Возбудитель динамической нагрузки Советский патент 1985 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности, к возбудителям динамической нагрузки для ударньге испытательных стендов.

Известен возбудитель динамической нагрузки, содержащий, цилиндр с поршнем и пороховой аккумулятор давления сообщенный с поршневой камерой цилиндра. Для поддержания постоянного ускорения поршня необходимо поддерживать постоянное давление в поршневой камере цилинДра, объем которой увеличивается при перемещении поршня. Это обеспечивается прогрессивной расходной характеристикой порохового заряда аккумулятора давления (т.е. расход продуктов сгорания порохового заряда линейно увеличивается со временем) l.

Недостатком этого возбудителя динамическрй нагрузки является узкий диапазон регулирования воспроизводимых с его помощью испытательных нагрузок, что связано маленькими возможностями изменения расходных характеристик одиночного порохового аккумулятора давления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является возбудитель динамической нагрузки содержащий цилиндр с поршнем, подключенные к полости цилиндра пороховые аккумуляторы давления, установленные в них воспламенители и устройство для последовательного вклшчения воспламенителей. Наличие нескольких последовательно включаемых воспламенителей существенно расширяет возможности возбудителя ударной нагрузки 2J .

Недостатком известного устройства является малая точность воспроизведения динамической нагрузки с постоянным ускорением из-за провалов или всплесков в суммарной расходной характеристике в моменты выключения одного из аккумуляторов давления и включения другого. Это связано с несовершенством устройства для последовательного включения воспламенителей, которое воспламеняет заряды через заданные промежутки времени и не учитьшает неизбежные отклонения расходных характеристик отдельных аккумуляторов давления от их номинальньпс значений.

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения динамической

нагрузки с постоянным ускорением путем обеспечения постоянного давления в изменяищемся объеме поршневой камеры цилиндра.

Поставленная цель достигается тем, что в возбудителе динамической нагрузки, содержащем цилиндр с поршнем, подключенные к полости цилиндра пороховые аккумуляторы давления, установленные в них воспламенители и устройство для последовательного включения воспламенителей, последнее включает индивидуальный для каждого аккумулятора давления, кроме последнего, злектрический сигнализатор давления, воспламенитель каждого последующего аккумулятора давления соединен с сигнализатором давления каждого предыдущего аккумулятора давления, а каждьй из аккумуляторов давления и система аккумуляторов давления в целом имеют прогрессивную расходную характеристику.

В возбудителе динамической нагрузки каждый из сигнализаторов давления может включать исполнительный сигнализатор давления, связанный через реле с воспламенителем, и управляющий сигнализатор давления, служащий для подключения к цепи питания исполнительного сигнализатора давления при давлении, превьшакицем давление срабатывания исполнительного сигнализатора давления.

Таким образом, в предлагаемом возбудителе динамической нагрузки сигналом к воспламенению последующег аккумулятора давления является начало падения давления в предыдущем аккумуляторе давления. Это обеспечивает стыковку расходных характеристик аккумуляторов давления и точное поддержание заданного уровня давления в цилиндре без заметных впадин и всплесков.

На фиг.1 изображен возбудитель динамической нагрузки, общий вид; на фиг.2 - схема взаимодействия элементов возбудителя; на фиг.З сопряжение расходных характеристик пороховых аккумуляторов давления; на фиг.А - изменение давления в полости цилиндра.

Возбудитель динамической нагруз- ки содержит цилиндр 1 с днищем 2, поршень 3 с кольцевыми уплотнениями А, образованную днищем 2 цилиндра 1 и поршнем 3 поршневую камеру 5 и подключенные-к поршневой камере 5 через сопла 6 пороховые аккумуляторы 7-9 давления, каждый из которых содержит пороховой заряд 10 и воспламенитель. 11. Пороховые аккумуляторы давления сообщены трубопроводами 12 (кроме аккумулятора 9 давления) и кабелями 13 (кроме аккумулятора 7 давления) с устройством для последовательного включения воспламенителей, включающи индивидуйльные для каждого аккумулятора 7 (8) давления исполнительный сигнализатор 14(15) давления, связанный с воспламенителем 11 аккумулятора 8(9) давления, и управляющий сигнализатор 16(17), связанный через кабель 18(19) и реле 20(21) с исполнительным сигнализатором 14(15) давления. Управляющие сигнализаторы давления 16 и 17 служат для подключе ния к цепи питания (не показ 1на) исполнительных сигнализаторов 14 и 15 давления при давлении, превьпиающем давление срабатывания исполнительных сигнализаторов 14 и 15 давления. Исполнительные сигнализаторы 14 и 15 и управляющие сигнализаторы 16 и 17 давления объединены в блоки для повышения надежности работы устройства для последовательного вкгаочения воспламенителей 11. Для передачи фор мируемой динамической нагрузки на испытуемый объект 22 служит платформа 23. . Каждый из аккумуляторов 7, 8 и 9 давления, а также система пороховых аккумуляторов давления в целом имеют прогрессивные расходные характеристики (фиг.З, I, II и Ml - расходные характе1ристикй соответственно аккумуляторов 7, 8 и 9 давления). Возбудитель динамической нагрузки работает следующим образом. На днище 2 цилиндра 1 монтируются пороховые аккумуляторы 7, 8 и 9 давления, пороховые заряды которых 10имеют заданные расходные характеристики. Затем на воспламенитель 11аккумулятора 7 давления подается напряжение, осуществляется воспламенение заряда 10 и по мере сгорания заряда 10 в поршневой полости 5 цилиндра 1 происходит рост давления (фиг.4). При достижении давлением уровня настройки исполнительного сиг-., нализатора 14 давления (точка А на фиг.4, соответствукицая величине давления Р) происходит его срабатывание (прямое), однако его контакты в этот момент не запитаны и поэтому не вь1дают сигнала на срабатьшание воспламенителя 11 аккумулятора 8 давления. При дальнейшем росте давления в полости аккумулятора 7 давления достигается уровень срабатывания уп- . равляклцего сигнализатора 16 давления (точка Б, соответствующая величине давления на фиг.4), по срабатыванию которого через реле 20 по кабелю 18 запитьшаются контакты исполнительного сигнализатора 14 давления. При снижении давления в полости аккумулятора 7 давления и достижении давлением уровня срабатывания исполнительного сигнализатора 14 давления (точка В, соответствующая величине давления Pj) происходит его второе (обратное) срабатьшание и посредством кабеля 13 происходит задействование воспламенителя 1 1 последукшцего порохового аккзп(4улятора 8 давления. Далее работа возбудителя динамической нагрузки происходит аналогичным образом, вплоть до включения последнего аккумулятора давления 9. Продукты сгорания пороховых аккумуляторов 7, 8 и 9 давления, через сопла 6 поступают в поршневую камеру 5 и создают практически постоянное по величине рабочее давление (Ppgg) , под действием которого поршень 3 с платформой 23 и объектом 22 перемещаются с постоянным ускорением. Использование в предлагаемом возбудителе динамической нагрузки устройства для последовательного включения воспламенителей двумя сигнализаторами давления с разным уровнем срабатывания обеспечивает суммирование участка спада расходной характеристики предьщущего аккумуятора давления с участком роста расходной характеристики последующего, за счет чего образуется общая прогрессивная характеристика системы пороховых аккуьсуляторов давления практически без всплесков и проалов давления. Изобретение позволяет получить более достоверные результаты испытаний изделий.

fS

1. ВОЗБУДИТЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ, содержащий цилиндр с поршнем, подключенные к полости цилиндра пороховые aккy fyлятopы давления, ус-тановленные в них воспламенители и устройство для последовательного включения воспламенителей, от л и чающийся тем, что, с целью повьшения точности воспроизведения динамической нагрузки с постоянным ускорением путём обеспечения постоянного давления в изменяющемся объеме поршневой камеры цилиндра, устройство для последовательного включения, воспламенителей включает индивидуальньм для каждого аккумулятора давления, кроме последнего, электрический сигнализатор давления, воспламенитель каждого последующего аккумулятора давления соединен с сигнализатором давления каждого предыдущего аккумулятора давления; а из аккумуляторов давления и система аккумуляторов давления в целом имеют прогрессивную расходную характеристику. 2. Возбудитель но п.«1, о т л и чающийся тем, что каждый из te сигнализаторов давления включает исNW полнительный сигнализатор давления, связанный через реле, с воспламенителем, и управлянмций сигнализатор давления, служащий для подключения к цепи питания исполнительного сигиа- о лизатора давления при давлении, превьшаквцем давле{ше срабатывания исполнительного сигнализатора давления. О)

zv

12

ТХ

Фиг. 2