Устройство для испытания изделий на удар Советский патент 1983 года по МПК G01M7/00 

Hv3o6peTeHHe относится к испытатель ной технике, в частности к устройствам для испытания изделий на воздействие ударного импульса. Известно устройство для испытания изделий на удар, содержащее ударнцй воз будитель и волновод, на торце которого, противоположном ударному возбудителю, выполнено гнездо для установки испытуе мого изЬелия Cl J Недостатком этого устройства являетс то, что оно позволяет воспроизводить только жесткие импульсы ударного ускорения. Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является устройств для испытания изделий на удар, содержащее соосно установленные мерный стерже11ь, ударный возбудитель для воздействия на торец мерного стержня, два установленных с возможностью взаимодействия через упругий элемент, включающий газовую подушку регулируемой жесткости, дополнительных стержня, один из .квугорых находится в акустическом контакте с другим тордом мерного стержня, а второй служит для закрепления испытуе мого изделия и контрольного .акселерометра, и направляющую трубу, в которую герметично введены дополнительные . стержни С 2 J. Газовая подушка между дополнительны ми стержнями позволяет проводить нагру жение изделий ударными импульсами и мягкого типа (длительностью 500 мкс и выше). При отсутствии газовой подуш ки между пополнительными стержнями изделия нагружаются жестким ударным импульсом (длительностью 25-5О мкс). Недостатком этого устройства являет- ся малая возможность регулировки параметров ударного импульса, дак как ударные импульсы, длительностью 50-500 мк не могут быть воспроизведены с его помощью, малая точность воспроизведения заданного импульса, обусловленная трудностью регулировки параметров формируемых ударных импульсов, а также утечками газа из зазора между дополнитеяьны. ми стержнями после каждого испытания. Цель изобретения - расширение воз г можностей регулирования параметров уда ного импульса и повышение точности, испытаний. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания изделий на удар, содер кащем соосно установленные мерный стержень, ударный возбудитель для воздействия на торец мерного , два установленных с возможностью воаимоцействия через упругий элемент, включающий газовую подушку регулируемой жесткости, дополнительных стержня, один из которьгх находится в акустическом контакте с другим торцом мерного стержня, а второй служит для закрепления испытуемого изделия и контрольного акселерометра, и направляющую трубу, в которую герметично введены дополнительные стержни, упругий элемент включает также и жидкость, заполняющую полость направляющей трубы между пополнительными стержнями, а газовая подушка образована съемной надувной оболочкой, герметично закрепленной на втором дополнительном стержне. Кроме того, во втором дополнительном стержне могут быть вьшолнены каналы для сообщения надувной оболочки с источником давления. Изобретение позволяет проводить испытания изделий в щироком диапазоне длительностей ударных импульсов за счет больших возможностей регулирования жесткости упругого элемента. Для формирования мягких ударных импульсов надувная оболочка заполняется газом и удар наносится через нее. Для формирования жестких ударных импульсов надувная оболочка снимается, а дополнительные стержни вводятся в акустический контакт между собой. Для формирования ударных импульсов средней длительности надувная оболочка снимается, а между дополнительными стержнями остается слой жидкости. Кроме того, предложенная конструкция устройства для испытания изделий на удар обеспечивает возможность одноразовой настройки устройства на проведение серив экспериментов с постоянными параметрами формируемых ударных импульсов, так как утечки газа из надувной оболочки практически исключены. На чертеже показано устройство для испытания изделий на удар. Устройство содержит ударный возбудитель 1, мерный стержень 2, дополнительные стержни 3 и 4, направляющую трубу 5 с направляющими пробками 6 и 7, упругий элемент, включающий съемную надувную оболочку 8, закрепленную на стержне 4, и жидкость 9 в камере А, образованной пробками 6 и 7, трубой 5 и дополнительными, стержнями 3 и 4. На Стержне 4 установлены испытуемс-е изделие 1О и контрольный акселерометр 11. В стержне 4 вьшолнены каналы 12 и 13 для подключения источника

давления (на чертеже не показан) через ниппель 14 и манометра (на чертеже не показан). Стержень 4 опирается на пробку 7 через пружину 15.

Устройство для испытания изделий на удар работает следующим образом.

Для получения мягких ударных больших длительностей полость надувной оболочки 8 (от источника давления через ниппель 14 и канал 12) заполняется га зом до тех пор, пока дав;юние в ней не достигнет необходимой величины. При приложении ударной нагрузки уоарным :воз дите}1ем 1 к торцу мерного стержня 2 в нем возбуждается волна сжатия, которая проходит границу между стержнями 2 и 3 без искажения. С тр 1жаясь от свободного торца стержня 3, волна сжатия транс4хэрмируется в волну растяжения, которая, проходя через плоскость соприкосновения стержней 2 и 3, вызывает отскок стержня 3, который, продвитаясь в полость А, создает в ней , точное давление, воздействующее на надувную оболочку 8, заставляя ее сжимать ся. Затем газовая подушка, стремясь восстановить форму надувной оболочки, разжимается и приводит стержень 4 в

движение, характер к«торого зависит от давления в на,аувной оболочке. Тем самым возбуждается испытуемое изделие Ю и КЕИТрольный акселерометр 14. Под действием пружины 15 стержни 3 и 4 возвращаются в исходное положение, после чего устройство готово к новому пшс лу.

Если из надувной оболочки 8 выкачать газ, то передачу ударного импульса можно осуществить через жицкостъ 0, находящуюся в полости А, при этом длительность формируемых ударшых вмпульсою будет иметь среднее мнение. Если же стержень 3 ввести в непосреоственный акустический контакт со стеряшем 4 (для этого оболочка 8 спнмаетеа), то ва испытуемое изделие 10 будет BoaaefteTвовать жесткий ударный импульс.

Использование изобретения позволяет увеличить точность испытаний прв проведении серии экспериментов с посто5шкыми параметрами формируемых упарных импульсов, за счет стабильности харектеристик газовой попушки и получить широкий диапазон длительностей унарных импульсов.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫг ТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА УДАР, содержащее соосно установленные мерный стержень, уда)жый воз дитель для воздействия на торец Miapeoru стержня, два установленных с возможностью вааимодайствия через упругий элемент, включающий газовую подушку регулируемой жесткости, дополнительных стержня, один из которых находится в акустическом контакте с другим торцом мерного стержня, а второй служит для закрепления испьпуемого. изделия и котрольного акселерометра, и направляющую тру, в которую гегж1етично введены пополнительные стержни, отличающееся тем, что, с целью расщирения возможностей регулирования параметров ударного импульса и повышения точности испытаний, упругий элемент включает теисже и жидкость , заполняющую полость направляющей трубы между дополнительными стержнями, а газоёая подушка образована съемной надувнрй оболочкой, герметично закрепленной i на втором дополнительном стержне. 2. YcTpcrflcTBO по п. 1, о т л и ч а (Л ю щ е е с я тем, что во втором дополни. тельном стержне выполнены каналы для сообщения шдувнрй оболочки с источником давления