УДАРНЫЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД Советский патент 1994 года по МПК G01M7/00 

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

Известен ударный испытательный стенд, в котором для воспроизведения различных ударных нагрузок используется сила гидравлического сопротивления при вытеснении движущимся предметом жидкости из наполненного резервуара через каналы необходимого проходного сечения, изменяющегося по ходу движения испытываемого объекта.

Недостатком данного устройства является сложность его конструкции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ударный испытательный стенд, содержащий полый боек, снабженный наконечником, устройство для разгона бойка, размещенный в бойке стол для крепления испытуемого изделия и заполненную жидкостью камеру для ввода в нее наконечника. Профиль наконечника определяет ударную нагрузку при вводе последнего в камеру. Таким образом, для формирования какого-либо режима ударного нагружения необходимо заменить наконечник на другой с определенной профильной поверхностью, что усложняет проведение испытаний объекта при различных ударных нагрузках.

Цель изобретения - упрощение настройки стенда на различные ударные нагрузки.

Эта цель достигается тем, что наконечник выполнен со сквозным осевым отверстием и снабжен установленным в этом отверстии сменным кольцом, служащим для формирования струи жидкости, а стол соединен с наконечником посредством разрушаемых при соударении последнего с жидкостью элементов и выполнен с профилированной отражательной поверхностью для воздействия на нее струи жидкости.

На чертеже схематично показан описываемый стенд.

Стенд содержит полый боек 1, снабженный наконечником 2, устройство для разгона бойка (на чертеже не показано), размещенный в бойке 1 стол 3 для крепления испытуемого изделия (на чертеже не показано) и заполненную жидкостью камеру 4 для ввода в нее наконечника 2. Наконечник 2 выполнен со сквозным осевым отверстием 5 и снабжен установленным в этом отверстии сменным кольцом 6, служащим для формирования струи жидкости. Стол 3 соединен с наконечником 2 стойками 7 и разрушаемыми при соударении наконечника 2 с жидкостью элементами 8, выполненными, например, в виде шайб с кольцевым надрезом. Сторона стола 3, обращенная к кольцу 6, выполнена с профилированной отражательной поверхностью 9 для воздействия на нее струи жидкости. Испытуемый объект может быть защищен от попадания на него жидкости диафрагмой 10. Проходное сечение кольца 6 определяют по формуле
f= , где F - ударная нагрузка на стол 6 с испытываемым объектом;
v - скорость струи относительно стола 6;
ρ - плотность жидкости;
C - коэффициент, величина которого определяется формой отражения струи и может принимать значения от 0,5 при повороте струи на 90^о до 1 при повороте струи на 180^о.

Стенд работает следующим образом.

В зависимости от массы испытываемого объекта со столом 3 и от величины требуемой нагрузки при испытании подбирают кольцо 6 по размеру проходного сечения и элементы 8 по их грузоподъемности. На столе 3 закрепляют испытываемый объект и устанавливают стол 3 в исходное положение (в наибольшем удалении от кольца 6).

При соударении с заданной скоростью наконечника 2 с жидкостью в камере 4 элементы 8 освобождают стол 3 от жесткой связи с наконечником 2 под действием сравнительно малой перегрузки. Под действием сил гидравлического сопротивления при вытеснении жидкости из камеры 4 через кольцо 6 и кольцевой зазор между наружной поверхностью наконечника 2 и стенкой камеры 4 наконечник 2 тормозится, а стол 3 продолжает движение по инерции до тех пор, пока струя жидкости, вытесненная из камеры 4 через кольцо 6, не достигнет отражательной поверхности 9 стола 3.

Струя жидкости, растекаясь по отражательной поверхности 9 стола 3, передает нагрузку на стол 3, формируя ударный импульс на испытательном объекте, и, отделяясь от стола 3, заполняет внутренний объем наконечника 2 вне зоны прямой струи. Под действием этой нагрузки стол 3 с испытываемым объектом тормозится до совместной остановки с наконечником 2.

Таким образом, упрощение настройки стенда на различные ударные нагрузки достигается за счет применения сменных колец, представляющих собой простые, компактные и удобные в эксплуатации детали. (56) Инженерный сборник, т. XXXI, изд-во АН СССР, 1961, с. 179.

Авторское свидетельство СССР N 129861, кл. G 01 M 7/00, 1959.

УДАРНЫЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД, содержащий полый боек, снабженный наконечником, устройство для разгона бойка, размещенный в бойке стол для крепления испытуемого изделия и заполненную жидкостью камеру для ввода в нее наконечника, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки стенда на различные ударные нагрузки, наконечник выполнен со сквозным осевым отверстием и снабжен установленным в этом отверстии сменным кольцом, служащим для формирования струи жидкости, а стол соединен с наконечником посредством разрушаемых при соударении последнего с жидкостью элементов и выполнен с профилированной отражательной поверхностью для воздействия на нее струи жидкости.