Тормозное устройство к стенду для ударных испытаний Советский патент 1982 года по МПК G01N3/02 

РО - начальное давление газа в цилиндре и в камере; F - Площадь поперечного сечения цилиндра; Г - показатель адиабаты газа, заполняющего полость цилиндра. Кроме того, держатель выполнен в виде гибкого элемента, соединенного одним концом с задней стенкой цилиндра, а другим - с поршнем. На чертеже схематически изображено предлагаемое тормозное устройство. Тормозное устройство содержит Цилиндр 1, установленный в цилиндре ;поршень.2, образующий с ним заполняе мую газом полость 3, и держатель для фиксации поршня 2 в исходном положении выполненный в виде гибкого элемента 4, .соединенного одним концом с задней стенкой 5 цилиндра 1, а другим - с поршнем 2. Параллельно цилиндру 1 размещена камера 6, сообщенная с полостью 3 цилиндра 1 Посредством канала 7, подключенного к цилиндру 1 в конце пути торможени поршня 2, установленный в канале обратный клапан, включающий запорный орган 8 и пружину 9 и обеспечивающий пуск газа из полости 3 цилиндра 1 в камеру 6, проходное сечение отверстия 10 которого больше или равно по перечному сечению цилиндра 1. Для связи с источником давления (не пока зан)- в цилиндре 1 выполнено отверст 11. Объект торможения содержит плат форму 12 с испытуемым изделием 13. Т.ормозное устройство работает сл дующим образом. Через отверстие 11 полость 3 цилиндра 1 заполняется воздухом под давлением величиной Р, . Воздух, дей ствуя со стороны полости 3 на запор ный орган 8, сжимает пружину 9. При этом полость 3 сообщается с камерой Заполнение объема камеры б происходит до тех пор, пока дaвJ:eниe воздуха в ней не достигнет величи-. ны РО .. При этом клапан под действием пружины 9 перекрывает отверстие 10. При заполнении воздухом полости 3 поршень 2 занимает исходное положение, в котором удерживается сз помощью гибкого элемента 4, например тросика, соединенного вторым концом с задней стенкой 5 цилиндра 1. После заполнения полости 3 и . объема камеры 6 до величины давлени Р- отверстие 10 перекрывается. В таком состоянии тормозное устройств готово к испытанию. Платформа 12 с изделием 13 со скоростью V входит в цилиндр 1, начинается процесс ее торможения. Вначале происходит сжатие воздуха в полости 14 до величин Р, . Затем сжимается воздух в полост 3. При превьииении совместно давлени воздуха в полости 3 величины РО(за счет движения поршня 2 совместно с платформой 12) запорный орган 8 клапана сжимает пружину 9 и открывает отверстие 10. При дальнейшем сжатии воздуха в полости 3 происходит перетекание воздуха из полости 3 через отверстие 10 в объем камеры б.При этом объем полости 3 уменьшается. В расчетной точке цилиндра 1 - Х происходит остановка платформы 12. 8это.т момент давления в полости 3 и в объеме камер 6 снова становятся одинаковыми и по величине равными значению Р ; под давлением прзтины 9запорный орган 8 перекрывает отверстие 10 - процесс перетекания воздуха заканчивается. Обратное перетекание воздуха из камеры б в полость 3 невозможно, чему препятствует обратный клапан. За счет расширения воздуха, оставшегося в полости 3 в момент остановки платформы 12, последняя Совместно с поршнем 2 будет перемещаться в обратном направлении. Расчетом величина остаточного объема полости 3 выбирается таким образом, что при движении поршня 2 в обратном направлении давление в полости 3 за счет расширения воздуха становится ниже атмосферного. В результате платформа с изделием останавливается, так как ее движению в этом случае противодействует сила .атмосферного давления со стороны открытого торца цилиндра 1. величины объема .За счет выбора Р-ХТ и камеры & из соотношения, обеспечивается возможность вьшолнения длины цилиндра, определяющей габариты тормозного устройства, соизмеримой с расчетным тормозным путем х. Формула изобретения Тормозное устройство к стенду для ударных испытаний, содержащее цилиндр, установленный в цилиндре поршень , образукяций с ним заполняемую газом полость, и Держатель для фиксации поршня :-в исходном положении, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов при формировании прямоугольных ударных импульсов, воздействующих на испытуемые объекты,движущиеся со скоростью порядка 1000 м/с, оно снабжено расположенной параллельно цилиндру камерой, сообщенной с по 1остью цилиндра посредстве канала, подключенного к цилиндру в конце пути торможения поршня, установленным в канале обратным клапаном, обеспечиваюшим пуск газа из полости цилиндра в камеру, проходное сечение которого больше или равно поперечному сечению цилиндра, а объем камеры определен из соотношения

F-Xr

0 К объем камера}

и дерасчетный тормозной путь поршня;

коэффициент, характёриКзукяций изменение допустимого давления на тормозном пути;

давление газа в цилиндре и камере к мсмиенту перемещения перегородки на величину

РО - начальное давление газа

в цилиндре и в камере; F - площадь поперечного се чения цилиндра;

4 - показатель адиабаты газа заполняющего полость цилиндра .

2. Тормозное устройство по п. 1, отличающееся 1&4, что держатель выполнен в виде гибкого элемента, соединенного одним концом с задней стенкой цилиндра, а другим с поршней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Батуев Г.С. Инженерные методы исследования ударных процессов.

М.,Машиностроение, 1977, с, 131

2.Патент США 3226974, кл. 7312, 1966 (прототип) .