Устройство для ударных испытаний Советский патент 1980 года по МПК G01M7/00 G01P21/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для ударных испытаний и может быть использовано для определения динамических характеристик измерительных преобразователей ускорений и для испытания на удароустойчивостъ различных малогабаритных изделий.

Известно устройство для ударных испытаний, содержащее ударник, наковальню, волновод и опорный стержень, установленные соосно в стволе на опорной плите 1. При сборке ударника в CTB,OJJ, он соударяется с наковальней, в которой образуется волна упругой импульсной деформации, передний фронт которой возбуждает испытуемый объект.

Однако известное устройство не позволяет получать необходимых пиковых значений ударного ускорения, регулировать и точно воспроизводить форму и длительного ударного воздействия на испытуемый объект.

Наиболее близким решением к изобретению по технической сущиости и достигаемому результату является устройство для ударных испытаний, содержащее индуктор в виде кольцевого электропроводного сердечника с кольцевым пазом и цилиндрической обмоткой, в этом пазу, электропроводящий стержень, один конец которого разме шен внутри сердечника, а другой служит для установки испытуемого объекта, и блок импульсного П1 тания индуктора 2. При этом обращенные одна к другой внутрен5 няя поверхность сердечника и внешняя поверхность конца стержня, которым последний установлен в этом сердечнике, выполнены цплиндрическими, а испытуемый объект закрепляется на торцовой поверхности

10 конца стержня.

При включении блока импульсного питания индуктора между индуктором и концом установленного в нем стержня возникает импульс электродинамических сил,

15 пр водящий к сжатию последнего. Волна деформации распространяется по стержню Ц вызывает ударное возбуждение испытуемо -о oбъeкta, устаиовленного на другом конце этого стержня.

20

Известное устройство в значительной степени устраняет указанные недостатки.

Однако в нем недостаточно устранено влияние дисперсии ударной волны на точность воспроизведения ударного воздейст25 БИЯ на испытуемый объект по форме, спектральному составу и длительности.

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения ударных воздействий. Эта цель достигается тем, что кольцевой

30 паз выполнен на внешней цилиндрической

поверхности сердечника, а на внутренней - ,радиальные пазы, на размещенном в сердечнике конце стержня образованы установленные в этих пазах с зазором выступы, а на другом конце стержня выполнена площадка для хстановкй испытуемого объекта, в полости которой лежит ось стержня.

На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг, 2 - то же, вид в плане; -на фиг. 3 - разрез Л-Л фиг. 2; на ф,иг. 4 - вид Б фиг. 1; на фиг. 5 - принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит электррпроводящий стержень 1, индуктор 2 и блок 5 импульсного питания индуктора. Блок 3 выполнен в виде конденсатора 4, зарядв ого блока. 5 и коммутатора 6. Индуктор 2 имеет кольцевой электропроводный сердечник 7, на внешней цилиндрической поверхности которого выполнен кольцевой паз 8, в котором размещена цилиндрическая обмотка 9 в виде спирал1И с 1радиальлым шагом, выполненная из шин с прямоугольным поперечным сечением и подключенная к блоку 3. Один конец 10 обмотки 9 закреплен в отверстии 11 на сердечнике 7 при помощи щтифта 12 и винтов 13, а другой конец 14 обмотки 9 зафи{ сирован пластиной 15 из электроизоляционного .материала. Пластина 15 запрессована в трубке 16 из электропроводящего Материала. Трубкой 16 и «оицом 14 обмотки 9 осуществлены выводы этой обмотки. Сердечник 7 .имеет радиальную щель 17, а на епо внутренней цилиндрической поверхности 18 выполнены радиальнью пазы 19. Стержень 1 установлен щ сердечни4 е 7 своим концом 20, на котором образованы установленные в этик пазах 19 с зазоррм 21 выступы 22. На другом конце 23 стер.жня выполнена площадка 24 для установки испытуемого объекта 25, в плоскости которой лежит ось стержня, объект 25 связан с блоком 26 регистрации.

Устройство работает следующим образом..

С помощью блока 5 .зар1яжается,ко1н.ден сатор 4, который при помощи коммутатора 5 разряжается на обмотку 9 индуктора2. Создается импульсное магнитное поле, которое концентрируется между обмоткой 9 и боКовыМ,и стенками кольцевого паза 5 в щели 17 и между 1паза:ми 19 сердечника 7 и выступами 22 конца 20 .ня /. Там, где пазы 19 и выступы 22 касаются между собой, появляется импульсное давление, которое многократно превосходит импульсное давление в односторонних бо.ковых зазорах /. Поэтому на конец 20 стержня / действует импульсный вращающий момент, длительность :которого ра1в.на длительности имдульсного тока, протекающего через обмотку 9 индуктора 2. Этот момент возбуждает в стер-жн.е упругую (ВОЛну деформаций «ручения. Поскольку упругая волна деформаций кручения распространяется в цилиндрическом волноводе без дисперсии, то объект 25

испытает ударное воздействие, .идентичное по форме кривой, спектральному составу и

длительности импульса, тока, поданному ня обмотку 9 с блока 1

Реакция испытуе.мого объекта 25 на ударное, воздействие регистрируется блоком 26 регистрации.

Анализ отклика испытуемогообъекта на ударное воздействие позволяет определить динамические характеристики, ударостойкость , и ударопрочность испытуемого изделия..

/

Формула изобретения

Устройство для ударных испытаний, содержащее индуктор в виде кольцевого электропроводного сердечника с кольцевым пазом и цилиндрической обмоткой в этом пазу, электропроводягдий стержень, один конец которого размещен внутри .сердечника,

а другой служит для установки испытуемого объекта, и блок импульсного питания индуктора, отличающееся тем, что; с целью повышения точности воспроизведения ударных воздействий, кольцевой паз выполиен на внешней цилиндрической поверхности сердечника, а на внутренней - радиальные пазы, на размещенном :в сердечнике конце стержня образованы, установленные в этих пазах с зазором выступы, а на другом конце .стержня выполнена площадка для установки испытуемого объекта, в плоскости которой лежит ось стержня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.AsTopckoe свидетельство СССР NS 492817, кл. G 01 Р 21/00, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР Х 493734, кл. G Ol Р 15/00, 1974 (прототип).

21

23

-S

-9

.

/7

15

т

/«

Ж

(

iplJZ-1

/

Pvz.2 Вид В

iTr -:hf|ffi|||||li

)

М - т N

.

7

5

.Ж11

I i-

-16

- а

/5

Фиг.