Стенд для динамических испытаний изделий

(72) Авторы изобретен Воробьев А. Селиванова Заявитель(54) СТЕНД ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАЗДЕЛИЙ рое ,21 ретение относится к нике, в частности к амических испытаний х разгона и резкого стен стенд для дина ий, содержащий платф ния испытуемого изд устройство в виде у и формирователь тор ых) Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стенд для динамических испытаний изделий, содержащий направляющую, плат форму для установки испытуемого изделия, размещенную на направляющей, разгонное устройство, формирователь тормозного импульса, Фиксатор исходного положения платформы и гибкую тягу, соединяющую разгонное устройство с платформой. Гибкая тяга переброшена через блок и служит для изменения направления усилия, создавад5 Йзоб ной тех для дин путем и Изве испытан размещ гонное ментов пульсаиспытательстендам изделий торможения ическихорму для лия, разругих элеозного. имемого разгрвыполненоНедостатключаетсяплатформы дскоростей.Цель изобжимой испыувеЛиченияплатформы. ным устройством, кот виде пневмоцилиндра к известных стендов невозможности разгон больших (околозвуко ретения " повышение досты" тельной нагрузки путем ф онечной скорости разгона Поставленная цель достигается тем, что стенд снабжен приспособлением ля захвата гибкой тяги, установлен" ым на пути ее перемещения, причем масса гибкой тяги и начальное рассто," яние от нее до приспособления для захвата выбраны из условия накопления в гибкой тяге кинетической энергии, необходимой для разгона платформы с изделием, до заданной по условиям испытаний скорости.С целью Формирования разгонных импульсов различной Формы гибкая тяга3 92659 может быть выполнена в виде цепи с переменной по ее длине массой,На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого стенда; на фиг. 2 - схема, поясняющая способ ус-корения платформы с испытуемым изделием с помощью гибкой тяги.Стенд содержит направляющую 1, на которой размещена платформадля установки испытуемого изделия, разгон ное устройство в виде натянутого упругого шнура 3, Формирователь М ударного импульса, размещенный в конце направляющей 1, фиксатор 5 исходного положения платформы 2, гибкую тягу 6 1 ь ввиде цепи с переменной по ее длине массой, один конец которой с помощью скобы 7 зацепляется с крюком 8, установленным на платформе 2, а другой связан с втулкой 9, соединенной с уп ругим шнуром 3. Приспособление для захвата гибкой тяги представляет собой упор 10, закрепленный на дополнительной направляющей 11, по которой двииется при разгоне втулка 9 гибкой 2 з тяги 6. Стенд работает .следующим образом,. Платформа 2 отводится в крайнее левое положение и захватывается Фиксатором 5, При этом упругий шнур 3 растягивается и накапливает потенциальную энергию. После отключения фиксатора 5 платформа 2 освобождается, и упругий шнур 3 разгоняет подвижные части стенда (платформу 2 с испытуемым изделием и гибкуютягу 6) до скорости Чо . При этом подвижным частям стенда сообщается необходимый запас кинетической энергии То После достижения скорости Чо втулка 9 встре 40 чается с упором 10 в точке А и гибкая тяга начинает двигаться, образуя петлю (фиг, 2). Закон движения гибкой тяги 6 с присоединенной к ней платформой 2 определяется из условия сохранения кинетической энергии в подвижных частях стенда (при пренебрежении силами трения).Перешедшие через изгиб петли участки гибкой тяги 6 останавливаются и передают свою кинетическую энергию двигающимся частям гибкой тяги 6 и платформе 2, в результате чего последние ускоряются. Таким образом, кинетическая энергия, запасенная участка-ми гибкой тяги 6 постепенно передается платформе 2, и при полном распрямлении петли платформа приобретаетгде Чо скорость нити в моментзахвата;плотность нити;площадь сечения нити(СОП 5 Й)длина нити;масса платформы с изделием,Г оо И В свою очередь (Фиг.2) т = 1/2 Га(Е -) + Ц) Ч , (2)где х - текущее значение пройденногопути;Ч - скорость движущегося участканити с платформой в любоймомент времени.Приравнивая (1) и (2), получают 1/2 (3)2(1+ -) Анализируя выражение (3), можно заметить, что при х в2 Х и М/Яо0 суорость Ч в "е. Однако, так как отношениевсе ие не равно нулю, конеч 4максимальную скорость Чщ которая определяется начальной скоростью Чо и соотношением масс гибкой тяги и платформы 2, В этот момент скоба 7 соскальзывает с крюка 8, и платформа 2 свободно движется по направляющей,1 до встречи с Формирователем 4 тормозного импульса, который задает необхо-димый закон тормоиения.Конечная скорость разгона платформы Ч может быть изменена путем изменения массы гибкой тяги и начальной скорости Чо. Последнюю можно менять, задавая различное начальное расстояние упругого шнура 3.Применяя гибкую тягу в виде цепи с переменной по ее длине массой, можно получить различные законы изменения скорости разгона.Определяя закон движения платформы 2 с испытуемым иэделием, рассмат" ривают гибкую тягу 6 как нить, при этом пренебрегая весом нити и потерями на трение, сопротивлением среды и считая нить невесомой и нерастяиимой, можно полагать, что кинетическая энергия Т системы не превращается в дру-. гие виды энергии, остается постоянной в любой момент времени и равной нацальной ТоДля случая с нитью постоянного сечения по длинеТо= 1/2 фбо+ М) Чо, (1)формула изобретения 5 9265ная скорость разгона платформы является ограниченной величиной, но может достигать довольно-таки большихзначений по сравнению с величиной Ч, .Так; подставив в Формулу 3) слв- %дующие значения:= 8 кг/см ,6 о= 0,5 см , 1 = 19 м и М = 3 кг, полу 7, мичают Ч = 4 5)оНа практике из-эа потерь на преодоление сопротивления среды и трение т 0скорость несколько меньше,Физический смысл данного явлениязаключается в том, что масса движущейся системы все время уменьшается,а так как Т = сопвй, то скорость ееувеличивается.Если же рассматривать случай снитью переменного сечения по длинео (х) = Е(х), то, так как масса дви"жущегося участка нити изменяется по 20заданному закону щ(х) =5 "(х)дх,скорость движущегося участка нити(объекта) 7,будет функцией отх 1 =ФЫ 3налогичнымй рассуждениями, чтои для нити с постоянным сечением,приравнивая Т 0 и Т, можно, задаваясьтребуемым законом Ч =Ч (х) определитьнеобходимый закон В (х). = Е(х) и наоборот.30формула (3) в данном случае имеет вид= 011 о (х)с 1 х + 1 В случае вертикального движениянити значения скоростей, определяемых40по формулам (3) и (4), несколько выше,так как добавляется ускорение свободного падения,Использование изобретения позволяет путем применения простых техничес 13 49 бких средств достичь околозвуковых скоростей разгона испытуемого объекта при заданном законе изменения ус" корения разгона. При экспериментальной проверке изобретения изделие весом 50 г удалось разогнать до сверх" звуковой скорости при начальной скорости разгона в несколько десятков м/с. 1. Стенд для динамических испытаний изделий, содержащий направляющуюплатформу для установки испытуемогоизделия, размещенную на направляющей;разгонное устройство; формировательтормозного импульса, фиксатор исходного положения платформы и гибкую тягу, соединяющую разгонное устройствос платформой, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения достижимой испытательной нагрузки, он снаб"жен приспособлением для захвата гибкой тяги, установленным на пути ее пе"ремещения, причем масса гибкой тягии начальное расстояние от нее до при"способления для захвата выбраны изусловия накопления в гибкой тяге кине"тической энергии, необходимой дляразгона платформы с иэделием до заданной по условиям испытаний скорости.2. Стенд по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью формирования разгонных импульсов различнойформы, гибкая тяга выполнена в видецепи с переменной по ее длине массой.мвюИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРи Б 09809, кл. а 01 М 7/оа, 1974.2. Патент СВА У 3001393, кл. 73-12,1961.Зака лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 6 Тираж 883 ИПИ Государственного ком о делам изобретений и от 035, Москва, Ж, Раушс Подписноетета СССРрытийая наб., д. 1/5