Устройство для ударных испытаний

(61 (21 (22 (46 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР Нф 1043503, кл. С 01 М 7/00, 1982(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИИ(57) Изобретение относится к пневматическим стендам для ударных испытаний изделий. Цель изобретения - улуч шение повторяемости параметров формируемой нагрузки за счет обеспечения стабильности времени срабатывани клапана и исключения отскока поршня клапана. Устройство снабжено сменным набором регулировочных кольцевых дем феров 25 и инерционных масс 26, уста навливаемых в цилиндре 16 клапана вплотную к поршню 17 до канала 5,74 П 75 связывающего предпоршневую камеру 7с камерой 4 высокого давления, исредствами торможения поршня 17 клапана, установленными за каналом 5.Средства торможения выполнены в видеустановленного в цилиндре 16 клапананабора тормозных демпферов 27 и инерционных масс 28, аналогичного набору,установленному до канала, при этомпоследняя от поршня 17 масса 29 снабжена фрикционным тормозом с изменяемым усилием поджатия к боковой поверхности цилиндра 16, Введением сменного набора регулировочных кольцевыхдемпферов и инерционных масс, позволяющим достаточно просто изменитьполе".ную массу клапана, и средствторможения удается обеспечить стабильное время срабатывания клапана приизменении давления в камере высокогодавления и исключить отскок поршняклапана. 2 з.п, ф-лы, 1 илИзобретение относится к испытательной технике, в частности к пневматическим стендам для ударных испытаний изделий, и является дополнительным к авт.св, Р 1043503.Цель изобретения - улучшение повторяемости параметров формируемой нагрузки за счет обеспечения стабильности времени срабатывания клапана 1 О и исключения отскока поршня клапана.На чертеже представлена конструктивная схема устройства.Устройство содержит ствол 1, установленный в нем поршень 2 для креп ления испытуемого изделия 3, камеру 4 высокого давления и соединенную с ней каналом 5 через клапан 6 пред- поршневую камеру 7, В стволе 1 выполнены отверстия 8, часть которых эа глушена резьбовыми пробками (не показаны), а оставшаяся - снабжена дроссельными калиброванными шайбами (не показаны), Устройство содержит также тормозное приспособление 9 для 25 торможения поршня 2 с изделием 3.Камера 4 выполнена телескопической из двух частей: внешней 10 и сопряженной с ней внутреннеи 11. Внутри этой камеры размещена диафрагма 12, выполненная из упругоэластичного материала. Внешняя часть 10 камеры соединена с механизмом перемещения, содержащим винтовую пару, гайка 13 которой соединена с внешней частью 10 камерь 4, а винт 14 - с основанием 15 устройства. Клапан 6 содержит цилиндр 16, поршень 17 которого удерживается в исходном положении спусковым механизмом 18, Полость цилиндра 4 О 16 сообщена с атмосферой посредством резьбового отверстия 19. Предпоршневая камера 7 содержит отверстия 20 для связи с атмосферой, часть которых может быть заглушена резьбовыми проб 45 ками 21. В месте соединения канала 5 с предпоршневой камеройустановлены впускные дроссельные калиброванные шайбы 22. Сжатый газ подается в камеру 4 высокого давления через отверстие 23, В цилиндре 16 клапана 6 до отверстия 24 в боковой стенке цилиндра 16 установлен сменный набор чередующихся в направлении от поршня 17 регулировочных кольцевых демпферов 25 и инерционных масс 26, сопряженных с внутренней поверхностью цилиндра 16. Устройство снабжено средствами торможения поршня 17, размещенными после отверстия 24. Средстваторможения поршня 17 выполнены в виде набора чередующихся кольцевых тормозных демпферов 27 и инерционныхмасс 28, установленного в цилиндре 16аналогично набору до канала 5, Последняя от поршня 17 тормозная масса29 снабжена фрикционным тормозом сизменяемым усилием трения о боковуюповерхность цилиндра 23, Фрикционныйтормоз образован выполненной в массе29 полостью 30, открытой к боковойстенке цилиндра 16, установленной вполости 30 упругой торообразной камерой 31, заполняемой через отверстие32, и тормозными накладками 33, сопряженными с камерой 31 и боковой поверхностью цилиндра 16. Последнийзакрыт съемным днищем 34 с резьбовымотверстием 19, а камера 4 и клапан 6связаны каналом 35 с отверстием 36,которое в исходном положении закрывается поршнем 17,Устройство работает следующим образом.После крепления в поршне 2 изделия3 поршень устанавливается в исходноеположение в стволе 1. В соответствиис условиями испытаний открываютсяотверстия 8 в стволе 1 и отверстияДО в предпоршневой камере 7. В открытые отверстия устанавливаются калиброванные дроссельные шайбы (не показаны). В канале 5 устанавливаетсякалиброванная шайба 22. Поршень 17клапана 6 устанавливается вплотнуюк отверстию 36, перекрывая проход газу через каналы 35 и 5, и фиксируется в этом положении спусковым механизмом 18. Установка поршня 17 в исходное положение осуществляется посредством технологического винта (непоказан) через реэьбовое отверстие19, После поджатия поршня 17 к уплотнению у отверстия 26 и его фиксации технологический винт убирается.При снятом днище 34 в цилиндре 16устанавливается сменный набор регулировочных демпферов 25 и инерционныхмасс 26, суммарная масса котороговыбрана из условия обеспечения заданного времени срабатывания клапана 6,При изменении условий испытаний, требующем изменения величины давленияв камере высокого давления, массанабора пересчитывается иэ условияобеспечения неизменности времени срабатывания клапана. Затем в цилиндре/Т где М 14307 16 устанавливаются средства торможения: демпферы 27 и инерционные массы 28 и 29, Через отверстие 32 от источника давления (не показан) запол 5 няется камера 31, При повышении давления расширяющаяся камера 31 поджимает тормозные накладки 33 к внутренней боковой поверхности цилиндра 16. По достижении расчетного усилия подача газа в камеру 31 прекращается и отверстие 32 перекрывается, Днище 34 закрепляется на цилиндре 16, Устанавливается расчетный объем камерывысокого давления путем перемеще ния ее внешней части 10 вращением винта 14. От источника давления (не показан) через отверстие 23 сжатый газ подается в камеру 4. При этом упругоэластичная диафрагма 12 деформи п руется и плотно прилегает к внутренней поверхности части 10 камеры 4, исключая тем самым утечку газа через зазор в,месте сопряжения частей 10 и 11 камеры 4. Отверстие 23 перекрыва ется. В этом состоянии устройство подготовлено для проведения испытания изделия. Спусковой механизм 18 освобождает поршень 17. Последний вместе с набором регулировочных демп- ЗО феров 25 и инерционных масс 26 под действием давления газа в камере 4 разгоняется до определенной скорости в цилиндре 16 на участке до отверстия 24 в его боковой стенке (эта скорость определяет быстродействие клапана 6). Максимальная скорость разгона поршня 17 и, следовательно, быстродействие клапана 6 ограничивается местной скоростью звука в газе, используемом 4 О в качестве рабочего тела для работы ,устройства.Воздушная подушка не препятствует разгону поршня 17 в связи с наличием отверстия 19 и так как демпферы и инерционные массы выполнены в виде колец (с центральным проходным отверстием для газа).После прохождения задним срезом поршня 17 отверстия 24 сжатый газ из камеры 4 по каналам 35 и 5 через шайбу 22 поступает в предпоршневую камеру 7. По достижении силы давления газа в камере 7 величины, достаточной для преодоления силы трения покоя,У 55 поршень 2 начинает ускоренно перемещаться в стволе 1. Величина ускорения определяется уровнем давления газа в камере 7, При движении поршня 2 в 774стволе 1 на изделие 3 действует задан.ная испытательная нагрузка, параметры которой определяются конструкциейустройства и параметрами регулировочных элементов. Для изменения параметров удара часть газа может стравливаться в атмосферу через отверстия20 в препоршневой камере 7 и отверстия 8 в стволе, После выхода поршня2 из ствола 1 он улавливается тормозным приспособлением 9, выполненным,например, в виде размещенных в направляющих демпферов и инерционных масс.После прохождения поршнем 17 срегулировочным набором демпферов 25и масс 26 он затормаживается до определенной скорости при взаимодействии с тормозным набором демпферов 27и масс 28. Окончательная остановкапроисходит при взаимодействии сфрикционным тормозом за счет противодействия возникающей при перемещениитормозной массы 29 силы трения, создаваемой тормозными накладками 33,поджатыми камерой 31 к боковой поверхности цилиндра 16, За счет выбораэлементов 27 и 28, а также параметров.фрикционного тормоза, выполненного вмассе 29, исключается соударение сднищем 34 и отскок поршня 17 послеторможения,,Суммарная масса сменного наборарегулировочных кольцевых демпферов25 и инерционных масс 26 определяется из следующих соотношений: 2 РХ,Р-- (Р - Р ) Р Р (Р1 2 2 1 1 1- ссуммарная масса набора демпферов и масс, устанавливаемых в цилиндре клапана доотверстия в боковой стенке,площадь поперечного сеченияцилиндра клапана;путь разгона поршня, исчисляемый от его исходного положения до отверстия в боковой стенке цилиндра;время срабатывания клапана1430777 ЗО Формула изобретения 1. Устройство для ударных испытаний по авт. св. У 1043503,о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения повторяемости параметров Составитель А.КозинРедактор Е.Копча Техред М,Дидык Корректор Э.Лончакова Заказ 533342 Тираж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 415 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Ъ- длина отверстия в боковойстенке цилиндра, измереннаяв направлении движения поршня;5Р - давление газа в камере высокого давления устройства,определяемое условиями нагружения изделия;Р - минимальное давление газа в 10камере высокого давленияустройства рР - максимальное давление газав камере высокого давленияустройства;15ш - масса поршня клапана;7 - скорость поршня, достигаемаяна пути ХВведением сменного набора регулировочных кольцевых демпферов и инер - ционных масс, позволяющего достаточно просто изменять полетную массу клапана, и средств торможения удается обеспечить стабильное время срабатывания клапана при изменении давления в камере высокого давления и исключить отскок поршня клапана, что ведет к улучшению повторяемости,парамет ров формируемой устройством ударной нагрузки. формируемой нагрузки за счет обеспечения стабильности времени срабатывания клапана и исключения отскока поршня клапана, оно снабжено набором регулировочных кольцевых демпферов и инерционных масс, установленным в цилиндре клапана вплотную к его поршню до канала, связывающего камеру высокого давления с предпоршневой камерой, и сопряженным с внутренней поверхностью цилиндра, и средствами торможения поршня клапана,установленными за каналом, при этом масса сменного набора выбрана из условия обеспечения неизменности времени срабатывания клапана при изменении дав,пения в камере высокого давления.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средства торможения выполнены в виде установленного в цилиндре клапана набора тормозных демпферов и инерционных масс, аналогичного набору, установленному до канала, при этом последняя от поршня масса снабжена Фрикционным тормозом с изменяемым усилием поджатия к боковой поверхности цилиндра.3, Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что Фрикционный тормоз образован выполненной в массе полостью, открытой к боковой стенке цилиндра установленной в полости упругой торообразной камерой и тормозными накладками, сопряженными с камерой и боковой поверхностью цилиндра.