Ударник к бойку маятникового копра Советский патент 1958 года по МПК G01M7/08 

Изобретение относится к ударникам к бойку маятникового копра, предназначенного для испытания строительных материалов и моделей инженерных конструкций на сосредоточенный удар, имитирующий воздействие ударной волны при взрыве, например, атомной бомбы.

У известных такого рода ударников длительность дара, обусловленная временем прохождения волны деформации от переднего конца маятника до заднего, очень мала и может регзлироваться в незначительных пределах (изменением длины маятника). Форма импульса у них не регулируется.

Эти обстоятельства не позволяют имитировать различные виды нагрузок на модели сооружений, например, воздействие здарной во.лны при взрыве (в том числе и атомной бомбы).

В нижеописанном ударнике этот недостаток устранен. Достигается это возможностью создания ударных нагрузок с различной продолжите.льностью удара и заданной формы импульса. Длительность удара увеличивается путем использования дополнительной массы т, подвижно соединенной с маятником, двигающейся с отрицательным ускорением а с момента остановки самого маятника и воздействующей с силой та через какой-либо механизм на маятник или преграду.

Конструктивно осуществляется это в следующих трех вариантах:

а)стержень ударника пропущен с зазором через продольное сквозное отверстие в массивной металлической болванке и снабжен на заднем конце выпуклой пластинкой с желобом для проволоки из красной меди или иного пластичного металла, закрепленной концами на болванке и растягиваемой при ударе бойка по испытуемому объекту;

б)стержень ударника задним кондом упирается в свинцовый или иной подобный стакан с коническим сквозным отверстием, расширяющимся до диаметра стержня, срезающего стружку в отверстии стакана при ударе бойка копра;

в)ударник снабжен гидравлическим тормозным устройством, при

№ 116196- 2 -

ударе бойка приводимым в действие вследствие перетекания рабочей Жидкости из переднего конца в задний конец полого цилиндрического корпуса ударника через сквозное отверстие в соосном массивном поршпе, закрываемое подпружипенной иглой с переменным поперечным сечением.

На прилагаемом чертеже изображено примерное выполнение ударников к бойку маятникового копра, причем на фиг. 1 продольный разрез ударника по первому варианту, фиг. 2 - по второму варианту и фиг. 3 - по третьему варианту.

По первому варианту стержень ударника / пропуш,ен с небольшим -зазором через продольное сквозное отверстие в металлической болванке 2. На заднем конце стержня ударника / прикреплена пластинка 5, одинакового контура с болванкой, снабженная желобком 4, в который укладывается проволока 5 из красной меди. Концы проволоки закреплены на болванке 2 на определенном расстоянии. Нроволока из красной меди выбрана вследствие того, что допускает большие пластические деформации, причем усилие при растяжении на 10-15% меняется мало. Таким образом, импульс при ударе маятника может иметь форму, близкую к прямоугольной, т. к. после удара стержня о преграду металлическая болванка 2 продолжает движение с отрицательным а -, где Р -

сила сопротивления проволоки растяжению за пределами упругости. Движение продолжается до тех пор, пока запас кинетической энергии болванки не израсходуется на работу по растяжению проволоки.

При описанной конструкции ударника бойка длительность удара может быть доведена до 0,1 сек.

Второй вариант ударника к бойку предназначен для имитирования ударней волны с крутым фронтом и плавным спадом давления. В данной конструкции стержень 6 ударника задним концом упирается в свинцовый или ему подобный стаканчик 7, в котором имеется коническое отверстие 8, расширяющееся до диаметра стержня 6. При ударе болванка 9 со свинцовым стаканчиком надвигается на стержень 6, который срезает своим торцом стружку внутри стаканчика. Так как отверстие 8 имеет коническую форму, толщина стружки по мере надвигания стаканчика уменьшается, следовательно, уменьшается и усилие для срезания. Таким образом, расчетное усилие в каждый момент времени равно усилию резания свинцовой стружки.

При описанной системе ударника бойка форма импульса получается треугольная.

Ударник бойка по третьему варианту снабжен гидравлическим тормозным устройством, приводимым в действие при ударе бойка. Тормозное устройство состоит из полого цилиндрического корпуса 10, внутри которого имеется массивный поршень 11 со сквозным отверстием 12, расположенным соосно с корпусом 10.

Отверстие 12 перекрывается иглой 13 переменного сечения, прикрепленной к торцовой стенке корпуса 10. При ударе корпуса 10 о преграду 14 жидкость 15, расположенная внутри корпуса, перетекает из переднего конца в задний через отверстие 12. Так как сопротивление жидкости при перетекании пропорционально скорости, которая зависит от давления, плавный спад последнего получается автоматически.

При означенном ударнике можно получить импульс почти любой заданной формы. Достигается это путем изменения конфигурации иглы, меняющей сечение отверстия для перетекания жидкости во время продолжающегося по инерции хода поршня 11.

После удара прУжина 16 отводит поршень // в исходное положение.

Предмет изобретения

1.Ударник к бойку маятникового копра, предназначенного для испытания строительных материалов и моделей инженерных конструкций на сосредоточенный удар, имитирующий воздействие ударной волны при взрыве, например, атомной бомбы, отличающийся тем, что, с целью создания ударных нагрузок с различной продолжительностью удара и заданий формой импульса, стержень ударника пропущен с зазором через продольное сквозное отверстие в массивной металлической болванке и снабжен на заднем конце выпуклой пластинкой с Желобом для проволоки из красной меди или иного пластического металла, закрепленной концами на болванке и растягиваемой при ударе бойка по испытуемому объекту.

2.Видоизменение ударника по п. 1, отличающееся тем, что стержень ударника задним концом упирается в свинцовый или иной подобный стакан с коническим сквозным отверстием, расщиряющимся до диаметра стержня, срезающего стружку в отверстии стакана при ударе бойка копра.

3.Видоизменение ударника по п. 1, отличающееся тем, что ударник снабжен гидравлическим тормозным устройством, при ударе бойка приводимым в действие вследствие перетекания рабочей жидкости из переднего конца в задний конец полого цилиндрического корпуса ударника через сквозное отверстие в соосном массивном поршне, закрываемое подпружиненной иглой с переменным поперечным сечением.

/J 16 12.

Г Г Г