Стенд для испытания шлемов на удар Советский патент 1988 года по МПК G01M7/00 

/J

1U

; Изобретение отнсзсится к испытательной технике, а именно-к стендам Для испытания шлемов на удар,

Цель изобретения - повышение информативности испытания за счет определения доли энергии удара, воспринимаемой частью испытуемого пше- Wa, соударяемой с ударником.

На фиг. 1 изображен предлагаемый |стенд, общий вид, на фиг. 2 - модель головы с испытуемым шлемом и приспо- |собленив для установки модели головы На столе} на фиг. 3 - сеченйе/А-А, )на фиг. ,2 на фиг. 4 - вид Б на |)иг. , на фиг. 5 - вид В на фиг. 1. ; Стенд содержит раму 1 с траверсой 2. и вертикальными направляющими 3, расположенный в них подающий груз 4 с ударником 5 и съемными массами |5 которые закрепляются гайкой 7, ме-1 анизм подъема и сброса падающего гру а А, установленный под падающим irpysoM 4 стол 8, модель 9 головы для установки на ней испытуемого шлема 10, приспособление для установки мо- 1р,еяи 9 головы на столе 8, два сило- Измерительных преобразователя, устройства предотвращения повторных ударов . Модель 9 головы вьтолнена со сту пенчатым вдоль центральной оси сквоз- Иым отверстием, средняя часть которого имеет меньший диаметр сечения. Цриспособление включает плотно встав- |пеиный в верхнюю и среднюю части от- (верстия стержень 11. с буртиком на вернем конце и регулировочным винтом I2 с упором на нижнем конце, стакан 13, закрепленный на столе 8, закрепленную в нижней части отверстии направляющую втулку 14, сопряженную со стаканом 13, средства фиксации втулки 14 на стакане 13 в виде винта .15. Стержень JJ закреплен гайкой 16, а втулка скреплена с моделью 9 головы с помо- щью шурупов 17. Испытуемый шлем 10 с подложкой 18 закрепляется на модели 9 головы с помощью пружинных захватов J9, Поворот модели 9 головы вокруг его вертикальной оси определя- етс посредством штифта 20, установленного на стакане J3, и расположением отверстий для него на втулке 14 Силоизмерителъный преобразователь внцолнен в .виде установленного на основании 21 упругого элемента 22 со сферической поверхностью, на котором наклеиваются тензддатчики 23. Один силоизмерительный прербразователь ус05 . 2

тановлен на дне стакана 13 и контактирует с упором регулировочного винта 12, а другой силоизмерительный преобразователь установлен на верхнем торце стержнр: Л с возможностью взаимодействия со шлемом Ю. Механизм подъема и сброса груза 4 включает закрепленный на грузе 4 стержень 24 с конусным окончанием, корпус 25 с нгарнирно установленными на нем губками 26, стянутыми между собой пружинами 27, кулачок 28, ось которого связана с рычагом 29, с тросиком 30, перекинутым через ролики 31, и рукояткой 32, Губки 26 в сведенном состоянии образуют внизу конусное отверстие, на заплечиках которого может удерживаться конусное окончание стержня 24,.

В механизм входит винт 33,. гайка 34 которого в верхней части своим фланцем укреплена поворотно без возможности осевого перемещения, а вниз имеется штурвал 35. .-В паз винта 33 вставлена шпонка 36, обеспечивающая осевое перемещение винта 33 при вращении штурвала 35. Винт 33 скреплен с корпусом 25 удлинителем ..ЗДГ

Груз 4 имеет стрелку 37, скользящую по шкале 28 с движком 39 деформации и движком 40 отскока с собачкой 41. С тыльной стороны груз 4 имеет симметрично расположенные два выступа 42 (фиг. 4, взаимодействующие при его движении с устройствами предотвращения повторных ударов.

Каждое устройство предотвращения повторных ударов представляет собой корпус 43 с ползуном 44, пружиной 45, поводком 4 и фиксатором 47, который включает подпружиненный шарик 48 и установлен подвижно в направляющих 49 корпуса 43, фиксатор 47 нагружен пружиной 50. Корпус 43 имеет хвостовик с прорезными шайбами 51, закрепленными гайками 52 на кронштейне 53, который закрепляется на направляющей 3, опираясь на одетую на направляющую 3 втулку 54. Стол 8 установлен подвижно в горизонтальных направляющих 55. На нем закреплены подшипники 56, в которых установлен поворотно подвес 57, имеющий рычаги 58 (фиг. 5) с фиксаторами 59, входящими в отверстия 60. Для создания дополнительной опоры шлему 10 при боковом ударе, а Также для повьш ения жесткости при ударе в

ласти темени введен винт 61 , ввернутый в стол 8.

Стенд работает следующим образом.

На вьщвинутом столе 8 устанавливается нодель 9 головы с испытуемым пшемом 10. От тензодатчика 23 (фиг.З выводятся провода на осциллограф. Шлем 10 (фиг. 2) одет с подложкой 18 или без нее и закреплен зажимами 9. При этом винт 15 должен быть ослаблен, а винт 61 уперт в подвес 57 (фиг. 1). После этого на груз 4 сле дует установить необходимый ударник

5и закрепить его, а также установить соответствующие испытания массы

6с затяжкой их гайкой 7. При ударе с малой высоты следует применять удлинитель 36 .При ударе с большойBH соты корпус 25 закрепляется непосредственно на нижнем конце винта 33 Это позволяет сократить длину винта 33 и его ход на величину длины удлинителя 36, а значит убавить количество вращений винта 33 и принять меньшую высоту помещения, в котором находится стенд.

Затем следует вдвинуть стол 8 под ударник 5. Вращая штурвал 35, ударник 5 устанавливается в состояние касания с поверхностью шлема 10, После этого двккок 39 деформации ставят в соприкосновение с грузом 4, а движок АО отскока - в соприкосновение с движком 39 деформации и замечают соответствующие их положениям деления на щкале 38, а также деление, указанное стрелкой 37. Далее следует, регулируя количество прорезных ша.йб 51 (фиг. 4) с последующей затяжкой гаек 52, добиться, чтобы шарик 48 коснулся верхних поверхностей выступа 42. После этого необходимо с помощью штурвала 35 (фиг.1) поднять груз 4 на необходимую высоту. Затем следует потянуть за рукоятку 32, что приведет к раздвиже- TKeytao губок 26 и падению груза 4, при котором будет записана на осциллографе общая сила удара, воспринятая пшемом 10, и сила, воспринятая ограниченной зоной под шлемом 10, а также выявлена величина деформации шлема 10 под действием ударника 5 как разность начального и конеч ного показаний движка 39 деформации, так как он переместился на шкале 38 на аналогичную величину, что и ударник 5. Выявится и величина отскока

5

груза 4, так при его падении собачка 41 отодвинулась в сторону и пропустила высту п 42 на грузе 4, а при подскоке уперлась в него и переместилась совместно с ним и движком 40 отскока .

Произошло и исключение повторного удара, так как при прохождении выступов 42 (фиг. 4) шарик 48 бьш отжат поскольку фиксатор 47 через ползун 44 упирался в корпус 43, а при подъеме пружина 45 не позволила шарику 38 заглубиться, что привело к подъему фиксатора 47 и освобождению ползуна 44, который под влиянием пружины 45 своим концом вьш1ел наружу, создав опорное препятстствие для повторного падения груза 4 на шлем 10.

В случае осуществления боковых ударов по шлему 10 .все действия остаются аналогичными случаю удара по темени, только винт 15 (фиг. 2) должен быть затянут, силоизмерительные преобразователи отключены. Сила удара определяется расчетным путём в зависимости от массы свободно падающего груза 4 и высоты падения. Подвес 57 (фиг. 1) необходимо повернуть на необходимей

угол, совместно с моделью 9 головы.

Формула изобретения

Стенд для испытания шлемов на удар. содержащий раму с вертикальными на правляющими, -расположенный в них падающий груз с ударником, установлен- ный под подающим грузом стол, модель головы для установки на -ней испытуемого шлема, приспособлением для установки модели головы на столе, расположенный между моделью головы и столом силоизмерительный преобразователь, механизм подъема и сброса падающего груза, отличающийс я тем, что, с целью повышения информативности испытания за счет определения доли энергии удара, воспринимаемой частью испытуемого шлема, соударяемого с ударником, он снабжен

вторым силоизмерительным преобразователем, модель головы выполнена со ступенчатым сквозным отверстием, средняя часть которого имеет меньший диаметр, а приспособление включает

плотно вставленный в верхнюю и среднюю части отверстия стержень с бур- тиком на верхнем конде и регулиро- вочшлм винтом с упором на нижнем конце, стакан, закрепленный на столе, закрепленную в нижней части от- в рстия модели головы направляющую втулку, сопряженную со стаканом, средства фиксации втулки на столе, этом первый склоизмерительный п | еобразвоатель установлен на дне

1Д151056

стакана и контактирует с упором регулировочного винта, а второй сило- измерительный преобразователь установлен на верхнем торце стержня с возможностью взаимодействия со шлемом.

Изобретение относится к испытательной Технике. Целью изобретения , является повьшение информативности испытания. Стенд содержит раму, падающий груз с ударником, установленный под грузом стол 8, модель 9 головы для установки на ней испытуемого шлема Го, приспособление для установки модели головы на столе и два силоиз- ерительных преобразователя. Модель головы выполнена со ступенчатым отверстием. Приспособление включает стержень П с буртиком, вставленный в отверстие модели головы и имею - щий регулировочный винт 12 с упором на нижнем конце, стакан 13, закрепленный на столе, закрепленную в нижней части отверстия модели головы направляющую втулку 14, сопряженную со стаканом, средства фиксации втулки на стакане. Первый силоизме- рительный преобразователь установлен на дне стакана и контактирует с упором регулировочного винта, а второй - на верхнем торце стержня с возможностью взаимодействия со шлемом. Наличие двух силоизмерительных преобразователей позволяет определить долю энергии удара, воспринимаемой частью испытуемого шлема, соударя- емой с ударником, что повышает информативность испытаний. 5 ил. (Л

. 3

-л

/1-А

виде

5Z

56

60

eudS

Ф1/г.5