Способ ударных испытаний изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО 153435(5) Изобретениной технике, в чных испытанийния является подании ударных иности. Устройств мый способ, сод УДАРНЫХ ИСПЫТАНИ е относится к испытательастности к способам удар- изделий. Целью изобретевышение точности при созмпулъсов большой длительо, реализующее предлагаеержит наковальню 1, к коС" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(56) Авторское свидетельство СССР896455, кл. б 01 М 7/00, 1979.Авторское свидетельство СССР605455, кл. б 01 М 7/00, 1976. торой крепится испытуемое изделие 2, ударник 3, разгоняемый, например, с помощью пневмопушки, установленную перед наковальней 1 прокладку 7 и тормозное устройство 8. Ударник 3 и прокладка 7 выполнены из одного пористого упругопластического материала, а их продольные размеры в зависимости от скорости % соударения выбираются из соотношения 1)1. (С+%/2/ /С - %/2), где 1 и 1. - продольные размеры соответственно прокладки и ударника; С - скооость распространения упругой волны в материалах ударника и прокладки. За счет свойств пористого материала давление за фронтом упругой волны является постоянной величиной в широком диапазоне Ж, При взаимодействии ударника 3 с прокладкой 7 в них возникают упругая и пластическая волны. Я Последняя затухает в пористом материале, обеспечивая более длительное действие упругой волны. 2 ил.3Изобретение относится к испытательнок технике, в частности к способам ударных испытаний изделий.Цель изобретения - повышение точности при создании ударных импульсов большой длительности,Цель достигается за счет того, что ударник и прокладка, через которую ударник взаимодействует с наковальней, на которой закреплено испытуемое изделие, выполнены из одного и того же пористого упругопластического материала, а соотношение продольных размеров прокладки и ударника выбирается из условия одновременного достижения наковальни упругой волной разгрузки от ударника и отраженной упругой волной, возбужденной в прокладке.На фиг. 1 изображено устройство, реализующее способ ударных испытаний изделий; на фиг. 2 - волновой процесс соударения ударника и прокладки.Устройство содержит наковальню 1, служащую для закрепления испытуемого изделия 2, ударник 3, разгоняемый с помощью пневмопушки, включающей камеру 4 высокого давления, ствол 5 и отделяющую ствол 5 от камеры 4 мембрану 6, установленную перед наковальней 1 прокладку 7 и тормозное устройство 8, служащее для улавлива. ния и остановки наковальни 1 с изделием 2. Ударник 3 и прокладка 7 выполнены из од. ного пористого материала, а их продольные размеры в зависимости от скорости соударения выбраны из следук)щего соотношения: 35 40 45 5 О 55 где Г -- продольный размер прокладки;1. - продольный размер ударника;С -- скорость распространения упругойволны сжатия в материале ударникаи прокладки;%скорость соударения.Для получения высокой стабильности характеристик формируемой динамической нагрузки используется свойство пористогопругопластического материала, заключающееся в том, что напряжение в нем в некотором диапазоне деформаций остается практически постояннымЭто приводит к тому, что при ударном взаимодействии ударника 3 с прокладкой 7 в последней возникает упругая волна деформаций, давление :-а фронтом которой постоянно в широком диапазоне скоростей ударника 3. 1),ля обесш чения создания ударной нагрузки большой длительности ударник 3 разгоняют до скорости, обеспечивающей пластическую деформацию прокладки 7. В прокладке 7 и ударнике 3 волна сжатия разделяется па упругую и пластическую волны. При этом в пористом материале скорость пластической волны много меньше скорости упругой волны. Размер прокладки 7 и свойства ее материала обеспечивают затухание пластической волны до ее прихода к наковальне 1 за счет многократного взаимодействия пластической волны с отраженными упругими волнами. При этом воздействии энергия пластической волны передается упругим волнам и на наковальне 1 поддерживается постянное давление за время существования пластической волны, которая генерирует упругие волны сжатия, действующие на наковальню.Способ реализуется следующим образом.Испытуемое изделие 2 закрепляют на наковальне 1. С другой стороны к наковальне 1 крепится прокладка 7, размеры которой определены исходя из приведенной выше зависимости.Затем с помощью пневмопушки разгоняют ударник 3 из того же, что и прокладка, пористого упругопластического материала и подвергают изделие 2 динамическому нагружению путем соударения ударника 3 с наковальней 1 через прокладку 7. После нагружения наковальня 1 с изделием 2 тормозится в тормозном устройстве 8. Волновой процесс соударения ударника 3 с прокладкой 7 поясняется на фиг. 2.При соударении ударника 3 с прокладкой 7 со скоростью Ъ от границы соударения распространяются упругопластические волны одинаковой интенсивности. Скорость С упругих волн О в 1 и О в 1 определяется упругими характеристиками материала. Скорость Р пластических волн О в 2 и О - 2 определяется ударной адиабатой материала где А и В - коэффициенты ударной адиабаты;-- амплитуда массовой скорости зафронтом пластической волны.В случае одинаковых материалов ударника 3 и прокладки 7 массовая скорость= %/2.Амплитуда массовой скорости Цу в упругой волне определяется динамическим пределом текучести материала.Предполагаем, что в момент времени 1, в прокладке 7 встречаются одновременно три волны - волна разгрузки со стороны ударника 2 - 2, пластическая волна в про/кладке О - 2 й отраженная упругая волна с правой границы прокладки 1 - 2. Кроме этого, учитывается условие, что скорость пластической волны много меньше скорости упругой волны РС.Упругая волна О - 1 за время 2 многократно отразится от свободной поверхности ударника и от фронта пластической волны О - 2, В результате этого пластическая волна полностью исчезает. Количество взаимодействий К упругой волны разгрузки О в 1 с пластической волной О - 2 будет:Из фиг. 2 видно, что для получения импульса нагрузки максимальной длительности 1 необходимо, чтобы упругая волна разгрузки 2 - 2 и отраженная упругая волна.2 - 3 пришли к наковальне примерно одновременно. Из этого условия и рассчитывается соотношение длин ударника 3 и прокладки 7, которое в общем виде выглядит так; 11 п В - 1.= - Л Амплгрузкиударникческоймассы н туда импульса динамичес егулируется выбором ма и прокладки с требуемойжесткостью, а также зави ковальни. ои наериала акустисит от Описанный выше процесс соударения обеспечивает формирование ударного импульса с плоской вершиной и длительностью Выполнение ударника и прокладки из одного пористого упругопластического материала и выбор соотношения их длин из приведенной выше зависимости обеспечивает высокую стабильность амплитуды формируемого импульса и его большую длительность.Формула изобретения1 О Способ ударных испытаний изделий,согласно которому закрепляют испытуемое изделие на наковальне, разгоняют ударник и подвергают изделие динамическому нагружению путем соударения ударника с наковальней через упругопластически деформируемую прокладку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при создании ударных импульсов большой длительности, используют ударник из того же, что и прокладка пористого материала, 20 а продольный размер прокладки в зависимости от скорости соударения задают по соотношениюС Ъ 2- % 2 где- продольный размер прокладки;1 - продольный размер ударника;С - скорость распространения упруговолны сжатия в материале ударник30 и прокладки;1534355 В. Каб НИИПИ Государственного комитета по изобретениям113035, Москва, Ж - 35, Раушская Производственно. издательский комбинат Патент, г едактор Е. Папаказ 37 СосгавительВ. Фино ехред И. Верес ираж 137 новКоррект Поди ис открытиям при ГКНТ ССС на 6., д. 4/5Ужгород, ул. Гагарина, 101