Устройство для испытания изделий на ударные воздействия Советский патент 1980 года по МПК G01M7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА УДАРНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

1

Устройство относится к испытательной технике,- конкретно к устройствам для испытания изделий на ударные воздействия, и может быть использовано для испытания различных изделий элек-5 тронной техники на многократные знакоперв 1енные ударные воздействия с высокой частотой следования.

Известны устройства для испытания изделий на многократные ударные воз- 10 действия с ускорением до ISOgr с частотой до 100 ударов в мин, содержащее стол, падающий на упругие элементы, в месте соприкосновения стола с упругими элементами он снабжен удар- 5 никами.Кроме того,стол снабжен двумя планками iP подъемным роликом, взаимодействующим с кулачком, вращение ijoToporo осуществляется от электродвигателя. В момент подхода кромки 20 кулачка к кромкам планок стол оказывается поднятым на максимальную высоту, затем происходит его падение.. Частота ударов регулируется изменением оборотов электродвигателя Щ. 25

Недостатки известного устройства низкая производительность, обусловленная инерционностью механической системы, малые уровни ударного ускорения, вследствие ограниченных воз- 30

2

можностей высоты пащения стола и низкая точность воспроизведения параметров ударного ускорения из-за дребезга механической системы, вызванного наличием большого количества динамически контактирующих поверхностей .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для испытания изделий на :ударные воздействия,содержащее механический волновод и расположе«ный у его торца индуктор, электрически связанный через блок управления с емкостным накопителем, подключенным к зарядному устройству. В результате разряда емкостного накопителя через обмотку индуктора в волноводе возникает импульс деформации сжатия, который, проходя, по волноводу и многократно отражаясь от его торцов, возбуждает на последних знакопеременное ударное ускорение С2 .

В известном устройстве,в результате различногорода потерь энергии, многократные ударные ускорения на торцах волновода представляют собой экспоненциально затухающий процесс и потому устройствонепригодно для высокопроизводительного проведения испитания изделий с требуемым чййлом ударов и требуемыми, параметрами удара. Цель изобретения - повЕлшение производительности испытаний и прекраще ние испытаний при получении заданног числа ударов. Она достигается тем, что устройст во снабжено последовательно соединенными измерительным преобразователем ударного импульса, закрепленным в теле волновода усилителем-фор мирователем импульсов, линией задерж ки, электронным ключом и генератором импульсов подкачки, квыходу которог подключен индуктор, а та же последо.вательно соединенными счетчиком импульсов , вход которого подключен к выходу усилителя-формирователя импул сов, и дешифратором, выход которого подключен к управляющему входу электронного ключа. Кроме того, устройст во снабжено вторьмемкостным накопителем и вторым блоксяУ управления для электрической связи второго накопите ля с индуктором, а дешифратор имеет второй выход для выдачи сигналов управления при переполнении счетчика импульсов, а управляющий вход второго блока управления подключен ко вто рому выходу дешифратора. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство для испытания изделий на ударные воздействия содержит механический волновод (МВ)1 с рабочши ударным торцами 2 и 3 соответственно, индуктор 4, который расположен у торца 3 и электрически связан через блоки 5 и 6 управления с емкос ными накопителями 7 и 8. Блок 5 управления включает тиристорный ключ 9 источник 10 управляющего напряжения и кнопку 11 пуска. Блок 6 управления включает тиристорный ключ 12 и источ ник 13 управляющего напряжения. Зарядное устройство 14 включает трансформатор 15 и высоковольтные выпрямители 16 и 17. Для поддержания амплитуды ударного импульса использует ся генератор 18 импульсов подкачки, нагрузкой которого является обмотка индуктора 4. Управление синхронной работой генератора 18 осуществляется с помощью схемы синхронизации, вклю чающей в себя измерительный преобразователь 19 ударного импульса, за крепленный в теле MB, усилитель-фор мирователь 20 импульсов, линию 21 з дерЖки, электронный ключ 22, счетЧик 23 импульсов и деишфратор 24. На торце 2 волновода 1 закреплено испытуемое изделие 25 или контрольный гисселерс 1етр. Устройство работает следующим образом. При нажатии кнопки 11 источник 1 выдает импульс, открывающий тиристорныП ключ 9. йикостный накопитель 7 .разряжается через ключ 9 на обмотку индуктора 4. в результате взаимодействия электромагнитного поля индуктора с вихревьми токами, наводимыми в материале волновода 1, в области ударного торца 3 возникает импульс деформации сжатия, который начинает распространяться по направлению к торцу 2 со скоростью звука в материале волновода 1.Достигнув торца 2, импульс деформации сжатия отражается, трансформируясь в импульс деформации растяжения, и распространяется по направлению к торцу 3. У торца 3 вновь происходит отражение импульса со сменой знака деформации. При отражении генериру ется знакопеременное ударное ускорение торца, передающееся испытуемому изделию 25. Компенсирование затухания производится с помощью генератора 18 импульсов подкачки, управляемого сх&лоЛ синхронизации. Импульс деформации сжатия возбуждает в измерительном преобразователе 19 электрический сигнал, подающийся через усилитель-формирователь 2-0 на счетчик 23 импульсов и линию 21 задержки. Сигнал обратной полярности, возникающий в преобразователе 1 при прохождении импульса деформации растяжения, через усилительформирователь 20 не проходит. Счетчик 23 через дешифратор 24 управляет электронным ключом 22, пропуская задержанные импульсы на вход запуска генера.тора 18. В зависимости от выбранного режима подкачки энергии может разрешаться прохождение всех импульсов, либо каждого второго, четвертого, восьмого и т.д. Время задержки выбирается таким образом, чтобы импульс деформации сжатия, вызванный импульсом подкачки с генератора 18, совпадал по фазе с импульсом, отраженным от торца 2. При достижении заданного числа ударов происходит переполнение счетчика 23, который заранее настраивается на требуемый объем счета, и дешифратор 24 выдает сигнал на источник 13 управляющего напряжения, который выдает импульс открывающий ключ 12, при этом емкостной накопитель 8, разряжается на обмотку индуктора 4, формируя гасящий импульс деформации сжатия, аналогичный первоначальному. Он задержан относительно последнего рабочего импульса на время ,д, где 8 - расстояние между преобразователем 19 и торцом 3, ЪЬ скорость звука в материале волновода 1. Это время выбирается большим, чем длительность импульса. Отражаясь от

торца 2, последний рабочий импульс трансформируется в импульс деформации растяжения и взаимно уничтожается с гасящим импульсом. Процесс ударного возбуждения волновода 1 резко .прекращается.

Устройство для испытания изделий на ударные воздействия позволяет автс 1атически осуществить передачу-Эаданного числа ударов равной амплитуды на испытуочюе изделие, при этом обеспечивается высокая частота следования ударных воздействий. Время между двумя последовательными ударными воздействиями составляет

. 11 где б - длина волновода 1.

Примение стальных волноводов 5100 м/сек) позволяет достичь производительности 1600 ударов в секунду при длине В 1,5м,что значительно выше, чем в известных устройствах.

Формула изобретения

1. Устройство для испытания изделий на ударные воздействия, содержащее механический волновод и расположенный у его торца индуктор, электрически связанный через блок управления с емкостным накопителем, подключенным к зарядному устройству, о тлич ающ е е с я тем, что, с целью повышения производительности испытания, оно снабжено последователно соединенными измерительным преобразователем ударного импульса, закрепленным в теле волновода., усилителем-формирователем импульсов, линией задержки, электронным ключе и генератором импульсов подкачки, к выходу которого подключен индуктор, а также последовательно соединенными счетчиком импульсов, вход которого подключен к выходу усилителя-формирователя импульсов, и дешифратором,

o выход которого подключен к управляюдему входу электронного ключа.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью автоматического прекращения испытания при получении заданного числа ударов, оно снабжено вторым емкостным накопителе и вторым блоксм управления для электрической связи второго накопителя с индуктором, дешифратор имеет второй выход для выдачи сигналов управления при переполнении счетчика -импульсов, а управляющий вход второго блока управления подключен ко второму выходу дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Малинский-В. Д, Контроль и испытания радиоаппаратуры. М., Энер0 гия, 1970. с. 264.

2. Барков Е. А. Оценка неоднородности поля ускорений в механическом волноводе.- опыт измерения параметipoB механического удара. Л., Ленинградский дом научно-технической пропоганды. 1973, 0.20-24(прототип).