一種大型固體發動機跌落試驗釋放裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開一種大型固體發動機跌落試驗釋放裝置，能夠適用于大型發動機跌落試驗，且瞬時響應能力強，動作同步性好。該裝置包括試驗架和釋放機構；其中試驗架用于支撐釋放機構，使被試發動機能夠按照指定高度放置在釋放機構上；釋放機構通過擋板以托舉的方式支撐被試發動機，擋板被綁帶固定，綁帶一端由爆炸螺栓組件連接。下向爆炸螺栓發送起爆信號后，爆炸螺栓斷裂，綁帶松開，擋板失去束縛打開，試發動機實現自由落體。以托舉的方式支撐被試發動機，避免夾具或卡鉗的夾緊力損傷發動機，同時結構也比夾具或卡鉗小巧、簡單；使用爆炸螺栓相對于以往的夾緊力卸載方式，瞬時響應能力強，動作同步性好，有利于提高試驗精度控制。
【專利說明】
一種大型固體發動機跌落試驗釋放裝置
技術領域
[0001]發明涉及一種釋放裝置，具體涉及一種在大型固體發動機跌落試驗中的跌落試驗釋放裝置，屬于發動機試驗技術領域。
【背景技術】
[0002]在發動機安全性研究領域，跌落試驗是對發動機進行沖擊安全性評價與考核比較有效的試驗手段，試驗方法通常為將發動機置于指定高度，令發動機以指定姿態自由落體跌落于指定材質地面。此試驗中被試發動機的釋放裝置是試驗能否成功實施的關鍵裝置，所以要求釋放裝置瞬時反應靈敏，動作同步性好，同時在打開方式設計上力求對發動機下落產生盡量小的擾動，確保發動機下落姿態穩定。
[0003]現有的發動機跌落試驗釋放裝置普遍采用夾具或卡鉗，將被試發動機夾緊后起吊到指定高度，收到釋放指令后，夾具或卡鉗卸載夾緊力，使發動機脫離并自由落體。這種試驗裝置適用于小型發動機跌落試驗，但是當發動機直徑超過lm，質量達到數噸級別時，夾具或卡鉗將不再適用，因為首先與大型發動機匹配的夾具或卡鉗將極其笨重，另外巨大的夾緊力極有可能損傷發動機。
[0004]小型試件跌落試驗裝置一般采用水平托舉或吊裝方法，試件被置于水平托舉裝置上或者被吊起，收到釋放指令后，托舉裝置或吊具釋放試件，令試件自由落下。由于大型固體發動機的體積和質量均較大，對釋放一致性以及穩定性要求較高，這種釋放裝置無法滿足要求。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明提供一種大型固體發動機跌落試驗釋放裝置，能夠適用于大型發動機跌落試驗，且瞬時響應能力強，動作同步性好，有利于提高試驗精度控制。
[0006]所述的大型固體發動機跌落試驗釋放裝置包括:試驗架和釋放機構；
[0007]所述試驗架用于支撐釋放機構，使被試發動機能夠按照指定高度放置在釋放機構上；
[0008]所述釋放機構包括:擋板、綁帶和爆炸螺栓組件;兩個所述擋板的一端分別連接在試驗架的兩根橫梁上，另一端由擋板下方的綁帶支撐，使所述擋板成V型結構支撐被試發動機;所述綁帶的一端直接連接在其中一根橫梁上，另一端通過爆炸螺栓組件與另一根橫梁相連。
[0009]所述爆炸螺栓組件包括:上U型掛鉤、爆炸螺栓和下U型掛鉤，所述上U型掛鉤和下U型掛鉤之間通過爆炸螺栓及配套螺母連接;所述上U型掛鉤與試驗架的橫梁之間通過銷軸銷接，下U型掛鉤與所述綁帶之間通過銷軸銷接。
[0010]有益效果:
[0011 ] (I)以托舉的方式支撐被試發動機，避免工裝過于笨重，同時也避免夾具或卡鉗的夾緊力損傷發動機，同時結構也比夾具或卡鉗小巧、簡單；
[0012](2)使用爆炸螺栓相對于以往的夾緊力卸載方式，瞬時響應能力強，動作同步性好，有利于提高試驗精度控制。
【附圖說明】
[0013]圖1為該跌落試驗釋放裝置整體示意圖；
[0014]圖2為發動機被釋放前釋放機構結構示意圖；
[0015]圖3為發動機被釋放后釋放機構結構示意圖；
[0016]圖4為爆炸螺栓組件示意圖。
[0017]其中:卜被試發動機、2-釋放機構、3-跌落塔架、4-擋板、5-橫梁、6-綁帶、7-爆炸螺栓組件、8-上U型掛鉤、9-爆炸螺栓、I O-下U型掛鉤
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。
[0019]本實施例針對大型發動機(直徑2m，長約3m，重量12t)的跌落試驗，提供一種新的打開釋放裝置，該釋放裝置采用擋板、爆炸螺栓組件和綁帶為主體，采用托舉的方式，配合爆炸螺栓打開釋放，不但解決了夾持問題，而且提高了試驗控制精度。
[0020]該釋放裝置需放置在跌落塔架3，跌落塔架3設計載荷25t，為鋼結構，材料為Q235B。如圖1所示，在跌落塔架3中間兩根橫梁上安裝釋放結構2，跌落試驗前，被試發動機I按照指定高度放置在釋放機構2上，試驗時，釋放機構2工作，被試發動機I快速釋放，保持指定姿態自由跌落至地面。
[0021]如圖2所示，所述釋放機構包括:擋板4、綁帶6和爆炸螺栓組件7。兩個擋板4的一端分別連接在跌落塔架3的兩根橫梁5上，另一端由擋板4下方的兩根綁帶6支撐，每根綁帶6的一端直接連接在其中一根橫梁5上，另一端通過爆炸螺栓組件7與另一根橫梁5相連。兩檔板安裝完后形成V型結構支撐被試發動機I，考慮擋板的V型結構，本實施例中兩根綁帶設計角度為與豎直方向50°夾角，則平均每根綁帶承受的拉力T約為46kN。選取單根承載力為16t的綁帶，綁帶承載安全系數大于3。
[0022]如圖4所示，爆炸螺栓組件7包括上U型掛鉤8、爆炸螺栓9和下U型掛鉤10，上U型掛鉤8和下U型掛鉤10之間由爆炸螺栓9及配套螺母連接，然后所述上U型掛鉤8再與跌落塔架3的橫梁5通過銷軸銷接，下U型掛鉤10與綁帶6通過銷軸銷接。本實施例中爆炸螺栓9的技術參數:承載力18T，滿足載荷需求，爆炸螺栓同步性< 3ms，點火電流1?15A，橋路電阻0.5Ω。
[0023]該釋放裝置的工作原理為:所述擋板4以托舉的方式支撐被試發動機I，將被試發動機I吊裝靜止在兩擋板4形成的V型結構中；按下點火控制按鈕后，兩個爆炸螺栓9同時起爆，爆炸螺栓9斷開，上U型掛鉤8和下U型掛鉤10分離，下U型掛鉤10連同銷接的綁帶6在重力作用下落下，此時綁帶6對擋板4無支撐作用，兩擋板4形成的V型結構在重力作用下向兩側旋轉打開，使被試發動機I水平跌落至地面，如圖3所示。
[0024]該釋放裝置的實際安裝及工作過程為:
[0025](I)將跌落塔架的橫梁、立柱以及釋放裝置的擋板等運至試驗場地；
[0026](2)將跌落塔架的立柱梁底端安裝在跌落場地基礎的地腳螺栓上；
[0027](3)完成跌落塔架橫梁與立柱梁的焊接工作；
[0028](4)安裝釋放裝置:將兩個擋板外側端面銷接在跌落塔架的橫梁上，內側端用吊車懸起，使兩擋板呈V型結構；
[0029](5)將兩組爆炸螺栓組件的上U型掛鉤安裝在塔架橫梁上，下U型掛鉤連接綁帶一端，綁帶另一端與塔架橫梁連接，使綁帶相對V型擋板呈托舉形式，確保兩條綁帶平行；
[0030](6)吊車緩慢釋放擋板，令擋板緩慢落至吊帶上，靜止后兩擋板形成V型結構；
[0031](7)使用吊車將被試發動機緩慢吊至跌落塔擋板的V型結構上，安裝測試傳感裝置，保證V型結構完全受力，去除起吊裝置；
[0032](8)人員撤離至安全區域后，點火控制系統啟動；
[0033](9)點火系統解鎖，發送點火信號，爆炸螺栓爆炸斷開，上、下兩個U型掛鉤分離，V型結構打開，被試發動機自由跌落至地面。
[0034]綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種大型固體發動機跌落試驗釋放裝置，其特征在于，包括:試驗架和釋放機構； 所述試驗架用于支撐釋放機構，使被試發動機能夠按照指定高度放置在釋放機構上； 所述釋放機構包括:擋板、綁帶和爆炸螺栓組件;兩個所述擋板的一端分別連接在試驗架的兩根橫梁上，另一端由擋板下方的綁帶支撐，使所述擋板成V型結構支撐被試發動機；所述綁帶的一端直接連接在其中一根橫梁上，另一端通過爆炸螺栓組件與另一根橫梁相連。2.如權利要求1所述的大型固體發動機跌落試驗釋放裝置，其特征在于，所述爆炸螺栓組件包括:上U型掛鉤、爆炸螺栓和下U型掛鉤，所述上U型掛鉤和下U型掛鉤之間通過爆炸螺栓及配套螺母連接;所述上U型掛鉤與試驗架的橫梁之間通過銷軸銷接，下U型掛鉤與所述綁帶之間通過銷軸銷接。
【文檔編號】G01M7/08GK105841910SQ201610316956
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】侯曉, 劉長猛, 袁軍, 劉凱, 敖麟, 王宇, 孫利清, 李侃
【申請人】西安航天動力技術研究所