Стенд для испытания изделий Советский патент 1992 года по МПК G01M7/00 

СО

с

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик, а также формирование заданной амплитуды локального динамического воздействия на испытуемое изделие. Стенд содержит размещенное на оснований 1 устройство для разгона ударника 2. Устройство выполнено в виде пневмогидроцилиндра, включающего сообщающуюся с источником давления полость 3 высокого давления и поршневую камеру 4 с размещенным в ней поршнем 5, упруго связанным с ударником 2. Устройство для возврата и удержания поршня 5 в исходном положении выполнено в виде электромагнита, обмотка 9 которого охватывает поршневую камеру 4. Корпус пневмоцилиндра оснащен шкалой 18, сопряженной с указателем 17 микрометрического винта 16, неподвижно закрепленного на основании 1 через обойму 13. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания изделий.

Известен стенд для ударных испытаний изделий, содержащий заполняемый от внешнего источника сжатого газа ресивер, ствол, установленный в нем поршень для размещения испытуемого изделия, образующий с тыльной частью ствола рабочую камеру, устройство для разгона поршня в исходном состоянии.

Недостатком указанного устройства является невозможность его использования для испытания на ударные воздействия крупногабаритных конструкций, в частности оболочек, а также конструктивная сложность узла фиксации разгонного устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стенд для

испытания изделий на удар, содержащий стол для установки испытуемого изделия, ударник, устройство для разгона ударника, включающее пневмоцилиндр, связанный с ударником с помощью пружины поршень, шариковый замок, корпус в виде плунжера, ограничитель хода и средство для возврата поршня с ударником в исходное положение, выполненное в виде привода возвратно-поступательного перемещения корпуса замка, связанного с корпусом посредством тяги.

Недостатком такого стенда является различная величина вылета конца ударника относительно торцовой части пневмоцилиндра при различных давлениях в рабочей камере ввиду различной деформации гильзы.

Кроме того, стенд не позволяет моделировать заданную амплитуду динамического воздействия на испытуемый образец, а устройство удержания и возврата ударника в

XI

N

О О

ю

исходное положение обладает конструктивной сложностью и большой массой.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик, а также формирование заданной амплитуды локального динамического воздействия на испытуемое изделие.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытания изделий, содержащем ударник, размещенное на основании устройство для разгона ударника, выполненное в виде пневмоцилиндра с соединенной с источником давления полостью высокого давления и поршневой камерой, внутри которой размещен поршень, связан- ный с ударником, и устройство для возврата и удержания поршня в исходном положении, последнее выполнено в виде электромагнита, обмотка которого охватывает часть поршневой камеры, примыкающую к поло- сти высокого давления, причем устройство для разгона ударника снабжено обоймой, жестко связанной с основанием, и установленной в ней гайкой с штифтами и фиксатором, при этом торцовая часть поршневой камеры выполнена с резьбой, взаимодействующей с гайкой, а обойма снабжена микрометрическим винтом, поперечный указатель которого сопряжен со шкалой, расположенной на корпусе пневмоцилинд- ра.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Стенд для испытания изделий содержит размещенное на основании 1 устройство для разгона ударника 2, выполненное в виде пневмоцилиндра, включающего сообщающуюся с источником давления полость 3 высокого давления и поршневую камеру 4, внутри которой размещен поршень 5, имеющий кольцевые уплотнения 6 и связанный с ударником 2 через пружину 7. Ударник 2 центрируется в поршневой камере 4 с помощью гильзы 8.

Устройство для возврата и удержания поршня 5 в исходном положении выполнено в виде электромагнита, обмотка 9 которого охватывает часть поршневой камеры 4, примыкающую к полости 3 высокого давле- ния. Электромагнит оснащен управляющими контактами 10.

Корпус пневмоцилиндра, имеющий возможность осевого перемещения относительно основания 1, оснащен подвижной опорой 11, а торцовая часть поршневой камеры 4 - винтовой резьбой, взаимодействующей с накидной гайкой 12, подвижно установленной в обойме 13, жестко связанной с основанием 1, причем гайка 12 оснащена штифтами 14 и фиксатором 15,

установленным в обойме 13. На обойме 13 параллельно оси пневмоцилиндра размещен микрометрический винт 16, поперечный указатель 17 которого сопряжен со шкалой 18 на корпусе пневмоцилиндра, причем шкала оттарирована величиной вылета конца ударника из пневмоцилиндра в зависимости от давления в полости 3 высокого давления. Источник высокого давления оснащен электроманометром 19, электрически взаимосвязанным с контактами 10 обмотки 9 электромагнита.

Стенд работает следующим образом.

Для локального динамического нагру- жения испытуемого изделия 20 необходимо привести в исходное положение устройство для разгона ударника 2. Для этого ослабляется фиксатор 15 накидной гайки 12, по шкале микрометрического винта 16 устанавливается заданное значение прогиба A h, a вращением накидной гайки 12 с помощью штифтов 14 устройство 2 перемещается на подвижной опоре 11 в осевом направлении до совмещения указателей 17 микрометрического винта 16, причем деление шкалы 18 соответствует требуемому давлению Р в полости 3 высокого давления. После этого накидная гайка 12 стопорится фиксатором 15 относительно обоймы 13, неподвижно установленной на основании 1. Данное исходное положение, соответствующее давлению Р в полости 3, при выстреле обеспечивает вылет конца ударника 2 на фиксированную величину h+ A h, где h - расстояние от торца обоймы 13 до наружной поверхности изделия 20. Электроманометр 19 настраивается на заданное пороговое давление Р, обеспечивающее характер нарастания фронта импульса нагружения. Замыканием контактов 10 подается напряжение на обмотку 9 электромагнита, при этом поршень 5, играющий роль сердечника электромагнита, под действием вытягивающей магнитной силы поджимается к конической выточке поршневой камеры 4, герметично через уплотнение перекрывая отверстие, сообщающее полость 3 высокого давления и поршневую камеру 4. При подаче давления Р от источника давления (т. е. при создании давления Р в полости 3 высокого давления) по сигналу от электроманометра 19 перекрывается источник давления и обесточивается обмотка 9 электромагнита, а поршень 5 под действием давления сжатого газа начинает ускоренно перемещаться вправо и разгонять ударник 2. Пружина 7 сжимается, аккумулируя энергию. Движение поршня 5 происходит до тех пор, пока

гильза 8 не упрется в торцовую часть поршневой камеры 4, после чего происходит тор- можение поршня 5 за счет уггругой деформации гильзы 8. Ударник 2 продолжает двигаться вправо, ударяется в испытуемое изделие 20. Пружина 7, распрямляясь, сообщает ударнику 2 дополнительную скорость.

Для приведения в исходное положение устройства для разгона ударника подается напряжение на обмотку 9 электромагнита, в результате чего поршень 5 с ударником 2 возвращается в исходное положение.

При этом обеспечивается возможность задания требуемой амплитуды (прогиба) локального динамического воздействия на испытуемое изделие за счет учета изменения деформации упругого демпфирующего элемента (гильзы) в процессе выстрела при различных давлениях газа в полости высокого давления путем осевого перемещения пнев- моцилиндра относительно неподвижной обоймы, а также за счет задающего величину прогиба микрометрического винта, установленного на неподвижной обойме.

Кроме того, исполнение устройства для удержания и возврата поршня с ударником в исходное положение в виде электромагнита существенно упрощает конструкцию стенда и позволяет повысить оперативность приведения в стартовое положение нагружающего устройства.

Наличие электроманометра в магистрали источника давления, электрически связанного с управляющими контактами обмоткч электромагнита, позволяет максимально автоматизировать последовательность операций в процессе подготовки и испытания изделий.

/ 7 lfU/

Олгис/пот ко давления

Стенд обеспечивает возможность формирования заданной формы импульса локального динамического поперечного давления на боковую поверхность оболочки путем изменения давления газа в полости высокого давления.

Формула изобретения

камерой, внутри которой размещен поршень, связанный с ударником, и устройство для возврата и удержания поршня в исходном положении, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, устройство для возврата и удержания поршня в исходном положении выполнено в виде электромагнита, обмотка которого охватывает часть поршневой камеры, примыкающую к полости высокого давления.

взаимодействующей с гайкой, а обойма снабжена микрометрическим винтом, поперечный указатель которого сопряжен со шкалой, расположенной на корпусе пневмоцилиндра.