Стенд для испытания изделий на ударно-вибрационные нагрузки Советский патент 1984 года по МПК G01M7/00 

со

О5 ел 110 Изобретение относится к испытател ной технике, в частности к стендам для испытания изделий на ударно-вибрационные нагрузки. Известен стенд для испытания изде ЛИЙ на ударно-вибрационные нагрузки, содержащий стол, закрепленньп на ста нине с помощью упругих балок, и сило возбудитель в виде гидропривода, слу жащий для нагружения балок через раз рушаемый элемент С 1. Недостатком этого стенда является малая точность воспроизведения задан ной нагрузки, вызванная нестабильностью усилия, идуп5его на разрыв раз pyiuaeMoro элемента. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стенд для испытания изделий на ударно-вибрационные нагрузки, содержащий основание, установленный на основании посредством силовых пружин стол для закрепления испытуемого изделия, прикрепленный к столу шток, служащий для предварительной дефорнации силовых пружин привод в виде пневмоцилиндра и замок для связи штока с приводом. Замок выполнен в виде шариков, связывающих шток с втулкой, соединенной с поршнем пневмоцилиндра. Шарики выпадают в специальные гнезда и освобождают шток от связи с втулкой при фиксированном перемещении штока, определяемом конструкцией стенда, и следовательно, при определенной деформации силовых пружин. После освобождения щтока стол, под действием силовых пружин совершает колебательное движение с крутым передним фронтом нарастания нагрузки С2 . Недостатком известного стенда являются малые возможности регулирования амплитуды ударно-вибрационной нагрузки, которая может осуществ ляться только за счет замены сило вых прзпкин. Целью изобретения является расширение возможностей регулирования амп литуды ударно-вибрационной нагрузки. Поставленная цель достигается тем что в стенде для испытания изделий на ударно-вибрационные нагрузки, содержащем основание, установленный на основании посредством силовых пру жин стол для закрепления испытуемого изделия, прикрепле.нный к столу шток, привод в виде пневмоцилиндра, служащий для предварительной деформации 52 силовых пружин, и замок для связи штока с приводом, второй конец штока выполнен с утолщением, по краю которого образован кольцевой буртик, а замок выполнен в виде стакана с центральным отверстием, установленного с возможностью контактирования с кольцевым буртиком, и клапана, размещенного на торце утол1дения штока внутри буртика и установленного с возможностью перекрытия центрального отверстия стакана. Конструкция замка позволяет разрывать СВЯ315 между штоком стола и ппевмоцилиндром при.любом перемещении стола и осуществлять испытание изделия , ударно-вибрационной нагрузкой с заданной амплитудой, регулируемой в широком диапазоне. На чертеже изображен стенд для испытания изделий на ударно-вибрационные нагрузки, продольный разрез. Стенд содержит стол 1, установленный на основании 2 с помощью силовых пружин 3, прикрепленньш к столу 1 шток 4, на конце которого выполнено утолщение 5 с кольцевым буртиком 6, привод в виде пневмоцилиндра 7 и замок для связи штока 4 с приводом, включащий стакан 8 с центральным отверстием 9 и клапан 10, закрепленный на торце утолщения 5 штока 4. Дно стакана 8 снабжено двумя концентрическими уплотнениями 11 и 12. Уплотнение 11 служит для контактирования с кольцевым буртиком 6, а уплотнение 12 - для контактирования с седлом клапана 10. Стакан 8 надет с уплотнением на цилиндрический выступ 13 в торце пневмоцилиндра 7 и образует с ним полость 14. Цилиндрический выступ 13 имеет осевое цилиндрическое отверстие, в котором смонтирован подъемник стакана 8, включающий поршень 15 со штоком 16, опору 17 пружину 18 и втулку 19. Осевое отверстие в выступе 13 сообщается с источником давления (не показан) через отверстие 20, а полость пневмоцилиндра с источником высокого давления (не показан) через отверстие 21, Поршень 15 и втулка 19 имеют отверстия 22 и 23. Торец штока 4 с кольцевым буртиком 6, а также дно стакана 8 и клапан 10 образуют полость 24. На столе 1 размещается испытуемое изделие 25, Суммарная площадь отверстий 23 на порядок больше площади отверстия 22.

Стенд для испытания изделий на ударно-вибрационные нагрузки работает следующим образом.

На столе 1 устанавливается испытуемое изделие 25, Подают сжатый воздух давлением 0,5-1,0 МПа через отверстие 20. При этом поршень 15 через шток 16 и опору 17 поднимет стакан 8 и поджимает уплотнение 11 к буртику 6, а уплотнение 12 - к клапану 10. Сжатый воздух через отверстия 22 и 23 поступает в полость 14 и далее через клапан 10 в полость 24 После заполнения полостей 14 и 24 подъемник стакана 8 под действием пружины 18 возвращается в исходное положение.

Стакан 8 остается прижатым к буртику 6 утолщения 5, так как давление в полости 14 больше, чем давление в полости 24, на величину потерь в клапане 10.

Затем подают сжатый воздух с рабочим давлением через отверстие 21 в полость пневмоцилиндра 7. При этом стакан 8 с поджатым к нему утол щением 5 штока 4 опускается и тянет за собой через шток 4 стол 1, деформируя силовые пружины 3.

Величина нагружения определяется

по формуле , ,;, ; (pd -Pd|-P,c32j ,

где N - общая нагрузка,, действующая

на силовые пружины; d - диаметр стакана 8; d2 - диаметр штока 4; Р - рабочее давление в пневмоцилиндре 7; Р-. - давление в полости 14.

) чДля пуска стенда соединяют отверс тие 20 с атмосферой. Сжатый воздух из полости 14 выходит в атмосферу через отверстия 23, 22 И 20. Давление в полости 14 становится меньше, чем давление в полости 24. Под действием разности давлений стакан 8 опускается и открывает доступ сжатого воздуха под давлением Р к торцу

утолщения 5 штока 4. Тем самым разрывается связь штока 4 с приводом, и к столу 1 с изделием 25 прикладывается только одна сила - сила деформации силовых пружин 3, под действием которой стол 1 начинает резко разгоняться, а затем совершать колебания около положения равновесия.

Изменение амплитуды ударно-вибрационного воздействия достигается путем изменения рабочего давления в пневмоцилиндре. При этом изменяется степень деформации силовых пружин . и, следовательно, динамическая сила, действующая на стол стенда при срабатывании замка.

Использование предлагаемого стенда позволит расширить возможности регулирования амплитуды ударно-вибрационного воздействия за счет того, что замок, связывающий шток стола стенда с приводом может разрывать .эту связь при любом, а не при фиксированном перемещении штока и, следовательно, силовое воздействие на стол определяется не жесткостью силовых пружин, а давлением в пневмоцилиндре, которое может изменяться :Ш1авно в большом диапазоне.

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА УДАРНО-ВИБРАЦИОННЫЕ НАГРУЗКИ, содержащий основание, установленный на основании посредством силовых пружин стол для закрепления испытуемого.изделия, прикрепленный к столу ШТОК,привод в виде пневмоцилиндра, служащий для предварительной деформации силовых пружин, и замок для связи штока с ппиводом, отличающийся тем, что, с целью расширения возможностей регулирования амплитуды ударно-вибрационной агрузки, второй конец штока выполнен с утолшением, по краю которого образован кольцевой буртик, а замок выполнен в виде стакана с центральным отверстием, установленного с возможностью контактирования с кольцевым буртиком, и клапана, размещенного на торце утолщения штока внутри i буртика и установленного с возможностью перекрытия центрального от(Л верстия стакана.