Стенд для ударных испытаний

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1737299 А 1 51)5 6 01 М 7 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СТЕНД ДЛЯ У (57) Изобретение ной технике, Цель упрощение обслу ния необходимос торможения при и мере высокого да ствол 1 с поршнем туемого изделия 3, ния и быстрод ДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ относится к испытателью изобретения является живания за счет исключети регулировки средств зменении давления в кавления, Стенд содержит 2 для закрепления испыкамеру 4 высокого давлеействующий клапан. к испытательневматическим ний изделий, ударных испытановленный в я испытуемого ления и соединормально защего клапана ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 1043503, кл. 0.01 М 7/00, 1982.Авторское свидетельство СССМ 1430777, кл, 0 01 М 7/00, 1987,Изобретение относится ной технике, в частности к и стендам для ударных испытаИзвестно устройство для таний, содержащее ствол, ус нем поршень для размещени изделия, камеру высокого дав ненную с ней посредством крытого быстродействую предпоршневую камеру ство Недостатком этого устроиства является низкая повторяемость параметров формируемой нагрузки эа счет нестабильности времени обрабатывания клапана и возникновения отскока его запорного органа.Известно устройство для ударных испытаний, содержащее ствол, установленный в Последний служит для сообщения запоршневой полости 5 ствола с камерой высокого давления и включает запорный орган 7 в виде емкости 11, сообщенной с камерой высокого давления посредством по крайней мере одного сопла 12. В исходном положении камера высокого давления и емкость 11 заполняются сжатым газом, При освобождении запорного органа клапана сжатый газ поступает в запоршневую полость ствола и обеспечивает разгон поршня с изделием, на которое при разгоне действует заданная нагрузка, Запорный орган клапана затормаживается, а его отскок исключается за счет истечения газа через сопло из емкости 11, Изменение давления в камере высокого давления не требует дополнительного регулирования клапана, так как автоматически изменяется сила, препятствующая отскоку запорного органа. 1 ил,нем поршень для крепления испытуемого изделия, камеру высокого давления и соединенную с ней посредством нормально закрытого быстродействующего клапана предпоршневую камеру ствола. Быстродействующий клапан включает установленный в направляющем цилиндре запорный орган - поршень и спусковой механизм. В направляющем цилиндре клапана размещены средства торможения запорного органа, выполненные в виде установленного в этом цилиндре набора кольцевых демпферов и масс, размещение которых в исходном положении определяется условиями нагружения испытуемого изделия. Последняя от запорного органа масса снабжена фрикционным тормозом с изменяемым усилием поджатия к боковой поверхности цилиндра.50 55 Недостатком устройства для ударных испытаний является сложность его обслуживания, которая обусловлена необходимостью выполнения регулировки средств торможения запорного органа клапана при изменении давления в камере высокого давления,Цель изобретения - упрощение обслуживания за счет исключения необходимости регулировки средств торможения при изменении давления в камере высокого давления.Поставленная цель достигается тем, что запорный орган клапана выполнен в виде емкости, сообщенной с камерой высокого давления посредством по крайней мере одного сопла.На чертеже изображен стенд для ударных испытаний. Стенд содержит ствол 1 с установленным в нем поршнем 2 для закрепления изделия 3, камеру 4 высокого давления, нормально закрытый быстродействующий клапан, служащий для сообщения запоршневой полости 5 ствола 1 с камерой 4 высокого давления и включающий установленный в направляющем цилиндре 6 запорный орган 7 и спусковой механизм 8, В цилиндре б клапана размещены средства торможения запорного органа 7.Средства торможения запорного органа 7 выполнены в виде установленного в направляющем цилиндре 6 набора кольцевыхдемпферов 9 и инерционных масс 10, Их размещение в исходном положении определяется условиями нагружения изделия. Спусковой механизм 8 представляет собой, например, установленный в стенке цилиндра 6 разрушаемый образец при действии давления газа со стороны камеры 4 на запорный орган-поршень 7 клапана. Спусковой механизм может быть выполнен в виде установленного в стенке цилиндра б штифта, выдвигаемого из канала цилиндра, например, с помощью пневмоцилиндра (не показан). Запорный орган 7 клапана выполнен в виде емкости 11, сообщенной с камерой 4 высокого давления посредством по крайней мере одного сопла 12, Для связи камеры 4 высокого давления с источником давления (не показан) предусмотрено отверстие 13,Для торможения и остановки поршня 2 с изделием 3 после выхода из ствола 1 предусмотрен набор демпферов 14 и масс 15, размещенных в цилиндре 16. Для установки демпферов 9 и 14 и масс 10 и 15 в исходное положение в цилиндрах 6 и 16 предусмотрены продольные пазы 17 и 18, В крышке 19 цилиндра 6 выполнено отверстие 20,5 10 15 20 25 30 35 40 45 Стенд работает следующим образом, После крепления в поршне 2 изделия 3 этот поршень устанавливается в исходное положение в стволе 1. В направляющем цилиндре 16 в определенном порядке устанавливаются тормозные демпферы 14 и инерционные массы 15, Эта процедура выполняется с использованием продольного паза 18 в цилиндре 16. В исходное положение устанавливается запорный орган - поршень 7 клапана и фиксируется спусковым механизмом 8, В соответствии с условиями испытания изделия 3 в определенном порядке в цилиндре 6 клапана размещаются кольцевые демпферы 9 и массы 10,От источника давления (не показан) через отверстие 13 камера 4 заполняется сжатым газом (воздухом), При достижении в этой камере давления воздуха определенной величины отверстие 13 перекрывается,Одновременно через сопло 12 сжатым воздухом заполняется емкость 11, выполненная в поршне 7 клапана.В этом состоянии стенд подготовлен для проведения испытания изделия 3.Спусковой механизм 8 освобождает поршень 7 клапана. Поршень 7 поддействием силы давления воздуха со стороны камеры 4 разгоняется на определенном участке цилиндра 6 до некоторой скорости, которая определяет быстродействие клапана.Воздушная подушка не препятствует разгону поршня 7 в связи с наличием отверстия 20 в крышке 19 цилиндра б и паза 17 в его боковой стенке, а также потому, что демпферы 9 и инерционные массы 10 выполнены в виде колец (с центральным проходным отверстием для воздуха), В процессе движения поршня 7 в цилиндре 6 камера 4 сообщается с запоршневой полостью 5 ствола 1. В результате сжатый воздух из камеры 4 поступает в полость 5.При достижении силы давления воздуха на поршень 2, достаточной для преодоления силы трения покоя, поршень 2 начинает ускоренно перемещаться в стволе 1. Величина ускорения определяется уровнем давления газа в камере 4. При движении поршня 2 в стволе 1,на изделие 3 действует заданная испытательная нагрузка, параметры которой определяются конструкцией стенда, быстродействием клапана, величиной начального давления воздуха в камере 4, а также общей массой поршня 2 и изделия 3, После выхода поршня 2 из ствола 1 он улавливается тормозным приспособлением, выполненным, например, в виде размещенных в направляющем цилиндре 16 демпферов 14 и инерционных масс 15,1737299 оставитель В.Степанехред М,Моргентал Редактор М,Циткина оррек аказ 1885 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ул.Гагарина, 101 льский комбинат "Патент", г, Уж оизводст из После прохождения поршнем 7 клапана диаметрального сечения канала ствола 1 поршень 7 затормаживается до определенной скорости при взаимодействии с набором тормозных демпферов 9 и масс 10. 5 После присоединения поршнем 7 всех демпферов 9 и масс 10 последние этим поршнем поджимаются к крышке 19 цилиндра 6 с определенным усилием. В общем случае демпферы могут иметь упруго-пластичную 10 силовую характеристику деформирования, поэтому после их сжатия поршнем 7 их потенциальная энергия может привести к отскоку поршня 7 (движение в обратном направлении), что может привести к нару шению режима истечения газа из камеры 4 в канал 1, в конечном счете это могло бы привести к искажению расчетных параметров испытательной нагрузки. Однако этого не произойдет, так как в начальном периоде 20 поршень 7 поджимается к демферам силой давления газа со стороны камеры 4, а при уменьшении давления газа в последней до определенной величины начинается процесс истечения газа из емкости 11, выпол ненной в запорном органе 7 клапана, через сопло 12. Это истечение создает дополнительное усилие поджатия поршня к демпфирующим элементам, препятствуя отскоку поршня 7. 30После окончания цикла нагружения изделия 3 отскок поршня 7 возможен, но он уже не приведет к нарушению режима истечения газа из камеры 4, Величина реактив- ли ной силы, действующей на поршень 7, и закон ее изменения во времени определяются величиной начального давления газа в емкости 11, площадью проходного сечения сопла 12 (его параметрами), величиной емкости 11, а также противодавлением газа со стороны камеры 4.В стенде отсутствует необходимость выполнения регулировочных работ в тормозной системе клапана, поскольку сила, препятствующая отскоку поршня 7 клапана в периоде истечения газа иэ камеры 4 в полость 5 ствола 1, создается автоматически, В результате упрощается обслуживание стенда.Формула изобретения Стенд для ударных испытаний, содержащий ствол с установленным в нем поршнем для закрепления изделия, камеру высокого давления, нормально закрытый быстродействующий клапан, служащий для сообщения запоршневой полости ствола с камерой высокого давления и включающий установленный в направляющем цилиндре запорный орган. спусковой механизм и средства торможения запорного органа, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения обслуживания за счет исключения необходимости регулировки средств торможения при изменении давления в камере высокого давления, запорный орган клапана выполнен в виде емкости, сообщенной с камерой высокого давления посредством, по крайней мере одного сопла,