Стенд для испытаний изделий на многократные удары Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытаний изделий на воздействие многократных ударов.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет увеличения скорости соударения бойка с наковальней.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде, содержащем соленоидную катушку, служащую для подхвата бойка после отскока от наковальни и его подъема, вводится механизм подъема бойка выше равновесного положения в соленоидной катушке и источник импульсного питания соленоидной катушки, подключенный к последней в верхнем положении бойка и служащий для дополнительного разгона бойка при его падении. На фиг. 1 схематически изображен описываемый стенд для испытаний изделий на многократные удары; на фиг. 2 - положение элементов стенда при различных фазах рабочего цикла.

Описываемый стенд содержит основание 1, подвижный стол 2 с бойкрм 3, имеющий ферромагнитную нижнюю часть 4, наковальню 5, электромагнитный привод, включающий соленоидную катущку 6, датчик 7 ниж- него положения стола 2, регулируемый источник 8 питания с тремя выходами 9, 10 и 11 и установленный в цепи питания ка- тущки 6 управляемый ключ 12, управляющий вход которого соединен с датчиком 7, средства отключения электромагнитного привода, включающие емкостной накопитель 13, связанный с выходом 10 источника 8 питания через первый зарядный ключ 14. управляющий вход которого связан с датчиком 7, и разрядный ключ 15, источник импульсного питания соленоидной катушки 6, включающий второй емкостной накопитель 16, связанный с выходом 11 источника 8 питания, второй зарядный ключ 17, управляющий вход которого подключен к датчику 7, и второй разрядный ключ 18, управляющий вход которого подключен к датчику 19 верхнего положения стола 2, электропривод 20 с эксцентриком 21, контактирующим с толкателем 22, датчик 23 углового положения эксцентрика 21, выход которого подключен к управляющему входу первого разрядного ключа 15, и систему 24 управления, содержащую счетчик 25 количества ударов, размыкающие контакты 26 которого находятся в цепи питания электропривода 20.

Описываемый стенд для испытаний изделий на многократные удары работает следующим образом.

Перед проведением испытания производят следующие настройки:

устанавливают напряжение на выходе 9 источника 8 питания в зависимости от веса испытываемого изделия;

устанавливают напряжения на выходах 10 и 11 источника 8 питания и величину

0

5 0

0

5

5

0

5

зарядных токов емкостных накопителей 13 и 16 в зависимости от требуемой скорости соударения стола 2 и напряжения на выходе 9;

устанавливают требуемую частоту и количество ударов установкой соответствующей программы на системе 24 управления:

размещают на наковальне 5 необходимый набор упругодеформируемых прокладок в зависимости от требуемой длительности ударных импульсов.

В исходном состоянии стол 2 с бойком 3 находятся в нижнем положении (фиг. 2а). Затем электропривод 20 приводит во вращение по часовой стрелке эксцентрик 21. Датчик 7 при нахождении стола 2 в нижнем положении вырабатывает сигнал, включающий первый и второй зарядные ключи 14 и 17 и управляемый ключ 12, подключающий соленоидную катушку 6 к источнику 8 питания. Кроме того, сигнал с датчика 7 поступает в счетчик 25 количества ударов.

Соленоидная катущка 6 создает в ферромагнитной части 4 бойка 3 пондеромотор- ную силу Fn, под действием которой стол 2 поднимается вверх и удерживается в симметричном относительно центра симметрии соленоидной катущки 6 положения.

Эксцентрик 21 при вращении входит во взаимодействие с датчиком 23 (фиг. 26), который вырабатывает при этом сигнал, открывающий первый разрядный ключ 15. Разрядный ток первого емкостного накопителя 13 повышает потенциал на выходе ключа 12, и последний закрывается. Соленоидная катушка 6 обесточивается, чем создается условие беспрепятственного подъема стола 2 (установка датчика 23 выполняется с учетом времени отключения ключа 15 емкостным накопителем 13).

При дальнейшем вращении эксцентрика 21 и движении вверх толкателя 22 стол 2 поднимается в верхнее положение (фиг. 2в) и входит в контакт с датчиком 19, сигналом которого включается второй разрядный ключ 18, подключающий второй емкостной накопитель 16 к соленоидной катушке 6. Время подключения накопителя 16, задаваемое датчиком 19, позволяет повернуться эксцентрику 21, создавая возможность свободного падения толкателя 22 (фиг. 2г).

Емкостной накопитель 16 разряжается на соленоидную катушку 6, разгоняя пондеро- моторными силами Fp стол 2 с бойком 3, который, двигаясь вниз, соударяется с наковальней 5, формируя таким образом ударный импульс требуемой длительности и пиковой амплитуды.

Одновременно стол 2 взаимодействует с датчиком 7, установленным таким образом, чтобы обеспечить подключение выхода 9 источника 8 питания к соленоидной катущке 6 и выход на установившийся режим тока в катущке 6 за время от начала спада амплитуды ударного импульса до его окончания. При отскоке стол 2 с испытуемым изделием двигается вверх. Достигнув положения, изображенного на фиг. 26, стол тормозится пондеромоторными силами FT, возникающими за счет появления асимметрии положения ферромагнитной части 4 бойка 3 относительно центра симметрии катушки 6. В этом положении стол 2 удерживается до тех пор, пока эксцентрик 21 вступит во взаимодействие с датчиком 23, сигналом которого катушка 6 обесточивается. Далее рабочий цикл повторяется.

При нахождении стола 2 в нижнем положении счетчик 25 по сигналу датчика 7 фиксирует выполненный удар.

При достижении заданного количества ударов сигналом от счетчика 25 размыкаются контакты 26, находящиеся в цепи питания электропривода 20. При этом стенд останавливается.

Диод D и сопротивление R, включенные параллельно катушке 6, улучшают режим ее перекоммутации и препятствуют возникновению высоких напряжений индукции.

Описываемый стенд позволяет обеспечить дополнительный разгон стола за счет сил, развиваемых соленоидной катушкой 6, по сравнению со свободным его падением с той же высоты подъема. Этим обеспечивается расширение диапазона воспроизводимых амплитуд ударных импульсов.

Формула изобретения

Стенд для испытаний изделий на многократные удары, содержащий основание, подвижный стол с бойком, имеющим ферро

5

0

0

магнитную нижнюю часть, наковальню, установленную на основании с возможностью соударения с бойком, электромагнитный привод, включающий охватывающую боек соленоидную катушку, датчик нижнего положения стола, регулируемый источник питания, связанный с соленоидной катущкой, и установленный в цепи питания соленоидной катушки управляемый ключ, управляющий вход -которого соединен с датчиком нижнего положения, средства отключения электромагнитного привода, выполненные в виде емкостного накопителя, связанного с источником питания через зарядный ключ, управляющий вход которого связан с датчиком нижнего положения стола, и разрядного ключа, находящегося в цепи, связывающей емкостной накопитель с выходом управляемого ключа, отличаюш,ийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет увеличения скорости соударения бойка с наковальней, он снабжен эксцентриком с электроприводом, контактирующим с эксцентриком толкателем для взаимодействия с бойком, датчиком углового положения эксцентрика, датчиком верхнего положения .стола и источником импульсного питания соленоидной катущки, включающим второй емкостной накопитель, связанный с источником питания через второй зарядный ключ, управляющий вход которого подключен к датчику нижнего положения стола, и второй разрядный ключ, управляющий вход которого подключен к выходу датчика верхнего положения стола, управляющий вход первого разрядного ключа подключен к датчику углового положения эксцентрика, а соленоидная катушка установлена на основании неподвижно.

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет увеличения скорости соударения бойка с наковальней. Стенд содержит основание 1, стол 2 с бойком 3, имеющим феррома1 питную нижнюю часть 4, Наковальню 5, электромагнитный привод, включающий соленоидную катущку 6, датчик 7 нижнего положения стола 2 и регулируемый источник питания 8, средства отключения электромагнитного привода, источник импульсного питания соленоидной катущки 6, эксцентрик 21 с электроприводом 20, контактирующий с толкателем 22. Источник импульсного питания подключается к соленоидной катущке 6 по сигналу датчика 19 верхнего положения стола 2 через второй разрядный ключ 18. Эксцентрик 21 через толкатель 22 поднимает стол 2 с бойком 3 в положение, при котором ферромагнитная часть 4 бойка 3 находится выще центра симметрии соленоидной катущки 6. При пропускании импульсного тока через соленоидную катущку 6 стол с бойком разгоняются вниз до заданной скорости. При отскоке стола 2 от наковальни 5 через соленоидную катущку пропускается ток, и возникающая при этом пондеромотор- ная сила подхватывает стол и предотвращает повторный удар стола о наковальню. Отключение соленоидной катущки 6 от источника 8 питания производится по сигналу датчика 23 углового положения эксцентрика 21 .перед началом подъема стола 2. 2 ил. „ (Л ие. 1 to со оз 01

Составитель В. Финогенов

Редактор Н. ШвыдкаяТехред И.-ВересКорректор М. Демчик

Заказ 374/43Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4