Способ определения силы ударного импульса электродинамической ударной машины

СССР ИСАНИНА ИЗОБЕКт ЗАВИСИМОМУ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Медведе СОО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ УДАРНОГО ИМПУЛЬСАЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ УДАРНОЙ МАШИНЫ615267/25 в Комитет но делаи Совете Мншстроп СССР аявлено 27 декабря 1958 г. изобретений и открыти 1 с 159 зобретенийОпубликовано в Бюллетене вное авт св.13193 от 29 нваря 195 на имя того гке лина В основном авт. св. описан способ создания ускоре 1 гиц, и котором используются электродинамические силы, возникающие в элсктродцнамической ударной машине между магнитным полем ц К 11 туцКой, механически связанной с Объектом и: пьтания и Оотекаем 011 током.1-1 астоящее изобретение относится к способу опредезения силы уд 11 рно 1 о импульса подобного рода машины.Отличительная особенность этого способа заключается в том, чго производят относительное измерение величины импульса количества движения, приобретаемого подвижной системой машины за время воздействия силы, Затем определяют масштаб этого измерения сравнением с аб олютным значением электродинамцческой силы, развиваемой машино; при пропускании постоянного тока через каттиК сс под;1 жцоц с 1 Стсмь 1.На чертеже изображен график зависимости скорости (э. д, с.) От изменений амп;итуды тока, подаваемого в катушку машины.Измерение амплитуды ударных (т. с. весьма кратковременных) цмпульсоь . Илы, применяемых при испытаниях устойчивости различных приборов против воздействия механических ударов, обычно осуществляется путем применения емкостных, пьезоэлектрических цлц других датчиков, вырабатывающих импульсы электрического напряжения, находящиеся в определенной зависимости от амплитуды воздействующего на них ускорения (механической силы) . Применяются также инерционные контактные датчики, в которых наступает разрыв электрической цепи в момент приблизительного равенства силы инерции, воздействую;цей ца некоторую мас"у под влиянием измеряемого ускорения, ц силы цру.124 б 93жины, прижимающей эту массу к контакту цепи в направлеИи обратном напраьлению силы инерцииК недостаткам этих систем датчиков следует огнесги понижение точности измерения при сокращении длительности ударных импу;ьсов н невозможность градуировки на значительныс величины ударных ускорений, При длительности ударов значительно менее одной ми,Сисекуд и при ускорениях свыше 1000 р известные системы датчиков пракИчески не могут быть использованы. Кроме того, они, как правило, сложны и ненадежны в эксплуатации,Предложепны спосоо измеречпя а 1 тлитуды силь ( скоОен 15 д 11- ра электроди 11 амической ударой машггы позоляе создать несложнеНадежные датчики для непосрсдствснпого изъ 1 ерения практически сколь угодно больших ускорений (вплОть до 20000 -25000 о) во всем диапазоне необходимых длительностей удара,Этот способ основан на принципе строгой пропорционаг 1,НО тп импу,ьса кол 111 ества движени 51, т. е. скорости, приоб 11 етасъ 10 масс 01 110; воздействием импульса силы, амплитуде действующей силы при условии, если длительно "ть и срорма импульса постояпны и не зависят от устанавливаемых произвольно значении амплитуды силы. Такое условие имеет место в электродинамичсской ударной машине, поскольку форма и длительность импульса силы однозначно определяются формой и длительностью импуль" а тока, протекающего по ее катушке,Математиче"кое выражение этого принципа таково: если Р = 1 т )(г), где Р мгновенное значение силы, Рт -- амплитуда силы, и /(1) - закон изменения силы во времени, то согласно второму закону НьютонаЫтР- ка-=т;- д 1аз Йгдс пг - масса; --- а - ускорение и У-== пг - ==-Р Я).ИтИнтегрируя последнее выражение для полной длительности импульса, получают, что111 у -- =г" ,ГТак как по условию закон изменения силы (форха и длительностьимпульса) неизменен, то интеграл равен постоянной1) И = с,оОтсюда:стилиа=а с,тПоследние два выражения устанавливают прямую пропорциональность скорости Т 1, приобретаемой в конце импульса массой т, испытывающей воздействие ударного импульса силы, амплитуде силы Рт или ускорения ат .По этому способу можно заменять измерение аплитуды силы или ускорения измерением скорости, так как скорость гораздо легче поддается непосредственному измерению путем, например, определения электродвижущей силы, развиваемой катушкой при ее движении в магнит М 124693ном псле или, наооорот, при движении магнита,в катушке (катуп 1 ка или магнит прикрепляются к подвижной системе машины) .Путем измерения скорости, точнее э. д. с. катушки, для различных значений амплитуды силы удара получают график зависимости скорости (э, д. с.) от изменений амплитуды тока, подаваемого в катушку электро- динамической ударной машины, При этом масштаб оси ординат (скорости) устанавливается произвольно из соображений получения графика, удобного для последующего пользования. Участок графика от нуля до точки Р, отвечающий относительно меньшим значениям амплитуды тока У, представляет собой прямую, так как амплитуда силы (по доказанному - скорости) линейно зави,"ит от амплитуды тока (зако 11 Био-Савара строго справедлив для малых токов) и устанавливает эту линейную зависимость. Это позволяет принять масштаб оси ординат непосредственно в единицах силы путем статического измерения ее на постоянном токе при значительно меньшей, чем в импульсе, силе тока. Полученный масштаб силы Роткладывается по оси ординат. После этого получается график градуировки ударной машины, пригодный для постоянного пользования,Измеритель амплитуды силы ударной машины, построенный по предлагаемому способу, может быть снабжен стрелочным прибором со шкалой, градуированной непосредственно в единицах силы.Предмет изобретенияСпособ определения силы ударного импульса электродинамической ударной машины, создающей ускорение по способу, описанному в авт. св. Ло 113193, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что производят относительное измерение величины импульса количества движения, приобретаемого подвижной системой машины за время воздействия силы, и определяют масштаб этого измерения сравнением с абсолютным значением электро- динамической силы, развиваемой машиной при пропускании постоянного тока через катушку ее подвижной системы.