Устройство для создания динамической нагрузки

(71) Всесоюзный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеха"ники и маркшейдерского дела(56) 1. Глушков В.Н., Бойченко А.Н.Машины высоких энергий. - Кузнечно-штамповочное производство, 19 бР 2, с23-28,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 3497330/25-28,кл, а 01 Б 3/30, 1982 (прототип),54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛ(1 СОЗДАНИЯ ДИАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ, содержащее исочник давления, сообщенный с нимесивер, на стенке которого с внутГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИренней стороны выполнен кольцевойвыступ, размещенный в ресивере соосно кольцевому выступу шток с головкойкольцевое уплотнение, установленноепо периферии торца головки штока,и пусковое устройство, включающее источникрабочей среды и выполненный в стенке кольцевого выступа канал, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения крутизны переднегофронта формируемой динамическойнагрузки, оно снабжено размещеннымв полости кольцевого выступа поршнемв виде стакана, полость которого соединена посредством отверстия в егобоковой стенке с каналом пусковогоустройства, открытый торец стаканаустановлен ча головке штока, а полость, образованная стенками кольцевого выступа.и дном стакана, сообщена с атмосферой.Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам длясоздания динамической нагрузки в ударных испЫтательных стендах.Известно устройство для создания динамической нагрузки, содержащее источник давления и соосно расположенные ресивер, шток с головкой, установленный в торце ресивера и прижатый через уплотнение к стенке ресивера, и пусковое устройство Я .Однако на начальном участке разгона штока его скорость нарастаетмедленно, так как подвод рабочей )5среды из полости ресивера к торцуголовки штока вначале происходитчерез уз сую щель. Это ограничиваетвозможность устройства в областиформирования динамических нагрузокс крутым передним фронтом,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство для .оздания динамическойнагрузки, содержащее источник давления сообщенцый с цим ресивер, настенке которого с внутренней стороны выполнен кольцевой выступ, размещенный в ресивере с головкой, кольцевое уплотнение, установленное попериферии торца голонки штока, и пус ЗОновое устройство включающее источцик рабочей среды и выполненный встенке кольцевого выступа канал,Полость кольцевого выступа сообщает:я с полостью ресивера, а уплотнение 35выполнено в виде двух концецтричцорасположенных кольцевых уплотнительцых элементов, 11 ри пуске устройстварабочая соеда поступает через каналв полость, ограниченную торцом головки штока, кольцевым выступом икольцевыми уплотнительными элементами, При этом головка штока отрывается от кольцевого выступа, и рабочаясреда. из полости ресивера поступаетк поверхности головки штока междууплотцительными элементами черездве кольцевые щели, чем достигаетсяувеличение площади проходного сечения и повышение крутизны переднегофронта формируемого динамическогоимпульса 2,Однако достигаемое увеличение крутизцы переднего фронта динамического импульса незначительно, так как при малом диаметре внутреннего кольцевого уплотнителЬцого элемента мало увеличивается площадь проходного сечения, а при большом диаметре мала площадь головки штока между уплотни тельцыми элементами, к которой подводится давление иэ ресивера, что снижает величину скачка силового воэ действия ца шток при его отрыве от кол; цевого выступа, 65 Цель изобретения - увеличениекрутизны переднего фронта формируемой динамической нагрузки.Указанная цель достигается тем,что устройство для создания динамической нагрузки, содержащее источник давления, сообщенный с ним ресивер, на стенке которого с внутренней стороны выполнен кольцевой выступ, размещенный в ресивере сооснокольцевому выступу шток с головкой,кольцевое уплотнение, установленноепо периферии торца головки штока, и .пусковое устройство, включающее источник рабочей среды и выполненныйв стенке кольцевого выступа канал,снабжено размещенным в полости кольцевого выступа поршнем в виде стакана, полость которого соединена посредством отверстия в его боковойстенке с каналом пускового устройства, открытый торец стакана установлен на головке штока, аполость,образованная стенками кольцевого выступа и дном стакана, сообщена с атмосферой,Сопротивление движению стаканапри отрыве его от головки штока незначительцо, Поэтому при пуске устройства, производимом путем подачирабочей среды в полость стакана иего отрыве от головки штока, скоростьперемещения стакана очень велика и,соответственно, площадь проходногосечения (площадь кольцевой щели между головкой штока и стаканом) увеличивается очень быстро. Этим достигается увеличение крутизны переднегофронта динамического импульса.На чертеже изображено предлагаемое устройство.устройство содержит источник давления (на чертеже не показан), ресивер 1, на стенке которого выполненкольцевой выступ 2, шток 3 с головкой 4, кольцевое уплотнение 5, поршень в виде стакана б и пусковое устройство, включающее источник рабочейсреды не показан) и канал 7 в стенке кольцевого выступа 2, Стакан бимеет уплотнения 8 и отверстие 9 вбоковой стенке, Полость 10, образованная стенками кольцевого выступа 2и дном стакана б, сообщена с атмосферой посредством отверстия 11,Устройство работает следующим образом.В исходном положении головка 4штока 3 поджата к открытому торцустакана б. Масса стакана б многоменьше массы штока 3, В ресивере 1создается давление от источникадавления. При этом шток 3 и стакан6 подключаются друг к другу, так какна кольцевую площадь штока 3 и стакана б, равную разности площадей головки 4 штока 3 и самого штока 3,действует сила давления рабочейФилиал ППП "Патентф, г,ужгород, ул. Проектная, 4 среды в ресивере 1. При подаче через канал 7 пускового устройства рабочей среды эта сила сжатия преодо. левается давлением в полости стакана б, и шток 3 и стакан .б начинают двигаться в противоположные стороны. Так как .масса стакана б значительноменьше массы штока 3 и она не испытывает сопротивления своему движению, то при незначительном перемещении штока 3 стакан б переместится на большое расстояние и откроет широкий проход для рабочей среды к торцу головки 4 штока 3. Шток 3 достигаетмаксимальной скорости на короткомпути разгона и тем самым достигаетсябольшая крутизна переднего ФронтаФормируемой динамической нагрузки.Предлагаемое устройство испытывает объекты с большими скоростяминагружения и высоким уровнем ускорений на начальном участке пути разгона, Это позволяет более точно про изводить ряд эксплуатационных нагрузок, что повышает достоверность результатов испытаний.