Индикатор предельных инерционных нагрузок

ООЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК п 9) 8847 5 60 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(54) ИНДИ ОННЫХ Н (57) Испо к устрой бретения онных н корпус, за К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научнинститут технической ф(56) Патент СШАМ 3682001, кл. 6 01 РАвторское свидетеМ 1659871, кл. 0 01 Р КАТОР ПРЕДЕЛЬНЫХ ИНЕРЦИАГРУЗОКьзование: изобретение относится твам измерения, Сущность изоиндикатор предельных инерцигрузок содержит прозрачный полненный веществом, внутри ко-. Изобретение относится к устройствам измерения, регистрации величин инерционных нагрузок, перегрузок,Известны предельные ударные датчики, содержащие упор, инерционное тело, поджатое пружиной к упору и электрические контакты, один из которых установлен на корпусе датчика, а второй - на инерционном теле с определенным зазором. Факт достижения перегрузки предельного уровня регистрируется по выдаче электрического сигнала при замыкании контактов вследствие перемещения инерционного тела под действием перегрузки. Эти датчики обладают тем недостатком, что требуют электрического питания и регистрирующего электрическии сиГнал прибора в течение всего времени его эксплуатации, что существенно ограничив ет возможности приметорого размещено инерционное тело и индикаторное покрытие. Инерционное тело подвешено в корпусе на пружинах, покрытие выполнено в виде накладок с химически активным или контрастным веществом, размещенных на инерционном теле, а напротив каждой из накладок установлены бойки на корпусе с зазором, при этом поверхность накладок, обращенная к бойкам, выполнена в форме части сферы или цилиндра. Накладки выполнены многокомпонентными и из различных химически активных или контрастных веществ по каждому из направлений ускорений, Бойки закреплены в корпусе с возможностью внешнего регулирования зазоров между бойками и накладками, а пружины закреплены в корпусе с возможностью регулирования их поджатия, 3 з.п, флы, 2 ил. нения данных устройств в качестве индикаторов предельных ускорений, действие которых нерегламентировано по времени.Известен индикатор максимального ускорения, содержащий ряд стальных шариков, удерживаемых магнитом, Под действием резкого ускорения один или несколько шариков отрываются от магнитов и по ним судят о величине действующей перегрузки. Этот датчик позволяет регистрировать предельные перегрузки без дополнительной регистрирующей аппаратуры, однако обладаетследующими недостатками, как: направленная диаграмма чувствительности, необходимость сохранения постоянного магнитного поля, что при длительной эксплуатации обеспечить трудно, ограничение мест установки магнитными свойствами ответной части, а такженеобходимость его вскрытия и осмотра дляопределения уровня перегрузки, что ограничивает область его применения,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является индикаторперегрузки, содержащий корпус с кожухом,выполненный в виде полой сферы, имеющий 2 п отверстий, каждая пара из которыхрасположена на оси, проходящей черезцентр сферы, дополнительно на сфере свнутренней стороны установлены магнитыс инерционнымимассами," причем оси которых совпадают с осями отверстий, а инерционные массы изнутри корпуса закрываютотверстия, внутренняя полость сферы заполнена активным веществом, а на кожухес внешней стороны установлена прозрачная крышка, с внутренней стороны которойнанесено покрытие, изменяющее цвет приконтакте с активным веществом, при этомактивное вещество может быть жидкостьюили газом.Данное устройство позволяет регистрировать предельные нагрузки в различныхнаправлениях визуально, без проведенияизмерений и электрического контроля, оД-нако обладает недостатками предыдущегоаналога, связанными с магнитным принципом работы и, кроме того, имеет существенно неравномерную диаграммучувствительности вследствие дискретностирасположения инерционных масс на сфере,уменьшение которой может быть достигнуто только увеличением количества рабочихэлементов (магнитов с инерционными массами) и, следовательно, увеличением массыи габаритов индикатора, что ограничиваетего эксплуатационные возможности,Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей.Указанная цел, достигается тем, что виндикаторе предельных инерционных нагрузок, содержащем прозрачный корпус, заполненный веществом, внутри которогоразмещено инерционное тело и индикаторное покрытие, в него вредены бойки, инерционное тело подвешено в корпусе напружинах, покрытие выполнено в виде накладок к химически активным или контрастным веществам, размещенных наинерционном теле, а бойки установлены накорпусе с зазором напротив каждой из накладок, при этом поверхность накладок, обращенная к байкам, выполнена в формечасти сферы или цилиндра,Достижимость поставленной цели обусловлена тем, что характеристики индикатора не зависят о магнитных свойствокружающей средл, индикатор имеет равномерную диаграмму чувствительности, 10 15 20 25.тичного корпуса 3. Это могут быть,30 35 55 40 45 50 при этом индикатор может быть выполнен вминимальных габаритах и массе.На фиг. 1 и 2 в двух видах дана конструкция индикатора предельных инерционных нагрузок.Инерционное тело 1 подвешено на пружинах 2 в прозрачном герметичном корпусе 3. На инерционном теле изолированно от внешней среды закреплены накладки 4, 5 с химически активным или контрастным веществом, наружная, чувствительная поверхность накладок 4 выполнена в форме части сферы, накладок 5 - в форме части цилиндра и разрушающейся от накола, В корпусе 3 напротив каждой из накладок 4, 5 установлены бойки 6, 7, вворачиваемые на резьбе с возможностью внешнего регулирования зазоров между ними и навесками. Пружины 2 устанавливаются с возможностью регулирования их поджатия поворотом гайки 8,В качестве материала накладок 4, 5 могут использоваться различные вещества в зависимости и в сочетании с составом среды, заполняющей внутренний объем герменапример, инициирующие взрывчатые вещества типа гремучей ртути или тетразена, срабатывающие от накола, при этом во внутреннем объеме корпуса воздух, Из химически активных веществ в качестве накладок могут быть использованы, например, кислота или щелочь, а в качестве среды, заполняющей внутренний объем или внутреннего покрытия - любой химический индикатор, меняющий окраску в зависимости от водородного показателя, например, лакмус. Накладки 4, 5 могут быть выполнены из разных материалов, дающих различную окраску индикаторного покрытия или многокомпонентными,Работает индикатор следующим образом.Индикатор тарируется предварительно путем подбора характеристик жесткости и величин поджатия пружин 2 с помощью гайки 8, а также установки концов бойков 6, 7 в центры сфер и цилиндров соответствующих накладок, Под действием инерционной нагрузки тело 1 смещается относительно положения равновесия в направления действия нагрузки, В случае достижения определенного (предельного) уровня воздействия и вызванного им перемещения инерционного тела 1 в люббм направлении на величину, равную радиусу сфер или цилиндров накладок 4, 5, происходит соприкосновение одного или нескольких бойков 6, 7 с соответствующими накладками 4; 5, в результате разрушается защитное покрытиенакладки и происходит либо активное рас5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пространение контрастного состава вещества накладки по внутреннему объему, либо химическая реакция вещества накладки с веществом, заполняющим прозрачный корпус 3 с изменением цвета внутренней поверхности, что и фиксируется визуально как факт достижения предельного уровня воздействия.При использовании в качестве материала накладок, например, гремучей ртути или тетразена произойдет реакция от накола бойком и внутренний объем воздуха приобретет матовый цвет, который в виде налета на корпусе будет сохраняться сколь угодно долго. П ри заполнении внутреннего объема, например, прозрачным лакмусом, а в качестве материаЛа накладки взять кислоту, то при проколе бойком произойдет химическая реакция вследствие изменения водородного показателя и лакмус окрасится в устойчивый красный цвет. Если в качестве материала накладки взять щелочь, то лакмус окрасится в синий цвет.При использовании разных по составу вещества накладок можно отследить направление действия предельной нагрузки. Так, например:, если накладки 6, устанавливаемые по торцам инерционного тела 1, выполнены из кислоты, а боковые накладки 7 - из щелочи, то красный цвет свидетельствует о реализации предельной перегрузки только в продольном направлении, а синий - в поперечном. Смешанный цвет, в данном случае фиолетовый, говорит о реализации тех и других перегрузок,Если накладку выполнить многокомпонентной, задействование каждой из которых зависящим от величины внедрения бойка в накладку, то это позволит зафиксировать дискретные значения уровней перегрузок. Так, если накладку выполнить двухслойной., например, из кислоты и щелочи, разделенных между собой, то задействование первого слоя произойдет при одном уровне нагрузок И, второго - при большем Иг, Красный цвет корпуса будет свидетельствовать о том, что действующая нагрузка И была К 1ИК 2, при смешанном цвете И 2К. Т.е. индикатор позволяет установить диапазон действующих перегрузок.Подбором внутренних параметров индикатора (жесткостч пружин, регулирования их поджатия, массово-инерционных характеристик тела, параметров формы накладок, величин зазоров, а также материалов накладок и вещества, заполняющего внутренний объем) можно обеспечить возможность использования индикатора в широком диапазоне контролируемых параметров, в различных условиях и конструкциях, подлежащих контролю, независимо от направления воздействия, добиться широкого спектра сочетания цветов сработанных индикаторов,По данному техническому решению проведено теоретическое обоснование работоспособности, разработана конструкторская документация на опытный образец, планируется проведение лабораторных испытаний. Формула изобретения 1, Индикатор предельных инерционных нагрузоксодержащий прозрачный корпус, заполненный веществом, внутри которого размещено инерционное тело и индикаторное покрытие, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем создания равномерной диаграммы чувствительности, снижения массы и габаритов, в него введены бойки,инерционное тело подвешено в корпусе на пружинах, покрытие выполнено в виде накладок с химически активным или контрастным веществом, размещенных на инерционном теле, а бойки установлены накорпусе с зазором напротив каждой из накладок, при этом поверхность накладок, обращенная к бойкам, выполнена в форме части сферы или цилиндра.2. Индикатор по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения направления действия предельных инерционных нагрузок, в нем накладки по каждомуиз направлений ускорения выполнены из различных химически активных или контрастных веществ.3, Индикатор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем индикации диапазонов действующих нагрузок, накладки выполнены многокомпонентными,4, Индикатор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых параметров путем настройки на разные уровни перегрузок, бойки закреплены в корпусе с возможностью внешнего регулирования зазоров между бойками и накладками, а пружины закреплены в корпусе с возможностью регулирования их поджатия.1788471 Составитель Г,БелянскийТехред М.Моргентал Корректор Э,Лончакова дакт оизводственно-издательский комбинатЗаказ 71 Тираж ВНИИПИ Государственного к 113035, Митета по изо ва, Ж, Ра Подписноеетениям и открытиям при ГКНТская наб 4/5 нт", г. Ужгород, ул,Гагарина