Устройство для градуировки ударных акселерометров

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюз Советсинф Сфеаивпистичесиитт Ресттубиив(43) Опубликовано 150578. Бюллетень18 1 еардаретвааамй ееаатвтеееета Маееетрев ВЮее ааааа евебретееееа етерктее(45) Дата опубликования описания 280478(71) ЗаяантЕЛЬ Новосибирский электротехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ УДАРНЫХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к устройствам для градуировки ударных акселерометров и может быть использовано в испытательной технике в качестве устройства для испытаний изделий на ударные воздействия.Известные устройства для градуировки ударных акселерометров используют ударный возбудитель, воздействующий на цилиндрический мерный стержень и дополнительный стержень в акустическом контакте с мерным стержнем и несущий закрепленные на его торце испытуемый объект и контрольный акселерометр. 11. Однако эти устройства не обеспечивают воспроизведение ударных ускорений в широком диапазоне с высокой точностью,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для градуировки ударных акселерометров, содержащее мерный стержень, ударный возбудитель и дополнительный стержень, один торец которого акустически связан с торцом мерного стержня, а на другом закреплены испытываемый объект и контрольный акселерометр (21. Недостатком этого устройства является то,.что диапазон воспроизводимых ускорений обусловлен интенсивностью нагружения цилиндрического5 мерного стержня и ограничен возможностью ударного возбудителя.Целью изобретения является расширение диапазона воспроизводимыхускорений.т 0 Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве мерный стерженьсодержит концентратор напряженийэкспоненциальной Формы.На фиг. 1 схематично изображенотБ описываемое устройство для градунровки ударных акселерометров; наФиг. 2 - графики импульсов ударных.ускорений,У торца мерного стержня располо 20 жен ударный возбудитель 1 в виде шара. При этом мерный стержень установлен горизонтально и состоит изцилиндрической части 2, взаимодействующей с ударным возбудителем 1,25 экспоненциального концентратора 3и цилиндрической части 4, на торцекоторой находится в акустическомконтакте дополнительный стержень 5,несущий на.свободном торце закреп 80 ленные испытываемый объект 6 и контрольный акселерометр 7, подключенные к регистрирующему устройству 8,При приложении нагрузки ударным возбудителем 1 к торцу цилиндрической части 2 мерного стержня в ней возникает ударная волна сжатия, которая распространяется, формируясь в плоскую, и достигает экспоненциального концентратора 3. При прохождении через экспоненциальный концентратор волна сжатия, концентрируясь без искажения формы, усиливается и далее проходит по цилиндрической части 4 и дополнительномустержню 5, воздействуя . на испытываемый объект б и контрольный акселерометр 7. При отражении от свободного торца дополнительного стер жня 5 волна сжатия преобразуется в волну растяжения, которая, проходя через плоскость соприкосновения стержней, вызывает отскок дополнительного стержня 5.Коэффициент усиления зависит от формы, геометрических размеров и материала концентратора.Ойтимальной формой концентратора является экспоненциальная, обеспечивающая максимальный коэффициент усиления и минимальные искажения сформированного ударного импульса за счет того, что поток энергии для экспоненциального концентратора остается постоянным для любого сечения, неизменно связанного с движущимся ударным импульсом. Теоретически поток энергии для экспоненциального концентратора выражается функцией от одной волновой переменной, В коническом концентраторе это условие не выполняется ввиду частичного отражения энергии от боковой поверхности назад. Например, по сравнению с коническими, экспоненциальные концентраторы имеют коэффициент усиления на 20 выше при тех же габаритных размерах, Кроме того, в коническом концентраторе имеет место значительное искажение формы ударного импульса. Для иллюстрации сказанного на фиг. 2 приведены графики импульсов ударного ускорения при входной нагрузке полусинусоидальной Формы. Расчеты проведены в рамках одномернойй 8 теории по Формулам:, б:е Д, ускорение частиц в стержне,деформация,безразмерное время,деформация для коническогоконцентратора определяется извыражения: где а -6 -Ф 6 30 Таким образом, при сохранении входой ударной нагрузки экспоненциальныйконцентратор обеспечивает по сравнениюс концентраторами другой формы коэффициент усиления, достигающий порядка5-10, а следовательно, в предлагаемомустройстве для градуировки ударныхакселерометров по сравнению с извест,ными диапазон воспроизводимых ускорений повышается на порядок,формула изобретения устройство для градуировки ударныХ акселерометров, содержащее мерный стержень, ударный возбудитель и дополчительный стержень, один торец которого акустически связан с торцом мерного стержня, а на другом закреплены испытываемый объект и контрольный акселерометр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых ускорений, мерный стержень содержит концентратор напряжений экспоненциальной формы,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Р 408222, кл. 6 01 Р 21/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССР Р 257170, кл.501 Р 21/00, 1967. 40 где С:-- ,6 р - начальный импульс деформации,безразмерная координата вдоль15 оси концентратора.Для экспоненциального концентратораЦlйЮгде- показатель в выражении для20 площади поперечного сечения,.Фанта остав ехред вал ХейФиц акт 3 25 Филиал ППП Патент"., г. Ужгород, ул. Проектная,ж 1112го комизобретХ(-35 Тира осударственно по делам и 3035, Москва,Подписное Министров СССР тийаб., д. 4/5 ета Совет ий и откр Раушская