Тормозное устройство к стенду для ударных испытаний

(56) Авто901871,71442/25-285.86388, Вюл.9Степанов и И,В, Степанов178.7(088.8)рское свидетельство СССРкл, С 01 М 7/ОО, 1980,7) Из техни- зобреобретение относится кных испытаний, 1 елью ивляется повышение точивания прямоугольных удов. Тормозное устройстцилиндр 1, поршень 2,с цилиндром 1 заполняеость 3, а также камеру ке удатения нь ормир во со- обрамую га 6,импул держитзующийзом пол ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО К СТЕНДУДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ соединенную с полостью 3 каналомв котором установлен обратный клапан, Поршень 2 выполнен составнымиз двух частей 14 и 15, между которыми и цилиндром 1 образована полость16, В части 14 поршня 2 выполненыотверстия 17, перекрытые в исходномположении эластичной манжетой 19,армированной кольцевым упругим элементом 20, В части 15 поршня 2 выполнены дроссельные отверстия 21, Привходе контейнера 12 в цилиндр 1 вслучае превышения давления в полости18 давления в полости 3 манжета 19открывает отверстия 17, сообщая полость 18 с полостью 16. Увеличениеобъема уменьшает нерасчетный пикдавления, возникающий при разгонеинерционного поршня 21 з,п. ф-лы,1 ил,или равно поперечному сечению цилиндра 1, Для связи с источником давления (не показан) в цилиндре 1 выполнено отверстие 11, Объектом торможения является контейнер 12 с испытуемым изделием 13. Поршень 2 выполненсоставным по ширине из двух частей Изобретение относится к испытательной технике, в частности к тормозным устройствам ударных испытательных стендов, и является усовершенствованием известного устройства по авт,св, 9 901871,Цель изобретения - повышение точности формирования прямоугольных ударных импульсов за счет снижения нерасчетного пика давления, возникающего при входе контейнера с испытуемым изделием в цилиндр, заполненный газом до необходимого давления,На чертеже изображено предлагаемое тормозное устройство к стендудля ударных испытаний,Тормозное устройство содержит цилиндр 1, установленный в цилиндре1 поршень 2, образующий с ним заполняемую газом полость 3, держательпоршня 2 в виде гибкого элемента 4,соединенного одним концом с заднейстенкой 5 цилиндра 1, а другим споршнем 2, размещенную параллельноцилиндру 1 цилиндрическую камеру 6,сообщенную с полостью 3 цилиндра 1с помощью канала 7, подключенного кцилиндру 1 в конце пути торможенияпоршня 2, и установленный в каналеобратный клапан, включающий запорный орган 8 и пружину 9. Проходноесечение отверстия 10 канала 7 больше 14 и 15, между которыми и внутреннейповерхностью цилиндра 1 образованаполость 16, В передней части 14поршня 2 выполнены отверстия 17, сообщающие полость 16 поршня 2 с предпоршневой полостью 18 цилиндра 1.В исходном положении поршня 2 отверстия 17 перекрыты обратным клапаном,выполненным в виде круговой эластичной манжеты 19, закрепленной центральной частью между частями 14 и 15поршня 2 и армированной кольцевымупругим элементом 20. В задней части15 поршня 2 выполнены дроссельныеотверстия 21, сообщающие полость 16с полостью 3 цилиндра 1, На переднейчасти 14 поршня 2 установлен амортизатор 22, служащий для смягчениявозможного удара платформы 12 о пор 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 шень 2. Диаметр манжеты 19 большедиаметра поршня 2, а наружный диаметр упругого элемента 20 максимально близок к диаметру поршня 2,Предлагаемое тормозное устройствоработает следующим образом,Через отверстие 11 полость 3 цилиндра 1 заполняется воздухом додавления Р, . Воздух, действуя со стороны полости 3 на запорный орган 8,сжимает пружину 9. При этом полость3 сообщается с камерой 6, Заполнение объема камеры 6 происходит дотех пор, пока давление воздуха вней не достигнет величины Р, Силыдавления воздуха в полости 3 действуют одновременно на поршень 2, Через отверстия 21 и полость 16 поршня 2 сила давления воздуха действует на манжету 19, которая, совершая угловое перемещение в полости16, перекрывает отверстия 17 в передней части 14 поршня 2. Упругий элемент 20 препятствует продавливаниюманжеты 19 в отверстиях 17. Под действием силы давления воздуха, заключенного в полости 3, поршень 2 перемещается в цилиндре 1 в исходное положение, в котором он удерживаетсяс помощью гибкого элемента 4, Герметизация (уплотнение) поршня 2 в исходном положении относительно цилиндра 1 обеспечивается манжетой 19, которая за счет определенного превышения ее диаметра по отношению к диаметру поршня (внутреннему диаметруцилиндра) и, будучи выполненной изэластичного материала, например изрезины, поджимается силой давлениявоздуха, заключенного в полостях 3и 1 Ь, по ее наружному контуру к внутренней боковой стенке цилиндра 1.В таком состоянии тормозное устройство подготовлено к испытанию изделия 13.,При испытании контейнер 12 с изделием 13 со скоростью Ч входит вцилиндр 1, Начинается процесс ееторможения. Вначале происходит сжатие воздуха в полости 18. При превышении давления воздуха в полости 18величины Р воздух через отверстия17 действует на имеющую по сравнению с поршнем 2 значительно меньшуюмассу манжету 19, которая, деформируясь и совершая угловое перемещение в полости 16 относительно закрепленной в поршне 2 ее центральной10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 метру поршня части, сообщает полость 18 через отверстия 17 с полостью 16 через отверстия 21 с полостью 3, содержащей воздух под давлением Р, При перемещении манжеты 19 ликвидируется сила трения, действующая в уплотнении поршня 2 в цилиндре 1 в исходном положении поршня 2, что приводит к уменьшению инерционности разгона поршня 2. За счет того, что полость 18 при превышении в ней величины Р давления воздуха сообщена с полостью 16 поршня 2 и через дроссельные отверстия 21 с полостью 3 цилиндра 1, выбросы давления, превышающие величину давления в полости 3 выравниваются и не превышают величину РРкоторая определяет точность формования амплитуды прямоугольных ударных импульсов ускорения (Р - величина давления в полости 3 и камере 6 при крайнем правом положении поршня 2)При дальнейшем движении контейнера 12 в цилиндре 1 происходит сжатие воздуха как в полости 18, так и в полости 3, которые остаются сообщенными одна с другой с помощью отверстий 17 и 21 и полости 16 в поршне 2, При превышении давления воздуха в полости 3 величины Р, запорный орган 8 клапана сжимает пружину 9 и открывает отверстие 10, При дальнейшем сжатии воздуха в полости 3 происходит перетекание воздуха из полости 3 через отверстие 10 в объем камеры 6, При этом объем полости 3 уменьшается, В расчетной точке Х цилиндра 1 происходит остановка контейнера 12, В этот момент давления в полости 3 и в объеме камеры 6 снова становятся одинаковыми и по величине равными Р, Под действием пружины 9 запорный орган 8 перекрывает отверстие 10 - процесс перетекания воздуха заканчивается. За счет расширения воздуха, оставшегося в полости 3 в момент остановки контейнера 12, последняя совмес но с поршнем 2 перемещается в обратном направлении, Величина остаточного объема полости 3 выбирается так, что при движении поршня 2 и контейнера 12 в обратном направлении давление со стороны полости 3 за счет расширения воздуха остается ниже атмосферногоВ результате контейнер 12 с изделием 13 останавливается, так как его движению в этом случае противодействует сила атмосферного давления со стороны открытого типа цилиндра 1,Параметры тормозного устройства (длина полости 18, сечения отверстий 17 и 21) выбираются так, что возможное контактное взаимодействие поршня 2 и контейнера 12 происходит с минимально возможной относительной скоростью, Лля уменьшения силы взаимодействия поршня 2 и контейнера 12 предусмотрен демпфирующий элемент 22, выполненный, например, в виде прокладки из войлока.Выполнение поршня 2 составным с внутренней полостью 16 и возможность перетекания воздуха из полости 18 в полость 16 и его дросселирование в полость 3 цилиндра, обеспечивают сглаживание пика давления, вызванного инерционностью поршня 2 и, тем самым, повышается точностьвоспроизведения прямоугольного ударНОГО ИМПУЛЬСа Формула изобретения 1, Тормозное устройство кстенду для ударных испытаний ло авт,св. В 901871, О т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования прямоугольных ударных импульсов, поршень выполнен составным по ширине из двух частей, между которыми и внутренней поверхностью цилиндра образована полость, в передней части поршня выполнены отверстия, сообщающие полость поршня с предпоршневой полостью цилиндра, при этом в исходном положении поршня отверстия перекрыты обратным клапаном, выполненным в виде круговой эластичной манжеты, армированной кольцевым упругим элементом и закрепленной центральной частью между частями поршня, а в задней части поршня выполнены дроссельные отверстия, сообщающие полость поршня с полостью цилиндра,2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что диаметр манжеты больше диаметра поршня, а наружный диаметр кольцевого упругого элемента максимально близок к диз