Стенд для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий

Стенд для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий

Реферат

 

Изобретение относится к области испытательной техники. Стенд содержит крупногабаритную камеру и дополнительную малогабаритную камеру, сообщенную с системой вакуумирования и крупногабаритной камерой через дополнительные вакуумные трубопроводы, а также снабжен двумя дополнительными вентилями. Один дополнительный вентиль установлен в дополнительном вакуумном трубопроводе между крупногабаритной и малогабаритной камерами. Второй вентиль установлен в дополнительном вакуумном трубопроводе между малогабаритной камерой и системой вакуумирования. Кроме того, стенд снабжен дополнительной системой измерения утечек, дополнительными магистралями подачи контрольного газа в проверяемые системы изделия, установленного в малогабаритной камере, подключаемыми через пневмогермовводы к устройству заправки проверяемых систем изделия контрольным газом. Изобретение позволяет сократить время и трудозатраты при подготовке к натурным испытаниям крупногабаритного изделия, например космического аппарата. 1 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям изделий на герметичность и может найти применение также в тех областях техники, где предъявляются повышенные требования к надежности изделий.

Известен стенд для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, включающий в себя крупногабаритную камеру и систему вакуумирования, подсоединенную к камере (1) (А.Рот "Вакуумные уплотнения" "Энергия", 1971 г., стр.6).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является стенд для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, включающий крупногабаритную камеру, систему вакуумирования, подсоединенную к крупногабаритной камере, устройство заправки проверяемых систем изделия контрольным газом, систему измерения утечки, установленную на крупногабаритной камере (2) (Вакуумные системы и их элементы. Справочник-атлас. Под ред.В.Д. Лубенца, 1968 г., стр.188).

Этот стенд принят заявителем за прототип.

Недостатками аналога и прототипа являются то, что их экономически невыгодно использовать при испытаниях на герметичность малогабаритных изделий, например отдельных агрегатов космического аппарата (приборно-агрегатного отсека, спускаемого аппарата и др.) при подготовке его к натурным испытаниям, так как для испытаний отдельных малогабаритных агрегатов достаточна камера объемом до 20 м³. В то же время для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, например, типа орбитальной станции требуется камера объемом не менее 350 м³ и более. При испытаниях на герметичность крупногабаритного или малогабаритного изделия в камере объемом V = 350 м³ в течение, например, 24 часов для обеспечения необходимого вакуума и чувствительности испытаний расходуется электроэнергия не менее 5000 кВт, охлаждающей воды не менее 220 м³, жидкого азота не менее 1 тонны.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей предлагаемого стенда за счет обеспечения установки отдельных агрегатов крупногабаритного изделия в малогабаритную камеру в процессе технологического цикла подготовки (с сокращением времени и снижением трудозатрат при испытаниях изделий на герметичность в процессе их подготовки к натурным испытаниям).

Указанный технический результат достигается тем, что в стенде испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, включающем крупногабаритную камеру, устройство заправки контрольным газом проверяемых систем изделия, систему вакуумирования и систему измерения утечек, установленные на крупногабаритной камере, стенд снабжен дополнительной малогабаритной камерой, сообщенной с системой вакуумирования и крупногабаритной камерой через дополнительные вакуумные трубопроводы, двумя дополнительными вентилями, один дополнительный вентиль установлен в дополнительной вакуумном трубопроводе между крупногабаритной и малогабаритной камерами, второй вентиль установлен в дополнительном вакуумном трубопроводе между малогабаритной камерой и системой вакуумирования, а также дополнительной системой измерения утечек, дополнительными магистралями подачи контрольного газа в проверяемые системы изделия, установленного в малогабаритной камере, подключаемыми через пневмогермовводы к устройству заправки проверяемых систем изделия контрольным газом.

Конструкция предлагаемого стенда для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, например космического аппарата и его отдельных агрегатов, представлена на предлагаемом чертеже, где схематично изображен общий вид стенда.

В состав стенда входит крупногабаритная камера 1, система вакуумирования, состоящая из вакуумных насосов 2, вакуумного трубопровода 3, подсоединенного через вентиль 4 к крупногабаритной камере 1, дополнительного вакуумного трубопровода 5, сообщенного через дополнительный вентиль 6 с крупногабаритной камерой 1 и дополнительной малогабаритной камерой 7, дополнительного трубопровода 8, сообщенного через дополнительный вентиль 9 с малогабаритной камерой 7 и системой вакуумирования 2, устройство заправки контрольным газом проверяемых систем изделия, состоящее из пневмопульта 10, магистралей подачи контрольного газа 11, соединенных через пневмогермовводы 12 с изделием 13 (когда оно установлено в крупногабаритной камере 1), а также из дополнительных магистралей подачи контрольного газа 14 в проверяемые системы изделия 15 (когда оно установлено в малогабаритной камере 7), соединенные через пневмогермовводы 16 с пневмопультом 10, система измерения утечки 17, установленная на крупногабаритной камере 1, и дополнительная система измерения утечки 18, установленная на дополнительной малогабаритной камере 7.

Предлагаемый стенд для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий работает следующим образом. Устанавливают изделие 15 в малогабаритную камеру 7 и подстыковывают дополнительные магистрали подачи контрольного газа 14 к проверяемым системам на изделии 15. Заправляют поочередно проверяемые системы контрольным газом от пневмопульта 10 до избыточного рабочего давления и проверяют технологические стыки на герметичность методом "щупа". После проверки на герметичность технологических стыков сбрасывают давление контрольного газа из проверяемых систем до атмосферного, после чего, герметизируют малогабаритную камеру 7, закрывают вентили 6 и 4, отстыковывают вентиль 9 и начинают вакуумирование малогабаритной камеры 7 до заданного давления с помощью вакуумных насосов системы вакуумирования 2.

После достижения заданного давления с помощью дополнительной системы измерения утечки 18 оценивают герметичность проверяемых систем согласно технологического процесса испытаний изделия в вакуумной камере. Введение дополнительных вентилей 6 и 9 и дополнительных магистралей подачи контрольного газа 14 позволяют проводить одновременно испытания на герметичность в малогабаритной камере 7 как автономно, независимо от испытаний на герметичность в крупногабаритной камере 1, так и совместно, например, при необходимости контроля герметичности доставляемых грузов, которые впоследствии размещаются внутри космического аппарата. А введение дополнительной системы измерения утечек 18 необходимо для достижения повышенной чувствительности испытаний, так как при испытаниях на герметичность в вакуумных камерах объемом (V = 350 м³ и более) чувствительность испытаний зависит от глубины достигаемого вакуума, величины объема вакуумной камеры, взаимного расположения вакуумных средств и системы измерения утечки, и соответственно на вакуумной камере объемом 20 м³ чувствительность испытаний будет минимум на порядок выше.

Использование предлагаемого технического решения дает следующий положительный эффект: - при испытании на герметичность изделия в камере объемом до 20 м³, например, в течение 24 часов расход электроэнергии составит 450 кВт, охлаждающей воды - 25 м³, жидкого азота - 0,1 тонны, что на порядок ниже, чем при испытаниях в крупногабаритной камере объемом V = 350 м³, кроме того, сокращается примерно в 1,5 раза время выхода вакуумной камеры на рабочий режим испытаний; - расширяются функциональные возможности стенда за счет обеспечения установки отдельных агрегатов крупногабаритного изделия в малогабаритную камеру в процессе технологического цикла подготовки; - сокращается время и трудозатраты при подготовке к натурным испытаниям крупногабаритного изделия, например, космического аппарата за счет параллельно ведущихся испытаний.

Предел измерения не требует дополнительной разработки или доработки существующего комплектующего оборудования, выпускаемого отечественной промышленностью.

Формула изобретения

Стенд для испытаний на герметичность крупногабаритных изделий, включающий крупногабаритную камеру, устройство заправки контрольным газом проверяемых систем изделия, систему вакуумирования и систему измерения утечек, установленные на крупногабаритной камере, отличающийся тем, что стенд снабжен дополнительной малогабаритной камерой, сообщенной с системой вакуумирования и крупногабаритной камерой через дополнительные вакуумные трубопроводы, двумя дополнительными вентилями, один дополнительный вентиль установлен в дополнительном вакуумном трубопроводе между крупногабаритной и малогабаритной камерами, второй вентиль установлен в дополнительном вакуумном трубопроводе между малогабаритной камерой и системой вакуумирования, а также дополнительной системой измерения утечек, дополнительными магистралями подачи контрольного газа в проверяемые системы изделия, установленного в малогабаритной камере, подключаемыми через пневмогермовводы к устройству заправки проверяемых систем изделия контрольным газом.

РИСУНКИ

Рисунок 1