Ударный испытательный стенд Советский патент 1985 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ударным испытательным стендам.

Известен ударный испытательный стенд, содержащий основание с направляющими, привод в виде пневмоцилиндра, корпус которого прикреплен к основанию, стол для установки испытуемого изделия, связанный с порщием привода, и амортизатор установленный между столом и основанием 1.

Недостатком этого стенда является сложность формирования ударных импульсов различной формы, что достигается путем замены амортизаторов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ударный испытательный стенд, содержащий основание с направляющими, размещенный в направляющих стол для закрепления испытуемого изделия и пневмогидравлическое разгоннотормозное устройство, включающее установленный на основании силовой цилиндр, размещенный в цилиндре порщень со щтоком, соединенным со столом, разделяющий полость цилиндра на порщневую и штоковую камеры, газовый аккумулятор, подключенный к полости цилиндра, источник жидкости, соединенный через обратный клапан с порщневой камерой цилиндра, сливные каналы, выполненные в стенке поршневой камеры, регулируемое дроссельное сопротивление в виде дроссельных отверстий в стенке порщневой камеры цилиндра и кольцевой заслонки, охватываюихей цилиндр, и пусковой гидроклапан, установленный в магистрали слива жидкости из порщневой камеры 2.

Недостатком такого стенда является невозможность получения широкого класса ударных нагрузок, а также ударных импульсов малой длительности (менее 3 мс.). Это связано с ограниченными возможностями пневмогидравлического разгонно-тормозного устройства и, в частности, регулируемого дроссельного сопротивления, которое задает параметры тормозного импульса.

Цель изобретения - расширение возможностей регулирования параметров ударного импульса.

Поставленная цель достигается тем, что ударный испытательный стенд, содержащий основание с направляющими, размещенный в направляющих стол для закрепления испытуемого изделия и пневмогидравличе-. ское разгонно-тормозное устройство, включающее установленный на основании силовой цилиндр, размещенный в цилиндре поршень со штоком, соединенным со столом, разделяющий полость цилиндра на порщневую и штоковую камеры, газовый аккумулятор, подключенный к полости цилиндра, источник жидкости, соединенный через обратный клапан с поршневой камерой цилиндра, сливные каналы, выполненные в стенке поршневой камеры, регулируемое

дроссельное сопротивление в виде дроссельных отверстий в стенке поршневой камеры цилиндра и кольцевой заслонки, охватывающей цилиндр, и пусковой гидроклапан, установленный в магистрали слива жидкости из поршневой камеры, снабжен размещенным между столом и основанием со стороны, противоположной разгонно-тормозному устройству, амортизатором, вторым источником жидкости, вторым пусковым гидроклапаном, пневмораспределителем для подключения газового аккумулятора к камерам цилиндра и двумя гидрораспределителями, второй пусковой гидроклапан подключен к штоковой полости цилиндра, первый гидрораспре5 делитель расположен в магистрали, связывающей порщневую камеру с первым источником жидкости и со сливом, а второй гидрораспределитель расположен в магистрали, связывающей штоковую камеру с вторым источником жидкости и со сливом.

Снабжение разгонно-тормозного устройства вторым источником жидкости, вторым пусковым гидроклапаном, пневмораспределителем и двумя гидрораспределителями позволяет производить разгон стола

5 с испытуемым изделием в двух противоположных направлениях (либо в одном направлении, либо в другом). Это, в свою очередь, позволяет использовать для торможения либо перетекание жидкости через регулируемое дросселирующее устройство,

либо деформацию амортизатора, что расширяет возможности стенда в части формирования, ударных импульсов различной формы и длительности.

На фиг. 1 схематически изображен ударc ный испытательный стенд, план с частичным разрезом; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 с разрезом основания.

Стенд содержит основание 1 с направляющими 2, стол 3 для размещения испытуемого изделия 4, пневмогидравлическое

О разгонно-тормозное устройство, включающее цилиндр 5, размещенный в цилиндре порщень 6 со штоком 7, разделяющий полость цилиндра 5 на поршневую камеру 8 и штоковую камеру 9, газовый аккумулятор 10, первый источник 11 жидкости, соединенный через первый гидрораспределитель 12 и обратный клапан 13 с поршневой камерой 8, второй источник 14 жидкости, соединенный через второй гидрораспределитель 15 со штоковой камерой 9, пневмо0 распределитель 16, служащий для сообщения газового аккумулятора 10 с камерами 8 и 9 цилиндра 5, первый пусковой гидроклапан 17 подключенный к поршневой камере 8, второй пусковой гидроклапан 18, подключенный к штоковой камере 9, сливные каналы 19, выполненные в стенке поршневой камеры 8, и регулируемое дроссельное сопротивление, выполненное в виде дроссельных отверстий 20 в стенке поршневой

камеры 8 и кольцевой заслонки 21, и амортизатор 22. Основание 1 установлено на фундаменте 23 с помощью катков 24. Для возврата основания 1 стенда в исходное положение служат пневмоцилиндры 25 и 26, взаимодействующие с упором 27 фундамента 23.

Ударный испытательный стенд работает следующим образом.

Стенд может работать в двух режимах. В случае использования регулируемого дроссельного сопротивления для получения ударного импульса синусоидальной формы пневмораспределитель 16 подключает газовый аккумулятор 10 к щтоковой камере 9. Гидрораспределитель 12 из нейтрального положения переключается в положение I, при этом жидкость от источника II давления поступает в поршневую камеру 8.

За счет давления жидкости порщень 6 и связанный с ним стол 3 выдвигается из цилиндра 5 в крайнее левое положение. Для выполнения рабочего хода открывается пусковой гидроклапан 17, а гидрораспределитель 12 переключается в нейтральное положение. Под действием давления газа в штоковой камере 9 поршень 6 со столом 3 двигаются с большой скоростью вправо, при этом жидкость из поршневой камеры 8 вытесняется на слив через сливные отверстия 19 и пусковой гидроклапан 17. Поршень 8, двигаясь вправо, в определенный момент перекрывает сливные отверстия 19 и свободное вытекание жидкости прекращается. За счет дросселирования жидкости через дроссельные отверстия 20, часть которых может быть перекрыта кольцевой заслонкой 21, сопротивление истечению жидкости резко возрастает и поршень 6 начинает тормозиться. Синусоидальная форма ударного импульса формируется системой дроссельных отверстий 20. Перекрытие чассти дроссельных отверстий 20 заслонкой 21 регулирует параметры ударного импульса. После полной остановки поршня 6 пусковой гидроклапан 17 закрывается.

При необходимости выполнения холостого хода вправо пусковой гидроклапан 17 остается раскрытым, а гидрораспределитель 12 переключается в положение П. При этом поршневая камера 8.соединена через гидрораспределитель 12 со сливом, а поршень 6 с малой скоростью перемещается вправо. Величина скорости при этом определяется проходным сечением каналов гидрораспределителя 12.

При необходимости воспроизведения ударных импульсов, отличных от синусоидальной формы с длительностью менее 3 мс и большой амплитудой, предварительно освобождают поршневую камеру 8 от жидкости, а штоковую камеру 3 от газа. Для этого открываются пусковые гидроклапаны 17 и 18 (остальные распределительные органы остаются закрытыми). Затем пусковые гидроклапаны 17 и 18 закрываются, а пневмораспределитель 16 подключает газовый аккумулятор 10 к поршневой камере 8. Гид5 рораспределитель 15 переключается в положение I и жидкость от источника 14 жидкости поступает в штоковую камеру 9. Под действием давления жидкости поршень 6 смещается в крайнее правое положение.

.. Затем открывается пусковой гидроклапан 18, соединяя штоковую камеру 9 со сливом. Под действием давления газа в поршневой камере 8 поршень 6 со столом 3 с большой скоростью перемещается влево, вплоть до удара стола 3 об амортизатор 22, параметры которого определяют характеристики ударного импульса. После полной остановки стола 3 пусковой гидроклапан 18 закрывается.

При необходимости выполнения холоQ стого хода влево пусковой гидроклапан 18 остается закрытым, а гидрораспределитель 15 переключается в положение II. При этом щтоковая камера 9 соединяется со сливом через гидрораспределитель 15 и поршень 6 перемешается влево со скоростью, опреде5 ляемой проходным сечением отверстий гидрораспределителя 15.

В обоих режимах работы стенда при ускоренных движениях поршня 6 со столом 3 и испытуемым изделием 4 основание I совершает встречное движение, так как оно установлено на фундаменте 23 на катках 24, а силовой цилиндр жестко соединен с основанием. Учитывая, что основание 1 относительно фундамента 23 после совершения рабочего хода может быть смещено вле5 во или вправо в зависимости от того, в каком из режимов работает стенд, для возврата основания в исходное положение используется один из пневмоцилиндров 25 и 26, взаимодействующих с упором 27 фундамента 23. Газ в пневмоцилиндры 25 и 26 подается только после полной остановки основания, чтобы полностью исключить ударное воздействие основания 1 на фундамент 23.

Использование в предлагаемом ударном

5 испытательном стенде пневмогидравлического разгонно-тормозного устройства двухстороннего действия позволяет разгонять стол с испытуемым изделием в обе стороны, а тормозить либо с помощью регулируемого дроссельного сопротивления (обеспечивающего стабильное воспроизведение синусоидального импульса), либо с помощью сменных амортизаторов, которые в зависимости от их типа могут обеспечивать создание интенсивных импульсов других форм (тре5 угольной, пилообразной, трапециевидной и др.) длительностью менее 3 мс. При этом поршень со штоком, а также фундамент оказываются разгруженными от динамической нагрузки.

Фиг. 2

УДАРНЫЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД, содержащий основание с направляющими, размещенный в направляющих стол для закрепления испытуемого изделия и пневмогидравлическое разгоннотормозное устройство, включающее установленный на основании силовой цилиндр, размещенный в цилиндре порщень со штоком, соединенным со столом, разделяющий полость цилиндра на порщневую и щтоковую камеры, газовый аккумулятор подключенный к полости цилиндра, источник жидкости, соединенный через обратный клапан с порщневой камерой цилиндра, сливные каналы, выполненные в стенке поршневой камеры, регулируемое дроссельное сопротивление в виде дроссельных отверстий в стенке порщневой камеры цилиндра и кольцевой заслонки, охватывающей цилиндр, и пусковой гидроклапан, установленный в магистрали слива жидкости из порщневой камеры, отличающийся тем, что, с целью расщирения возможностей регулирования параметров ударного импульса, он снабжен размещенным между столом и основанием со стороны, противоположной разгонно-тормозному устройству, амортизатором, вторым источником жидкости, вторым пусковым гидроклапаном, пневмораспределителем для подключения газового аккумулятора к камерам цилиндра и двумя гидрораспределителями, второй пусковой гидроклапан подключен к-щтоковой полости цилиндра, первый гидрораспределитель расположен в магистрали, связывающей порщневую камеру с первым источником жидкости и со сливом, а. второй гидрораспределитель расположен в магистрали, связывающей щтоковую камеру с вторым источником жидкости и со сливом. 9 10 6 519 t I