Ударный испытательный стенд Советский патент 1981 года по МПК G01M7/00 

(54) УДАРНЫЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД

I

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к ударным испытательным стендам.

Известен ударный испытательный стенд, в котором электромагнитный механизм стопорения сцепляет и расцепляет платформу с направляющими 1.

Недостатком данного стенда является то, что электромагнитный механизм стопорения не может развивать достаточных усилий, необходимых для торможения на направляющих больших подвижных масс, образуемых плат формой и испытуемым изделием.

Известен ударный испытательный стенд, в котором вертикально падающая платформа, с закрепленным на ней тормозным устройством формирования, ударных ускорений, при движении по направляющим ударяется о стальную наковальню, а пневматический механизм стопорения состоит из цилиндрических башмаков, вставляемых в отверстия платформы и прижимаемых к направляющим давлением сжатого воздуха 2.

Недостатком данного стенда является то, что площадь сопрягающихся поверхностей башмаков и направляющих ограничивается толщиной платформы стенда и, следовательно, в силу конструкции механизма стопорения, не может быть существенно увеличина без существенного увеличения веса платформы и сосредоточенных на ее периферии масс, что приводит к снижению частот собственных колебаний платформы. А снижение частот собственных колебаний платформы ограничивает возможности стенда в части воспроизведения ударных режимов малой длительности. Поэтому при испытаниях тяжелых приборов необходимо увеличивать удельное давление между трущимися поверхностями механизма стопорения, что снижает долговечность, его работы.

Наиболее близким к предлагаемому является ударный испытательный стенд, содержащий неподвижное основание, подвижную платформу для крепления испытуемого изделия, наковальню, расположенную на основании направляющие для платформы, механизм стопорения, включающий трубчатый корпус, через который проходит направляющая, расположенную внутри корпуса упругую трубу, образующую с ним закрытую полость, источник давления, подключенный к полости и средства управления работой механизма стопорения 3.

Недостатком данного стенда является то, что при торможении тяжелой платформы после ее удара и отскока от наковальни силы трения, возникающие между сопрягающимися поверхностями упругой трубы и направляющей, перемещающимися одна относительно другой в осевом направлении, вызывают сильный нагрев стенок упругой трубы. Поэтому в поперечном сечении упругой трубы, скрепленной двумя своими концами с трубчатым корпусом, будут возни.кать значительные нормальные напряжения сжатия, которые снижают долговечность механизма стопорения.

Кроме того, для торможения на направляющих больщих подвижных масс необходимо, чтобы упругая труба механизма стопорения обладала достаточной прочностью. С этой целью ее необходимо изготавливать из металла. В то же время для обеспечения плавного, без заеданий,-движения платформы по направляющим при выключенном механизме стопорения, необходимо, чтобы между упругими трубами и охватываемыми ими направляющими существовали гарантированные; зазоры. При включении механизма стопорения упругая труба деформируется в радиальном направлении на величину этого зазора под действием давления в закрытой полости механизма стопорения. В результате этого в продольном сечении трубы возникают недопустимо большие нормальные напряжения сжатия, которые снижают долговечность ее работы.

Цель, изобретения - повышение долговечности.

Поставленная цель достигается тем, что стенки.упругой трубы имеют в средней части продольные сквозные пазы и поаеречный разрез, которые герметизированы посредством эластичной оболочки, закрепленной на наружной поверхности упругой трубы.

На фиг. 1 схематически показан ударный испытательный стенд, в котором механизм стопорения закреплен на платформе стенда; на фиг. 2 - механизм стопорения закреплен на основании; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - электромеханический инерционный выключатель.

Стенд содержит неподвижное основание

1,подвижную платформу 2 для крепления испытуемого изделия (на чертеже не покаЗан), наковальню 3, расположенную на основании 1, направляющие 4 для платформы

2,механизм 5 стопорения, включающий трубчатый корпус б, через который проходит направляющая 4, расположенную внутри корпуса 6 упругую трубу 7, образующую с ним закрытую полость 8. К закрытой полости 8 подключен источник давления (на

чертеже не показан). Стенки упругой трубы 7 имеют в средней части продольные сквозные пазы 9 и поперечный разрез 10, которые герметизированы посредством эластичной оболочки 11, закрепленной на наружной поверхности упругой трубы 7. Концы трубы 7, сопрягающиеся с корпусом 6, имеют герметизирующие уплотнения 12.

Средства управления работой механизма 5 стопорения содержат золотник (на чертеже не показан), служащий для соединения полости 8 с источником давления, а также электромеханический инерционный выключатель, срабатывающий от удара и подключенный к триггеру (на чертеже не показан).

Электромеханический инерционный выключатель (.см. фиг. 4) содержит раму 13, жестко скрепленную с платформой 2. В раму 13 ввернута ось 14, на которой сидит стакан Г5 и пружина 16. Пружина 16 прижимает подвижный металлический контакт 17 к неподвижному металлическому контакту 18, который скреплен с изоляционной втулкой 19. Изоляционная втулка 19, в свою очередь неподвижно скреплена с рамой 13. При размыкании контактов 17 и 18,

5 контакт 18 оказывается, электрически изолированным от рамы 13 и оси 14.

Механизм 5 стопорения может выполнять следующие операции:

а)сцеплять подвижный и неподвижный элементы стенда при фиксации платформы

° 2 на заданной высоте перед сбросом ее на наковальню 3;

б)расцеплять подвижный и неподвиный элементы стенда для осуществления падения платформы 2 на наковальню 3;

5 в) сцеплять подвижный и неподвижный элементы стенда для предотвращения повторных ударов после первого упругого удара платформы 2 о наковальню 3 и ее отскока.

Стенд работает следующим образом.

0 Платформа 2 поднимается на заданную высоту. После этого на обмотку электромагнита золотника подается электропитание и золотник соединяет источник давления с закрытой полостью 8, механизму стопорения 5. В результате этого давление в полости возрастает, и упругая труба 7, сжимаясь в радиальном направлении, прижимается своей внутренней поверхностью к направляющей 4. Между сопрягающимися поверхностями упругой трубы 7 и направляющей

0 4 возникают силы трения, которые сцепляют подвижный элемент стенда с его неподвижным элементом.

На наковальню 3 устанавливают испытуемое изделие.

Расцепление подвижного и неподвижного элементов стенда происходит в результате отключения питания с обмотки электромагнита золотника, который отключает источник давления от закрытой полости 8

и соединяет ее с атмосферой. При этом стенки упругой трубы 7 приходят в первоначальиое недеформиреванное состояние и освобождают направляющую 4. После этой операции подвижный элемент стенда падает на наковальню 3.

В момент удара платформы 2 о наковальню 3 происходит размыкание электрических контактов 17 и 18 электромеханического инерционного выключателя. Контакты 17 и 18 управляют триггером, на выходе которого появляется постоянное электривческое напряжение. Последующие замь1кания и размыкания контактов, вызванные этим же ударом, уже не влияют на выходной сигнал триггера.

Электрическое напряжение, появившееся на выходе триггера, прикладывается к обмотке электромагнита золотника, который включает механизм стопорения 5. В результате этого платформа 2 стопорится на направляющих 4 после ее отскока от наковальни 3, и дальнейшие падения и удары платформы 2 о наковальню 3 предотвращаются.

Наличие продольных пазов и поперечного разреза в стенках средней части упругой трубы позволяет значительно снизить давление жидкости в полости, необходимое для выбора зазоров между направляющей и трубой, а также снизить нормальные напряжения сжатия, возникающие при этом

В ее продольном и поперечном сечениях, что повышает долговечность работы механизма стопорения.

Формула изобретения

Ударный испытательный стенд содержащий неподвижное основание, подвижную платформу для крепления испытуемого изделия, наковальню, расположенную на основании направляющие для платформы, механизм стопорения, включающий трубчатый корпус, через который проходит направляю,щая, расположенную внутри корпуса упругую трубу, образующую с ним закрытую полость, источник давления, подключенный к полости и средства управления работой механизма стопорения, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности, стенки упругой трубы имеют в средней части продольные сквозные пазы и поперечный разрез, которые герметизированы посредством эластичной оболочки, закрепленной на наружной поверхности упругой трубы. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

А-А

tl

Фиг.4