Устройство для ударных испытаний

(19) (11 СОЮЗ СОЭЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 11 бО 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕЛЬСТВУ ТОРСНОМУ СВ 4,СР 98 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) 1. Патент США М 322697кл. 73-12, 1965.2. Авторское свидетельство СМ 977978 кл. 6 01 М 7/00, 1(прототип),(54) (57) 1, УСТРОЙСТВ) ДЛЯУДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ по авт. св,. М 977978, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностивоспроизведения нагрузки, камера высокого давления выполнена телескопической из двух частей, герметично соеди.ненных между собой с. воэможностьюперемещения внешней части относительновнутренней, а устройство снабжено связанным с внешней частью камеры механизмом перемещения.1043503 2, Устройство по п,1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что камера высокого давпения снабжена диафрагмой иэ упругоэластичного материала, герметично зак-, репленной на внутренней части по пери-. метру еесопряжения с внешней частью.3. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, чтомеханизм перемеще. ния выполнен в. виде, по крайней. мере, , одной винтовой цары, гайка которой соединена с внешней частью камеры высокого давления, а винт - с основанием,4. Устройство по п,1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что клапан, стоящий в Изобретение относится к испытатель-.ной технике, в частности к пневматическим стендам дпя испытания изделийна воздействие ударных нагрузок.Известен стенд для ударных испытаений изделий, содержащий размещенную,в направляющих платформу дпя установки испытуемогоизделия, привод плат-формы и сменные устройства формирования ударного импульса, а также установленную на фундаменте .наковальню 11,Недостатком этого стенда являетсято, что для создания каждой заданнойформы импульса применяются соответствующие индивидуальные устройства формирования, каждое из которых представляет собой сложный механизм,По основному авт.св, М 97978известно устройство дпя ударных испытаний, содержащее ствол, установленныйв нем поршень для размещения в немиспытуемого изделия, камеру .высокого3.давления и соединенную с ней предпоршневую камеру. Ствол содержит отверстиядля связи е атмосферой, часть которыхв соответствии с условиями испытанийзаглушена резьбовыми пробками, а остав-;, шаяся часть снабжена дроссельными калиброванными шайбами, 13 ля улавливанияпоршня с иэделием после ;испытания.служит. тормозное приспособление.Это устройство позволяет воспроизводить широкий класс ударных импульсов,эа счет программируемого впуска впредпоршневую камеру и выпуска из неегаза в функции координаты движения канале, связывающем предпоршневую камеру и камеру вьсокого давления, выпопнен в виде цилиндра, по крайней мере с одним отверстием в боковой стенке и осевыми отверстиями в днищах,поршень которого зафиксирован в исходном попожений с помощью спусковогомеханизма, причем отверстие в днище,к которому в исходном положении прижат поршень цилиндра, сообщено с камерой высокого давления, отверстие впротивопопожном днище сообщено с атмосферой, а отверстие в боковой стенкесообщено с предпоршневой камерой,поршня, При испытаниях, за счет изменения площади и места расположениявпуекных и выпускных отверстий, начальных объемов предпоршневой камеры икамеры высокого давления,. начальногодавления в камере высокао давпения.и мессы поршня могут изменяться следующие параметры ударного импульса;пиковое значение, крутизна переднегои заднего фронтов, дпцтельность импульса, изменение скорости эа удар (плошадьпод кривой ударного ускорения).Как показали расчеты, такой важныйпараметр, как изменение скорости за15 удар зависит в Основном От начльноО,объема камеры высокого давления, кото-.рая при данной конструкции стенда может изменяться. только путем заменывсей камеры высокого давления,т.е. дискретно 21Таким образом, недостатком -извесьного стенда является невозможностьплавного регулирования изменения скорости эа удар, что снижает точность5 воспроизведения заданного ударного импульса.Белью изобретения явпяется повышение точности воспроизведения нагрузкипутем обеспечения воэможности плавного30.регулирования изменения скорости за,удар.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве дпя. ударных испытаний,.35содержащем ствол, имеющий отверстиядпя связи с атмосферой, часть которыхзаглушена реэьбовыми пробками, а оставф,3 043 шаяся часть снабжена дроссельными калиброванными шайбами, установленный в стволе поршень для размещения в нем, испытуемого изделия, камеру высокого давления, соединенную с ней предпоршневую камеру и тормозное приспособление, камера высокого давления выполнена телескопической иэ двух частей, герме-. тично соединенных между собой с воэ-, можностью перемещения внешней части 10 относительно внутренней, а устройство снабжено связанным с внешней частью 503ной с ней внутренней части 11, Внутри:, э.той камеры размещена диафрагма 12,выполненная иэ упруго-эластичного материала.Внешняя часть 10 камеры соединена l с механизмом перемещения, содержащим винтовые пары, гайки 13 которых соединены с внешней частью 10 камеры.4,а винты 14 - с основанием 15 устройства.Клапан 6 представляет собой цилиндрпоршень 16 которого удерживается вкамеры механизмом перемещения.Причем камера высокого давленияможет быть снабжена диафрагмой иэ 15упруго-эластичного материала, герметич- но закрепленной на внутренней части погпериметру ее сопряжения с внешнейчастью,Механизм перемещения может быть 20выполнен в виде, по крайней мере, одной винтовой пары, гайка которой соединена с внешней частью камеры высокогодавления, а винт - с основанием.Клапан, стояший в канале, связывающем предпорщневую камеру и камерувысокого давления,может быть выцщнен в виде цилиндра, по крайней мере,с одним отверстием в боковой стенкеи осевыми отверстиями в днищах, поршень которого зафиксирован в исхОдномположении с помощью спускового механизма, причем отверстия в днище ккоторому в исходном положении прижатпоршень цилиндра сообщено с камерой35высокого давления, отверстие в противоположном днище сообщено с атмосферой,а отверстие в боковой стенке сообщено,с предпоршневой,камерой.. а,На чертеже изображено предлагаемое .устройство. Устройство содержит ствол 1, уста-,новленный.на нем поршень 2 для раз"мешения испытуемого изделия 3 каме-45ру 4 высокого давления и соединеннуюс ней каналом 5 с клапаном 6 прей-поршневую камеру 7. В стволе вьшолнены отверстия 8, часть которыхв соот-ветствии с условиями испытания эаглущена реэьбовыми пробками (на чертежене показаны), а оставшаяся ю снабженадроссельными калиброванными шайбами(на чертеже не показаны). Устройствосодержит также тормозное приспособ-: 55ление 9. Камера 4 высокого, давлениявыполнена телескопической иэ двухчастей, внешней части 10. и сопряжен- ,исходном положении спусковым механизмом 17. Полость цилиндра сообщена сатмосферой посредством резьбовогоотверстия 18. Предпоршневая камера 7.содержит отверстия 19 для связис а 1мосферой, часть которых может бытьзаглушена резьбовыми пробками 20,В месте соединения канала 5 с предпрршневой камерой 7 установленывпускные дроссельные калиброванныешайбы 21, Сжатый. газ подается в камеру 4 высокого давления через отверстие 22,Устройство работает следующим образом.После установки в поршень 2 изделия 3 он устанавливается в исходноеположение в стволе 1. В соответствиис условиями испытания открываютсяотверстия 8 в стволе 1 и отверстия 19 в предпоршневой камере 7 (путем вывинчивания резьбовыхпробок 20), В открытые отверстия устанавливаютсякалиброванные дроссельные шайбы, Вканале 5 устанавливаются калиброван- .ные дроссельные шайбы 21,Поршень 16 клапана 6 устанавливается в полоазние перекрытияканале 5 и фиксируется в этом положении спусковым механизмом 17. Установка поршня 16 в исходное положение осуществляется посредством технологического винта (на чертеже не показан) через реэьбовое отверстие 18.После поджатия поршня 16 и его фиксации технологический винт убирается, Устанавливается расчетныйобъем камеры 4 путем, перемещения еевнешней части 10 вращениемвинта 14,От источника давления (на чертеже не показан) через отверстие 22 сжатйй. газ (воздух) подается в камеру 4, При этом упруго-эластичная диафрагма 12 деформируется и плотно прилегает к внутренней поверхности части 10 камер.503 3 10434, исключая тем самым утечку воздуха через зазор в месге сопряжениячастей 10 и 11 камеры 4.Отверстие 22 перекрывается. В этомсостоянии устройство подготовлено дпя: 5"проведения испытания иэделия,Спусковой механизм 17 освобождаетпоршень 16, который под действиемсилы давления воздуха, заключенногов камере 4, перемещается в правоеположение. Воздушная подушка.при этом, не препятствует его перемещению, благо: даря наличию отверстия 18.Сжатыйвоздух иэ.камеры 4 по ка. налу 5 через Шайбы 21 поступает впредпоршневую камеру 7. Даеление воз.",духа в ней увеличивается. При достижении силы давления воздуха в камере7, достаточной для преодоления,силытрения покоя .поршня 2, последний начинает, ускоряясь, перемещаться встволе 1. По мере увеличения давленияв предпоршневой камере 7 увеличиваетсяускорение поршйя 2, При движении в стволе 1 поршня 2 на изделие 3 действует испытательная нагрузкапараметрыкоторой определяются конструкциейустройства и параметрами его регулировочных элементов.Для изменения параметров ударачасть воздуха может стравливаться ватмосферу через отверстия 19 в предпоршневой камере и в отверстия 8 встволе. После выхода поршня 2 изствола 1, он улавливается тормознымприспособлением 9, выполненным, например, в виде размещенных и направлякпах демпферов и масс,Предлагаемое устройство позволяетформировать ударные ускорения оченьбольшой длительности (до 100 ф 10 си более).Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность воспроизведения заданного значения измененияскорости за удар, что приводит кповышению точности воспроизведения требуемой динамической нагрузки, 1Составитель В.финогеновР едактор Г.Волкова Техред Т.Маточка "Корректор О.БилакЗаказ 7326/44, Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патен, г. Ужгород, ул, Проектная, 4