Способ формирования трапецеидального ударного импульса на ударном испытательном стенде

(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт технической физики(56) Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: Справочник в 2-х кн. Кн. 2/Под ред. В.В.Клюева, ММашиностроение, 1978, с. 373,Авторское свидетельствоМ 771490, кл. 6 01 М 7/08, 19 СССР78. ФОРМИРОВАНИЯ ТРАПЕЦЕО УДАРНОГО ИМПУЛЬСА НА СПЫТАТЕЛ ЬНОМ СТЕНДЕ ение относится к технике ударий изделий, Трапецеидальный ульс формируется на ударном(54)СПОСОБ ИДАЛ ЬНОГ УДАРНОМ И (57) Изобрет ных испыта ударный им 6 Изобретение относится кной технике, а именно к спасованиятрапецеидальногоударнна ударных испытательных стИзвестен способ формирцеидального ударного импульиспытательном стенде с помоного устройства, содержащударник с профилированными деформируемую среду, заво внедрении профилированника в деформируемую среду Недостатком такого способа является малая крутизна переднего фронта импульса, обусловленная длительностью процесса ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) исп ытательбам формироого импульса ендах.вания трапеса на ударном щью тормоэего жесткий аконечником ключающийся ного наконечиспытательном стенде при осевом ударном нагружении крешера из .упругопластического материала подвижной часТью стенда, Ударное нагружение производится с усилием, обеспечивающим пластическое течение материала крешера в зазоре, образованном в тормозном устройстве стенда между основанием, на котором установлен крешер, и обоймой, охватывающей часть крешера. До ударного нагружения заготовку крешера подвергают в тормозном устройстве холодному пластическому деформированию с обеспечением выдавливания части материала в зазср, В результате предварительного деформирования в материале крешера созда. ются дополнительные остаточные напряжения, вследствие чего при ударном нагружении увеличивается крутизна переднего фронимпульса, 1 ил. внедрения наконечника в деформируем реду. сНаиболее близким па технической сущности к изобретению является способ формирования трапецеидального ударного импульса на ударном испытательном стенде с помощью тормозного устройства, содержащего основание, установленный на основании цилиндрическии крешер из упругапластического материала, скрепленную с основанием жесткую обойму, между торцам которой и основанием имеется зазор для ыдавливания через него материала крешера, заключающийся в осевом ударном наружении крешера подвижной частью тенда с усилием, обеспечивающим пластическое течение материала крешера в зазоре,Передний фронт ударного импульса визвестном способе формируется в процессеупругого деформирования крешера, Длительность ударного импульса (длительностьдействия постоянного тормозного усилия)формируется в процессе пластического деФормирования крешера и выдавливания части материала крешера в зазор.Недостатком известного способа является малая крутизна переднего фронтаударного импульса, Это объясняется тем,что крутизна переднего фронта и длительность импульса зависят от длины крешера 1(жесткости крешера), При увеличении длительности ударного импульса (длины крешера) невозможно увеличение крутизныпереднего Фронта импульса.Целью изобретения является увеличение крутизны переднего фронта импульса.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу формирования трапецеидального ударного импульса на ударном испытательном стенде с помощью тормозного 2устройства, содеркащего основание, установленный на нем крешер из упругопластического материала, и охватывающуючасть крешера обойму, между которой иоснованием имеется зазор для выдавливания через него материала крешера, заключающийся в осевом ударном нагружениикрешера подвижной частью стенда с усилием, обеспечивающим пластическое течениематериала крешера в зазоре, предварительно заготовку решера подвергают в упомянутом устройстве холодному пластическомудеформированию с обеспечением выдавливания части материала в зазор между обоймой и основанием.Достижимость полокительного эффек.та обусловлена наличием сжимающих остаточных напряжений в крешере послепредварительной холодной пластическойдеформации заготовки крешера, которые,складываясь с основными напряжениямисжатия крешера при ударе, ускоряют момент появления пластической деформациикрешера (уменьшают упругую деформациюкрешера при ударе).На чертеже изобракено тормозное устройство ударного испытательного стенда, спомощью которого осуществляется предлагаемый способ,Тормозное устройство содержит основание , установленный на нем крешер 2 иэупругопластического материала, охваты вающую часть крешера 2 жесткую обойму 3,скрепленную с основанием 1 с помощьюрезьбы, поршень 4 со штоком 5, выходящим из обоймы 3, Между торцом обоймы 3 иоснованием 1 имеется зазор 6 для выдавливания через него материала крешера 2.Способ осуществляют следующим образом,Устанавливают заготовку крешера 2 изупругопластического материала (например,из сплава АМЦ) в тормозное устройство иподвергают ее с помощью поршня 4 холод 0 ному пластическому деформированию собеспечением выдавливания части материала крешера 2 в зазор 6.При действии подвижной части ударного стенда на шток 5 и поршень 4, последний,5 перемещаясь вниз, подвергает крешер 2осевомуударному нагружению, вызывая егоупругую и пластическую деформацию и выдавливание материала в зазор 6, При этомформируется трапецеидальный ударный0 импульс, амплитуда которого определяетсявеличиной зазора 6, крутизна переднегофронта - упругой деформацией крешера 2(жесткостью крешера 2), а длительность импульса - количеством движения подвижной5 части ударного стенда и длиной крешера 2.Чем больше степень предварительнойхолодной пластической деформации заготовки крешера 2 в устройстве, тем большестепень сжимающих остаточных напряже 30 ний в крешере 2, которые, складываясь сосновными напряжениями сжатия крешера2 при ударе, увеличивают крутизну переднего фронта ударного импульса.П р и м е р, Рассмотрим испытания из 35 делия на воздействие трапецеидальногоударного импульса с максимальным усилием торможения подвижной части ударногостенда 15 10 Н, длительностью переднего4фронта импульса 0,4 мс, длительностью40 действия максимального усилия торможе.ния 13 мс, Требуемый ударный импульсформируется с помощью крешера иэ сплаваАМЦ диаметром 20 мм и длиной 30 мм привеличине зазора для выдавливания матери 45 ала крешера, равной 3 мм,Предварительно заготовку крещера диаметром 20 мм и длиной 60 мм подвергаютхолодному пластическому деформированию с помощью поршня и штока с обеспе 50 чением выдавливания части материала взазор, Деформирование заготовки крешерапрекращают при выполнении длины крешера, равной 30 мм,Формула изобретения55 Способ формирования трапецеидальногоударного импульса на ударном испытательном стенде с помощью тормозногоустройства, содержащего основание, установленный на нем крешер иэ упругопластического материала и охватывающую часть1778600 Составитель Е. ДобровольскийРедактор Л. Купрякова Техред М.Моргентал Корректор И, Шулла Заказ 4186 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 и ГКН иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 крешера обойму, между которой и основанием имеется зазор для выдавливания через йего материала крешера, заключающийся в осевом ударном нагружении крешера подвижной частью стенда с 5 усилием, обеспечивающим пластическое течение материала крешера в зазоре, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целю увеличения крутизны переднего фронта импульса, предварительно заготовку крешера подвергают в тормозном устройстве холодному пластическому деформированию с обеспечением выдавливания части материала в зазор между обоймой и основанием,