Стенд для натурных испытаний изделий на ударные перегрузки Советский патент 1980 года по МПК G01M7/00 

t

Изобретение относится к устройствам для проведения натурных испытаний на ударную прочность различных изделий, может быть использовано в машиностроении, транспорте, строитель-5 стве и других отраслях народного хозяйства.

Известен стенд для натурных испытаний изделий, содержащий силовозбудитель, выполненные в виде шатунов удар-Ю ных масс и движущихся в направляющих, опорную рабочую платформу, служащую для установки изделия и передачи ему ударных импульсов, механизм, соединяющий несколько ударных масс, выполнен- 15 ный в виде вала с эксцентриками, привод вала и устройство торможения l3 .

Недостаток стенда - невозможность приложения импульсов большой интенсивности за относительно короткое время, 20 необходимых для качественного испытания крупногабаритных изделий, а также невозможность воспроизведения идентичных волновых полей напряжений при поперечном испытании изделий.25

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стенд для натурных испытаний изделий на ударные нагрузки, содержащий силовозбудители в виде ударных масс с регулируе- 30

мой жесткостью и приводным устройством, рабочую платформу для испытуемого изделия, направляющие платфор1 1ы для силовозбудителей регулируемую по ясесткости буферную массу со съемными грузами, установленную с возможностью перемещения в направлении ударных нагрузок и тормозное устройство .

Однако с помощью этого стенда невозможно проводить испытания изделий на ударные нагрузки одновременно в нескольких местах и регулировать идентичность волновых полей в поперечном направлении. Стенд громоздкий и требует больших энергомощностей.

Цель изобретения - повышение эффективности и качества испытаний.

Указанная цель достигается тем, что стенд снабжен боковыми силовозбудителями, выполненными в виде ударных масс дополнительными направляющими платформами по числу боковых силовозбудителей для перемещения ударных масс, траверсой, соединяющей боковые силовозбудители с возможностью их.возврата в исходное положение, механизмом возврата силовозбудителей и траверсы, приводом их разгона, установленным относительно механизма возврата со смещением относительно центра масс траверсы в разные стороны на величину, обе спечивающую траверсе вращающий момен больший величины момента сил трения в направляющих. Кроме того ударные массы стенда выполнены с упругими элементами в виде пластинчатых пружин, установленных так, что наибольшая сторона их поперечного сечения перпендикулярна плоскости перемещения ударных масс. На фиг. 1 представлен стенд, общи ВИД} на фиг. 2 - то же, поперечное с чение. Стенд содержит продольные силовоз будители в виде ударных масс 1 и боковые силовозбудители 2 с упругими элементами 3 и 4 ,установ 1енные в направляющих платформах 5-10 для перем щения ударных масс,приводное устройс во 11 разгона ударной массы 1, рабочую платформу 12 для установки изделия 13 и передачи ему ударной нагрузки. Тормозные устройства 14-15. предназначены для тормо жения испытуемого изделия 13 после удара. Траверса 17 соединена с несколькими ударными массами 18. Приво 19 предназначен для разгона траверсы 17 с ударными массами 18, а устройст во 20 - для торможения траверсы пос ле разъединения ее с ударными массами 18. Механизмы 21 и 22 служат для возврата ударных масс 1 и 18 в исходное начальное положение, а механизм 23 - для возврата траверсы 17 в исходное начальное положение. Регулируемые упоры 24-27 предназначены для фиксации положения ударных масс 1 и 18 испытуемого изделия 13 и траверсы 17 в исходном положении. Проме жуточная плита 28 (буферная масса) служит для передачи ударного импульса равномерно по поверхности изделия 13. Упор 29 предназначен для точной установки изделия 13 относительно ударных масс 18, а механизм 30 - для возврата изделия 13 в исходное начальное положение. Устройство 31.слу жит для обеспечения жесткой связи траверсы 17 с ударными массами 18. Ударные массы 18 выполнены с упругими элементами 32. Стенд работает следующим образом. С помощью рабочей платформы 12 ус танавливают испытуемое изделие 13 на направляющую платформу 6. На этих же направляющих платформах установлена промежуточная плита 28 (буферная мас са). При продольном испытании изделия 13, т. е. при соударении его с массой 1, тормозным устройством 14 испытуемое изделие 13 и промежуточную плиту 28 по;джимают к упорам 27, что определяет исходное положение изделия. Аналогично устанавливают изделие для повторного продольного испытания. При поперечном испытании изделие ,13 устройством 30 поджимают к упору 29, а механизмами 22 и 23 ударные массы 18 и траверса 17 поджимаются соответственно к упорам 25 и 26. Затем производят подготовку к работе. При продольном испытании тормозного устройства 14, изделия 13 и разгонного устройства 11; при поперечном испытании - тормозных устройств 15, 16 изделия 13, тормозного устройства 20 для траверсы 17 и разгонного устройства 19. При поперечном испытании изделия количество ударных масс равно количеству ударных импульсов, прикладываемых к изделию. Суммарный вес ударных масс, участвующих в импульсе, примерно, равен суммарному весу изделия 13 и платформы 12. На фиг. 1 показано две ударные массы, а их может быть четыре и более. При пуске стенда соответствующие ударные массы разгоняются по направляющим платформам до необходимой скорости. В момент удара ударная масса 1 через упругий элемент 32 и промежуточную плиту 28 или ударные массы 18 через упругие элементы 32 платформы 12 сообщают ударные импульсы изделию 13. В процессе соударения с ударньоми массами изделие получает ударные Перегрузки, например, в форме полуволны синусоиды. Варьирование характеристик ударного импульса на стенде осуществляется за счет изменения скорости ударных масс в момент соударения, механических характеристик упругих элементов и величины ударных масс. После удара энергия, приобретенная изделием 13, гасится тормозными устройствами 14 или 15 и 16 соответственно. Для возможности сравнения прочности однотипных одинаковых изделий или расположенных в нем устройств, необходимо обеспечить постоянство волновых полей вдоль изделия. На предлагаемом стенде постоянство волнового поля в изделии достигается обеспечением высокой синхронности нанесения ударных импульсов одновременно в нескольких точках изделия при помощи соответствующей установки испытуемого изделия и ударных масс относительно друг друга. Обеспечивает-, ся это за счет постоянного расположения ударных масс в направляющих платформах в момент их разгона, т. е. траверса и массы во время ускорения имеют идентичные координаты в пространстве относительно изделия. Для уменьшения влияния незначительных поворотов ударных масс в направляющих в момент их разгона, упругие элементы 32 ударных масс 18 выполнены в виде пластин, установленных так, что наибольшая сторона их поперечного сечения перпендикулярна плоскости перемещения ударных масс 18.

При своей относительной компактности стенд прост по конструкции, Нс1дежен в эксплуатации, эконо иичен и обеспечивает качественное проведение испытаний за счет идентичности приложенного волнового поля в однотипных изделиях, обеспечиваемого вращающим моментом при разгоне траверсы, действующим только в одном направлении. Это обеспечивает, в свою очередь постоянство положения траверсы в направляющих платформах, которая во вре мя разгона и возврата в исходное положение контактирует со своими направляющими при полностью выбранном люфте, а постоянство положения траверсы в направляющих платформах и наличие жесткой связи траверсы с ударными массами обеспечивает постоянство положения ударных масс во время их разгона и, следовательно, высокую синхронность нанесения ударных импульсов одновременно в нескольких местах изделия.

Формула изобретения

1. Стенд для натурных испытаний изделий на ударные перегрузки, содержащий силовозбудители в виде ударных масс с регулируемой жесткостью и приводным устройством, рабочую платформу для испытуемого изделия, направляющие платформы для силовозбудителей, регулируемую по жесткости буферную массу со съемными грузами, установленную с

возможностью перемещения в направлении ударных нагрузок и тормозное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и качества испытаний, стенд снабжен боковыми силовозбудителягв, выполненными в виде ударньсс масс дополнительными направляющими платформами по числу боковых силовозбудителей для перемещения ударных масс, траверсой, соединяющей боковые силовозбудители с возможностью их возврата.в исходное положение, механизмом возврата силовозбудителей и траверсы, приводом их разгона, установленным относительн механизма возврата со смещением относительно центра масс траверсы в разные стороны на величину, обеспечивгиощую траверсе вращающий момент, больший величины момента сил трения в направляющих .

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что ударные массы юаполнены с упругими элементами в виде пластинчатых пружин, установленных так, что наибольшая сторона их поперечного сечения перпендикулярна плоскости перемоцения ударных масс.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 289328, кл. G 01 М 7/00, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 315075, кл. G 01. М 7/00, 1969 (прототип .