Способ формирования динамической нагрузки при испытаниях изделий Советский патент 1991 года по МПК G01M7/04 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам форми- рования динамической нагрузки при испытаниях изделий

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения плавного регулирования в широких пределах параметров нагрузки, формируемой при внедрении испытуемого изделия в вязкотекучую среду, находящуюся во вращающемся сосуде. Цель достигается за счет вращения сосуда со скоростью, обеспечивающей образование в вязкотекучей среде центрального осевого канала, диаметр которого определяется степенью заполнения сосуда средой.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее описываемый способ до испытания; на фиг 2 - то же, в момент испытания; на фиг. 3 - вариант устройства при использовании дополнительной вязкой среды; на фиг. 4 - вариант установки с горизонтальным расположением сосуда.

Устройство содержит основание 1, ускоритель 2 испытуемого изделия 3, установленный на основании 1 с возможностью вращения сосуд 4 с вязкотекучей средой 5, мембрану 6, разрушаемую при взаимодействии с изделием 3, и привод вращения сосуда 4, включающий двигатель 7 и передачу 8.

О

-N ю

Сл

4

Сл)

Сосуд 4 может быть дополнительно заполнен вязкой средой 9 (фиг, 3} с меньшей плотностью.

Описываемый способ формирования динамической нагрузки при испытаниях изделий реализуется следующим образом,

Перед испытаниями сосуд 4 заполняют вязкотекучей средой 5 (водой, жидким литием) до объема Wi«: (D2 - d2),

где h - высота сосуда;

D - внутренний диаметр сосуда;

d - максимальный диаметр испытуемого изделия.

Далее закрывают сосуд 4 мембраной 6 и с помощью привода приводят его во вращение с угловой скоростью, обеспечивающей образование в среде 5 осевого газового канала. Для случая вертикальной установки сосуда 4 эта скорость равна

f

D2+d2

гдер- плотность среды 5; А и k - коэффициент согласования и эффективный показатель степени в управлении ударной адиабаты вязкотекучей среды 5. Эта скорость определяется из равенства работы, затрачиваемой на вращение столба жидкости, его кинетической энергии

i| (D2-d2);

(D2-d2) текучей среды 5,

момент инерции вязкоm

PJth

4

(D2 - d2) - масса среды 5.

Для случая горизонтальной установки сосуда 4 скорость, определяющая образование осевого газового канала, равна

U ° d

где g - ускорение свободного падения, и определяется из условия равенства центростремительной силы Fi m о -z силе тяжести F2 mg.

Затем с помощью ускорителя 2 разгоняют испытуемое изделие 3 по оси сосуда 4. Изделие 3 разрушает мембрану 5 и входит в сосуд 4, тормозясь по заданному закону при взаимодействии со средой 5. В зависимости от степени заполнения сосуда 4 средой 5 изделие 3 взаимодействует с большей или меньшей массой среды 5, чем определяется интенсивность торможения.

В случае необходимости более мягкого торможения изделия 3 в сосуд 4 дополнительно вводят вязкую среду 9 меньшей плотности, которая частично заполняет оставшийся свободным от среды 5 объем сосуда 4. При вращении сосуда 4 вязкая среда 9 (пенопластовая крошка, специальные масла) распределяется на поверхности осевого газового канала, изделие 3 взаимодействует

при торможении с этой средой 9. В связи с тем, что величина полного гидродинамического давления Р на поверхность изделия 3

2

пропорциональна плотности среды Р --.

гдер - плотность среды, V - скорость движения изделия 3, тормозящая сила при введении среды 3 уменьшается.

Изделие 3 тормозится в сосуде 4 до полной остановки, извлекается из сосуда 4 и

подвергается контролю.

Параметры торможения могут изменяться путем еыбора свойств вязкотекучей среды 5, вязкой среды 9, изменения степени заполнения сосуда 4, а также его длины.

При испытании изделий 3, раскрученных вокруг своей оси, мягкость торможения их угловой скорости может быть достигнута путем вращения сосуда 4 со средой 5 в направлении, совпадающем с направлением

вращения изделия 3.

Вращение сосуда 4 со скоростью, обеспечивающей образование осевого газового канала, диаметр которого может плавно изменяться путем разной степени заполнения

сосуда средой, создает широкие возможности плавного регулирования параметров формируемой динамической нагрузки.

Формула изобретения 1. Способ формирования динамической нагрузки при испытаниях изделий, по которому разгоняют испытуемое изделие и формируют динамическую нагрузку на изделие путем fci-o внедрения в вязко-текучую среду, находящуюся во вращающемся сосуде, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет обеспечения плавного регулирования в широких пределах параметров нагрузки, объем Wi вязко-текучей среды выбирают в соответствии с соотношением

(D2-d2)Wi,

где h - высота (длина) сосуда; о - внутренний диаметр сосуда;

d - максимальный диаметр испытуемого изделия,

скорость вращения сосуда выбирают из условия образования в вязко-текучей среде

осевого газового канала, а сосуд закрывают легко разрушаемой при взаимодействии с наконечником контейнера диафрагмой.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что испытуемое изделие вращают относительно оси его разгона, а сосуд вращают

в направлении, совпадающем с направлением вращения изделия.

3. Способ по пп. 1 и 2. ртличающий- с я тем, что часть не заполненного вязко-текучей средой объема сосуда заполняют вязкой средой меньшей плотности.

Изобретение относится к испытательной технике Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения плавного регулирования в широких пределах параметров нагрузки, формируемой при внедрении испытуемого изделия в вязкотекучую среду, находящуюся во вращающемся сосуде Цель достигается за счет вращения сосуда со скоростью, обеспечивающей образование в вязкотекучей среде осевого газового канала, диаметр которого определяется степенью заполнения сосуда средой. Устройство, реализующее описываемый способ, содержит основание 1, ускоритель 2 испытуемого изделия 3, сосуд 4 с вязкотекучей средой 5, закрывающую сосуд 4 мембрану 6, разрушаемую при взаимодействии с изделием 3, и привод вращения сосуда 4, включающий двигатель 7 и передачу 8. Сосуд 4 может быть дополнительно заполнен вязкой средой с меньшей плотностью При испытании изделий 3, вращающихся вокруг своей оси, мягкость торможения угловой скорости достигается вращением сосуда 4 в том же направлении 2 з п ф-лы, 4 ил со с

Щи г. 2

/

8

// /у///// /// /// ///// ///////

Фиг4