Возбудитель ударной нагрузки Советский патент 1991 года по МПК G01M7/08 G01N3/30 

Изобретение относится к технике ударных испытаний изделий и материалов, а именно к электромагнитным возбудителям ударной нагрузки, и может быть использовано в стендах для воспроизведения ударных ускорений.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей возбудителя ударной нагрузки за счет увеличения скорости разгона якоря-бойка подвижного соленоида.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого возбудителя ударной нагрузки.

Возбудитель ударной нагрузки содержит основание 1, установленный на нем неподвижный соленоид, имеющий броневой магнитопровод 2 с расположенными в нем

обмоткой 3 и втягиваемым в ее полость якорем-бойком 4, установленный впереди (по ходу якоря-бойка 4) неподвижного соленоида подвижный соленоид, включающий броневой магнитопровод 5 с расположенными в нем обмоткой 6 и втягиваемым в ее полость якорем-бойком 7, являющимся рабочим органом возбудителя, первый и второй формирователи 8 и 9 импульсного тока, подключенные к обмоткам 3 и 6 соответственно, и датчик 10 для запуска второго формирователя 9. Часть магнитопровода 5 подвижного соленоида, обращенная к якорю-бойку 4, выполнена в виде наковальни 11. Якорь-боек 7 установлен внутри наковальни 11 на звукоизолирующей прокладке 12 (например, резиновой) В качестве датчика 10 может использоваться пьеэоакселероО

ел

ю

00

метр, установленный на наковальне 11. Для предотвращения повреждения обмотки 6 между ней и магнитопроводом 5 установлена демпфирующая прокладка 13. На магни- топроводе 2 установлена направляющая труба 14, служащая для установки и перемещения в ней подвижного соленоида В конце трубы размещена демпфирующая прокладка 15, служащая для торможения подвижного соленоида в конце пути его раз- гона.

Возбудитель ударной нагрузки работает следующим образом,

В предлагаемом возбудителе разгон якоря-бойка 7 производится по двухступен- чатой схеме: первая ступень - разгон магни- топровода 5 совместно с обмоткой 6 и якорем-бойком 7, вторая ступень - разгон якоря-бойка 7 относительно обмотки 6 и магнитопровода 5. В предлагаемом возбу- дителе колебаний разгон на первой ступени осуществляется ударом якоря-бойка 4, втягиваемого в полость обмотки 3 при пропускании через нее импульсного тока, по наковальне 11. Возбуждаемая в наковальне 11 ударная волна достигает датчика 10, который вырабатывает сигнал, используемый для запуска второго формирователя 9 импульсного тока. Возникающий при пропускании импульсного тока через обмотку 6 импульс силы действует на якорь-боек 7, который вместе с обмоткой 6 приобретает скорость /п переносного движения, но остается в начальном положении относительно обмотки 6, так как ударная волна не доходит до него (поскольку прокладка 12 существенно снижает скорость распрост ранения ударной волны). Якорь-боек 7 втягивается в полость обмотки 6, приобретает скорость Vo относительно нее (вторая сту- пень разгона) и взаимодействует с приемником удара, например волноводом 16, на другом конце закрепляется испытуемое изделие со скоростью V Vn + V0. Скорость Vn относительно скорости Vfl4 якоря-бойка 4 неподвижного соленоида определяется по формуле

тЯ4(1 + У)Уя4

ПГПя4 + ГПпг

где гпя4 - масса якоря-бойка 4; rrinc - масса подвижного соленоида с .якорем-бойком 7;

к- коэффициент восстановления скорости удара.

Если принять тЯ4 гппс и k 0,7 (удар стали о сталь), то получаем Vn 0,85 УЯ4. В случае же присоединения массы подвижного соленоида к якорю неподвижного соленоида скорость Vn составляет около 0,4 от скорости Уя4. Отделение подвижного соленоида от якоря неподвижного соленоида обеспечивает увеличение скорости разгона на первой ступени на 110%, а скорости разгона якоря-бойка 7 на второй ступени - примерно на 32%.

Формула изобретения

1.Возбудитель ударной нагрузки, содержащий последовательно установленные неподвижный и разгоняемый им подвижный соленоиды, каждый из которых имеет магнитопровод с расположенными в нем обмоткой и втягиваемым в полость обмотки якорем, причем якорь подвижного соленоида выполнен в виде бойка, первый и второй

формирователи импульсного тока, подключенные к обмоткам неподвижного и подвижного соленоидов, соответственно, и датчик для запуска второго формирователя импульсного тока, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет увеличения скорости разгона якоря-бойка подвижного соленоида, якорь неподвижного соленоида имеет возможность перемещения относительно подвижного соленоида и выполнен в виде бойка, а часть магнитопровода подвижного соленоида, обращенная к якорю неподвижного соленоида, выполнена в виде наковальни.

2.Возбудитель поп.1,отличающий- с я тем, что датчик для запуска второго формирователя импульсного тока выполнен в виде акселерометра, установленного на наковальне.

16

Изобретение относится к электромагнитным ударным устройствам, предназначенным для использования в стендах для ударных испытаний изделий и материалов. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за счет увеличения скорости разгона якоря-бойка подвижного соленоида. Изобретение усовершенствует схему двухступенчатого разгона якоря-, бойка 7 с помощью последовательно установленных неподвижного и подвижного соленоидов. На первой ступени якорь-боек 7 разгоняется вместе с обмоткой 6 подвижного соленоида ударом якоря-бойка 4 неподвижного соленоида по наковальне 11, выполненной на магнитопроводе 5 подвижного соленоида. На второй ступени якорь- боек 7 разгоняется относительно обмотки 6 при пропускании через нее импульсного тока от второго формирователя 9 Сигнал на запуск формирователя 9 поступает с установленного на наковальне датчика 10 (акселерометра). Повышение скорости разгона обуславливается уменьшением массы подвижной части возбудителя, разгоняемой на первой ступени, за счет отделения подвижного соленоида от якоря неподвижного соленоида. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.