Устройство для градуировки ударных акселерометров Советский патент 1978 года по МПК G01P21/00 

рольйый акселерометр 7, подключенные к регистрирующему устройству 8,

При приложении нагрузки ударным возбудителем 1 к торцу цилиндрической части 2 мерного стержня в ней возникает ударная волна сжатия, которая распространяется, формируясь в плоскую, и достигает экспоненциальног концентратора 3. При прохождении через экспоненциальный концентратор волна сжатия, концентрируясь без искажения фоу)мы, усиливается и далее проходит по Цилиндрической части 4 и дополнительному стержню 5, воздействуя на испытываемый объект 6 и контрольный акселерометр 7. При отражении от свободного торца дополнительного стержня 5 волна сжатия преобразуется в волну растяжения, которая, проходя через плоскость соприкосновения стержней, вызывает отскок дополнительного стержня 5.

Коэффициент усиления зависит от фо{Л4ы, геометрических размеров и материала концентратора.

Оптимальной формой концентратора является экспоненциальная, обеспечивающая максимальный коэффициент усиления и минимальные искажения сформированноге ударного импульса за счет того, что поток энергии для экспоненциального концентратора остается постоянным для. любого сечения, неизменно связанного с движущимся ударным импульсом. Теоретически поток энергии для экспоненциального колцентратора выражается функцией от одной волновой переменной. В коническом концентраторе это условие не выполняется ввидУ частичного отражения энергии от боковой поверхности назад. Например, по сравнению с коническими, экспоненциальные концентраторы имеют коэффициент усиления на 20% выше при тех же габаритных размерах. Кроме того, в коническом концентраторе имеет место значительное искажение формы ударного импульса. Для иллюстрации сказанного на фиг. -2 приведены графики импульсов ударного ускорения при входной нагрузке.полусинусоидальной формы. Расчеты проведены в рамках одномерной

теории по формулам:, О, г ,

dt

ускорение частиц в стержне, деформация, безразмерное время, деформация для конического

концентратора определяется из выражения:

-

eoC2i), i

где C ft ftt I

K, Sg

&0 начальный импульс деформации, - безразмерная координата вдоль

оси концентратора. Для экспоненциального концентратора

S,(т-) где - показатель в выражении для площади поперечного сечения.

Таким образом, при сохранении в.ходаой ударной нагрузки экспоненциальный концентратор обеспечивает по сравнению с концентраторами другой формы коэффициент усиления, достигающий порядка 5-10, а следовательно, в предлагаемом устройстве для градуировки ударных акселерометров по сравнению с известными диапазон воспроизводимых ускорений повышается на порядок.

Формула изобретения

Устройство для градуировки yдapныk акселерометров, содержащее мерный стержень, ударный возбудитель и дополчительный стержень, один торец которого акустически связан с торцом мерного стержня, а на другом закреплены испытываемый объект и контрольный акселерометр, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых ускорений, мерный стержень содержит концентратор напряжений экспоненциальной формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР 408222, кл. G- 01 Р 21/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 257170, КЛ.&01 Р 21/00, 1967.

S 7