Устройство для испытания изделийна удар

Соеоэ Соввтскик Социаиистическик Республикн 807105 Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИПЬСТВУ. с присоединением заявки Но(23) ПриоритетОпубликовано 23,02,81, Бюллетень Й 9 7Дата опубликования описании 230281 Р)М )аз С 01 М 7/00 Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(3) УД( 620.1787088.6 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЭДЕЛИР НА УДАРха ил ный трубе сообамеры, озИзобретение относится к испытаф тельной технике, а именно к устройствам для испытания иэделий на удар.Известно устройство для испытания изделий на удар, содержащее соосно расположенные боек, соударяющийся с низс мерный стеркень и дополнительный стержень для установки испытуемого иэделия 1,Недостатком известного устройств является невозможность получения ударных импульсов большой продолжительности.. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устроФство для испытания иэделий на удар, содержащее соосно расположенные боеК, соударяющийся с ним мерный стержень, направляющую трубу, размещенные в ней два дополнительных стержня, первый из которых находится в акустическом контакте с мерным стержнем, а второй, служащий для соединения с элементом крепления испытуемого иэделия, расположен от первого на расстоянии, требуемом для образования между ними воздушной подушки 2. Недостатком данного устройстваявляется невозможность полученияударных импульсов и трапецеидаль.ной форм, так как устройство не со"5 держит средств для быстрого сбросаили поддержания постоянного давленияв воздушной подушке. Кроме того, эатруднена эксплуатация устройства,сак как элементы крепления испытуе 10 мого изделия непосредственно соединяются со вторым дополнительнымстержнем, расположенным в направляющей трубе.Цель изобретения - расширение15 функциональных воэможностей за счетвоспроизведения пилообразной и трапецеидальной форм ударной нагрузки.поставленная цель достигаетсятем, что устройство снабжено второй20 направляющей трубой, установленнойв первой с воэможностью перемещенияотносительно нее и фиксации в требуемом положении, и жестко связаннойс первой трубой камерой, .соединяе 25 мой с источником сжатого воэду иатмосферой, второй дополнительстержень установлен во второйВ,выполненной с отверстиями длящения ее полости с полостью к30 а первая труба установлена с вможностью осевого перемещения относительно мерного стержня и Фиксации в требуемом положении. Лля улучшения условий эксплуатации устройство может быть снабжено жестко связанным со вторым стержнем удлинителем, второй конец которого, выступающий иэ второй трубы, соединен с элементом крепления испытуемого изделия,На фиг. 1 изображена Функциональная схема устройства при воспроизведеыии синусоидальной Формы ударной нагрузки; на Фиг. 2 - Функциональная схема устройства при воспроизведении пилообразной ФорМы ударной нагрузки; на фиг. 3 - функциональная схема устройства при воспроизведении трапе цеидальной Формы ударной нагрузки..Устройство содержит боек 1, соударяющийся с ним мерный стержень 2, направляющую трубу 3, размещенные в ней два дополнительных, стержня 4 и 5 щ первый из которых находится в акустическом контакте с мерным стержнем 2, а второй стержень 5, служащий для соединения с элементой крепления испыту-. емого иэделия б, расположен от первого 25 стержня 4 на расстоянии, требуемом для образования между ними воздушной подушки 7, вторую направляющую трубу 8, установленную в первой трубе 3 с возможностью перемещения с помощью гайки 9 в требуемом положении, жестко ЗО связанную с первой трубой 3 камеру 10, соединяемую с источником (на чертеже не показан) сжатого воздуха или атмосферой через штуцер 11. Второй дополнительный стержень 5 установлен в трубе 8, выполненной с отверстиями 12 для сообщения ее полости с полостью камеры 10, труба 3 установлена с возможностью осевого перемещения относительно мерного стержня 2 и фиксации : 40 в требуемом положении с помощью Фиксатора 13. На трубе 8 также выполнены отверстия 14. для сообщения ее полости с атмосферой. Устройство содержит также удлинитель 15, жестко связанный со 45 стержнем 5. Второй конец удлинителя 15 выступает из трубы 8 и соединен с элементом крепления испытуемого изделия б, Устройство также содержит ограничитель 16 перемещения удлинителя 15 и Фиксатор 17 положения трубы 3.Устройство работает следующим обр эом.я программирования. синусоидальной Формы ударной нагрузки стержень 55 4 располагается в акустическом контакте с торцом мерного стержня 2. Устанавливается требуемая длительность ударной нагрузки, для чего выставляется соответствующая длина упру- що гой подушки 7 перемещением камеры 8 и Фиксацией ее в этом положении относительно камеры 3 гайкой 9 и перемещением стержня 5 до ограничителя 16 удлинителя 15. Полости камеры д 5 10 и трубы 8 через штуцер 11 сообщаются с атмосферой.При приложении ударной нагрузки к торцу мерного стержня 2 бойком 1 в нем образуется ударная волна сжатия, которая проходит границу между стержнями 2 и 4, отражаясь от свободного торца стержня 4 и трансформируясь в волну растяжения, которая вызывает отскок стержня 4, При этом стержень 4 перемещаясь; деформирует упругую подушку 7, которая затем воздействует на стержень 5 с испытуемым изделием б. Стержень 5 и удлини- тель 15 с изделием б разгоняются эа время действия деформации сжатия упругой подушки 7.юУпругая подушка 7 в рассматриваемых случаях/ ведет себя аналогично пружине, которая, выходя иэ деформированного состояния, действует на стержень 5 с силой, изменяющейся по синусоидальному закону. Ма счет того, что торможение стержня 5 происходит на гораздо большем участке чем разгон, импульс. ускорения отрицательной . полярности имеет гораздо большую длительность и меньшую амплитуду, чем положительный импульс. Поэтому воспроизведение нагрузки можно считать; практически синусоидальным процессом, если пренебречь отрицательной частью импульса. Положительная часть импульса имеет требуемую полусинусоидальнуюформу. Таким образом воспроизводится полусинусоидальная Форма ударной нагрузки.При программировании пилообразной формы ударной нагрузки, направляющая труба 3 (при той же длине упругой подушки 7) перемещается относительно мерного стержня 2 так, чтобы торцовая часть стержня 5 была на границе расположения отверстия 12, которое через полость камеры 10 сообщается с атмосферой. В этом положении труба 3 фиксируется фиксатором 14. Труба 8 Фиксируется гайкой 9. При приложении ударной нагрузкибойком 1 по торцу мерного стержня2 в нем возбуждается ударная волнасжатия, которая проходит границу .между стержнями 2 и 4, отражаясь отсвободного торца стержня 4, и,трансФормируясь в волну растяжения,вызывает отскок стержня 4. Приэтом, стержень 4, перемещаясьдеФсрмирует упругую подушку 7, котораязатем воздействует на стержень5 с изделием б. В момент достижениямаксимального значения ударного ускорения стержень 5", перемещаясь открывает отверстие 12 полости камеры 10,в котором установлено атмосферноедавление, Выравнивание давления собоих сторон стержня 5 обеспечиваетрезкий спад второго Фронта ударнойнагрузки. Таким образом воспроиэводится пилообразная Форма ударной нагрузки.При программировании трапецеидальной Формы ударной нагрузки при ,той же длине упругой подушки 7 вэаимбрасположение частей устройстваостается тем же, что и при программировании пилообразной Формы ударнойнагрузки. Однако,в полость камеры10 подается сжатый воздух,.и в нейустанавливается давление Р, соответствующее давлению максимальномукоторое соответствует максимальномузначению ударной нагрузки при деформировании упругой подушки 7.формирование трапецекдальной формы ударной нагрузки происходит в три 15этапа.На первом этапе Формируется передний фронт ударной нагрузки. Приотскоке стержня 4 от мерного стержня 2 деформируется упругая подушка щ7 и, вследствие возрастания давленияот упругой подушки 7, стержень 15начинает перемещаться с ускорением,соответствующим росту давления отупругой подушки 7 до максимального рзначения.На втором этапе, в момент достижения максимального значения ускорениястержень 5 при перемещении открывает отверстие 12 в полость камеры 10,откуда поступает сжатый воздух,чем обеспечивается постоянство давления от упругой подушки 7 при перемещении стержня 5 на втором этапе.На этом этапе, следовательно, обеспе"чивается постоянство значения ударного импульса, что выражается вФормировании полочки на Форме импульса,Второй этап заканчивается послетого, как стержень 5 достигнет отверстия 12. Так как отверстие 12 сообщается с атмосферой, то на третьемэтапе происходит резкое выравнивание давлений с обеих сторон стержня5. Происходит резкий спад Фронта 4ударной нагрузки. На этом этапеФормирование трапецеидальной Формыударной нагрузки заканчивается.Следует отметить широкие возможности устройства по изменению параметров воспроизводимой ударной нагрузки, что обуславливается тремя.степенями подвижности элементовустройства и осуществлением регулировок.по этим степеням подвижности,а именно: возможное перемещение и 55регулировка положения направляющейтрубы 3 относительно мерного стержня 2, возможное перемещение и регу-.лировка положения направляющей трубы 8 относительно направляющей трубы3, возможное перемещение и регулировка положения стержня 5 относительно направляющей трубы 8,Кроме того, варьирование давлениями в полости камеры 10 также даетвозможность регулирования параметровударной нагрузки,формула изобретения1, Устройство для испытания изделий на удар, содержащее соосно расположенные боек, соударяющийся с ниммерный стержень, направляющую трубу,размещенные в ней два дополнитель.ных стержня, первый из которых находится в акустическом контакте с мерным стержнем, а второй, служащий длясоединения с элементом крепленияиспытуемого изделия, расположен отпервого на расстоянии, требуемомдля образования между ними воздушной подушки, .о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширенияФункциональных возможностей за счетвоспроизведения пилообразной и трапецеидальной форм ударной нагрузки,оно снабжено второй направляющейтрубой, установленной в первой свозможностью перемещения относительно нее и Фиксации в требуемом положе"нии, и жестко связанной с первой трубой камерой, соединяемой с источни-.ком сжатого воздуха или атмосферой,второй дополнительный стержень установлен во второй трубе, выполненной с отверстиями для сообщения ееполости с полостью камеры, а перваятруба установлена с воэможностьюосевого перемещения относительномерного стержня и фиксации в требуемом положении.2. Устройство по п.1, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что с цельюулучшения эксплуатации, оно снабженожестко .связанными со вторым стержнемудлинителем, второй конец которого,выступающий иэ второй трубы, соединен с элементом крепления испытуемого изделия,источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 607148, кл, С 01 Р 21/00, 1801.77.2. Авторское свидетельство СССРР 657358, кл. 6 01 Р 211"ОО, 10.01.7780105 Аиаюррра арерп оставитель В,Мехред М. Лоя овский Корректор Г, Решет тор В,Дан Подписное Заказ 270/63 б д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектна НИИПИ по д 13035 Тираж сударственног м изобретений осква, Ж,918комйтеоткрытушская