Устройство для измерения давления ударной волны Советский патент 1989 года по МПК G01L1/04 

СП N5 СЛ

;о

Изобретение касается исследований ударного воздействия массива вещества, например селевых потоков, и может быть использовано для определения давления на различные виды сооружений. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции. Устройство для измерения давления имеет приемный элемент в виде усеченной пирамиды 1, пучка плоских ленточных упругих пластин 2 с закрепленными на них тензодатчиками 3. На внешней поверхности граней пирамиды имеются фиксаторы 8, а на внутренней поверхности упругих пластин - зубья 6. Сужающая часть пучка пластин у опорной части 4 охвачена цилиндрической пружиной 7. Под действием ударной волны селевого потока пирамида 1 перемещается вдоль пучка упругих пластин 2, деформация которых регистрируется тензодатчиками 3. Совместная работа фиксаторов 8 и зубьев 6 повышает надежность сцепления пирамиды с упругими пластинами 2 и исключает движение пирамиды 1 в обратном направлении. 6 ил.

г.1

Изобретение относится к исследованию воздействий ударной волны, например снежной лавины или селевой массы, на различные виды сооружений.

Цель изобретения - иовышение надежности и упрощение конструкции.

На фиг.1 показано устройство для измерения давления ударной волны; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.З - четырехгранная усеченная пирамида, аксонометрия; на фиг.6 - трехгранная пирамида..

Устройство состоит из металлической усеченной пирамиды 1, насаженной на свободном конце пучка, образованного из упругих элементов в виде рессор 2 с наклеенными тензорезистора- ми 3. К опорной части 4 устройства закреплены рессоры 2 болтами 5. Часть длины свободного конца рессора 2 снаб жена зубьями 6 с внутренней стороны, а сужающаяся часть пучка защищена пружиной 7. Внешние поверхности пирамиды 1 имеют фиксаторы 8. Опорная часть устройства состоит из несущей пластинки 9 с отверстиями 10 для закрепления устройства к сооружениям и подпорных пластинок 11. На фиг. 1-5 показаны устройства с четьфехграннымй элементами и соответствующий к нему пучек.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии ударной волны (селевого потока, снежной лавины) усеченная пирамида 1 перемещается вдоль устройства, раскрывая при этом пучок из рессор 2, деформация которых регистрируется тензорезисторами 3, сигнал от которого подается на измерительный прибор. По показаниям прибора определяются давления на пирамиду. Устойчивость усеченной пирамиды обеспечивается за счет сцепления зубьев 6, рессор 2 и фиксаторов 8 пирамиды 1.

Устройство предварительно тарируется на динамическом стенде на ожидаемые ударные нагрузки в зависимости от скорости селевого потока.

Использование пружины 7, расположенной по наружному периметру пучка .

0

5

0

5

0

5

0

5

0

из рессор - -, почноляет исключить проникновение камней в пучок, так как при деформации щели ., между рессорами расширяются, а камни препятствуют перемещению усеченной пирамиды вглубь пучка. Кроме того, пружина 7 может воспринимать часть нагрузки рессор, тем самым исключая появление остаточных деформаций рессор.

Совместная работа зубьев и фиксаторов повышает надежность сцепления усеченной пирамиды с рессорами и полностью исключает движение пирамиды в обратном направлении, так как при случайном поперечном ударе камней в корпус устройства возможно искажение измерений.

Для определения давления потока по высоте и ширине русла к сооружению закрепляются несколько устройств. При случае занесения устройства селевыми отложениями устройство извлекается, и по расположению фиксатора относительно зубьев и тарировочной таблице устанавливают давление на расчетный участок сооружения.

Количество рессор в пучке должно быть не менее трех с Симметричным расположением. Форма зубьев может быть волнообразной, односкатной. ,Тля улучшения сцепления можно использовать магнитные пластинки.

ормула изобре.тения

Устройство для измерения давления ударной волны, содержащее закрепленный в опоре расходящийся пучок метал- , лических пластин,между которыми расположен приемный элемент, а на внешних поверхностях пластин закреплены тензоре зис торы, о тличающеес , что, с целью повьппения надежности и упрощения конструкции, в него введена цилиндрическая пружина, охватьша- ющая сужающуюся часть пучка пластин, на внутренних поверхностях которых выполнены зубья с наклоном в сторону опоры, а приемный элемент выполнен в виде усеченной пирамиды с числом граней, соответствующим числу пластин, расположенной вершиной внутрь пучка, при этом на гранях пирамиды выполнены фиксирующие зубья с наклоном в сторону основания пирамиды.

Фиг.г

6Ч

. /f

/ / /

2 Фиг.Ъ

Фиг.6