过单向阀2连接高压比例减压阀组10、中压比例减压阀组11和低压比例减压阀组12的输入端，同时还连接卸荷阀4、比例溢流阀5和蓄能器18；卸荷阀4的输入端连接油箱19；比例溢流阀5的输入端与液压泵1连接，同时通过水冷却器17连接油箱19，同时还连接高压比例减压阀组10、中压比例减压阀组11和低压比例减压阀组12的输入端；所述的高压比例减压阀组10、中压比例减压阀组11和低压比例减压阀组12上的每个通道各连接一个压力变送器，每个通道的输出端各连接一个作动筒；

所述控制部分包括：交流电动机20、力传感器23、通讯接口26、数字量输出驱动电路27、模拟量输出驱动电路28和CPU；力传感器23的输出信号通过通讯接口26与CPU连接，模拟信号通过A/D转换器输出至CPU；CPU的控制信号通过数字量输出驱动电路分别控制换向阀控制线圈22和交流电动机20，同时CPU的控制信号还通过模拟量输出驱动电路28控制比例阀控制线圈21；

所述交流电动机20通过连轴器与液压泵1连接。

在油箱19与液压泵1之间设有滤油器15。

在油箱19与水冷却器17之间设有过滤器16。

在油箱19上设有高压压力表7，之间连接压力表开关6。

在油箱19上设有油温计13。

在油箱19上设有液位报警器14。

在单向阀2与蓄能器18之间设有过滤器3。

在力传感器23与通讯接口26之间设有显示器25。

有益效果

本发明提出的一种固体发动机静强度试验联合加载系统，与现有技术比较具有如下优点：

(1)采用双闭环多通道液压比例伺服控制技术，系统各通道协调加载精度可达0.3级以上；

(2)系统具有多参数检测、监控和报警功能，能够有效保证产品试验的安全性；

(3)系统具有手自动切换和互锁功能，便于检测和维护，并满足各种试验需求；

(4)软件采用神经网络控制算法，控制精度和系统响应均满足试验技术指标；

(5)集中式水冷却和油液温度检测，能源系统能被控制在有效温度范围；