Стенд для ударных испытаний Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

(54) СТЕНД ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Изобретение относится к испытатель,ной технике, в частности, к стендам для испытания изделий на воздействие нагрузки, возникающей при гидроударе Известен стенд для ударных испытаний, содержащий стол для крепления испытуемого изделия, соосно расположенные две пневмокамеры и размещенную между ними гидрокамеру, проходящий через одну пнеЕМокамеру и гидрокамеру -и связанный со столом шток с поршнем, имеющий профилированный наконешпж ij. Недостаток стенда - наличие длинного щтока, воспринимающего ударный импульс приводит к искажению формы ударногоимпульса, вследствие его низкой собстве ной частоты колебаний. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стенд для ударных испытаний, содержащий стол для установки испытуемого изделия, средства для создания гидроудара, вкл1Очающие неподвижную опору, поджимаемый к ней подвУ1жнь й элемент, опорная повеоз ность которого соответствует поверхности опоры, гидрокамеру, в которой расположены неподвижная опора и подвижный элемент, отделенную от гидрокамеры посредствен мембраны первую пневмокамеру, служащую для создания давления в гидрокамере, и вторую пневмокамеру, которая служит для отрыва подвижного элемента от неподвижной опоры и имеет порщень со щтоксм, на конце которого установлен подвижный элемент, и тормозное устройство в виде пружины 2j. Стол для установки испытуемого изделия связан с порщнем посредством щтока. При подаче давления во вторую пневмокамеру порщень отрывает подвижный элемент от опоры. При этом образуется газовая полость, при схлопывании которой происходит гкдроудар, воздействующий ка подвижный элемент. Ударный импульс передается через щток на стол и установленное на нем изделие. Недостатком стенда является то, что .ОЛЯ создания газовой разреженной полос39ти необходимо разъединить подвижный элемент и опору со значительным уско рением, соизмеримым с ускорением, возиикающим при гидроударе. В результате этого ударный импульс искажается. Кроме того, yдaptIый импульс передается от подвижного элемента к столу через длинный стержень - шток, в котором Щ)И этом возникают собственные колебания, что также искажает форму ударнего импульса. Использование тормозного устройства в виде пружины создает неудобства регулировки импульса, так как при изменеНИИ уровня последнего необхокшмо менят пружину. ) Цель изобретения - повышение точности воспроизведения формы ударного импульса. Поставленная цель достигается тем, что в стенде для уДарных испытаний, содержащем стол для установки испытуе мого изделия, средства для создания гидроудара, включающие неподвижную опору, поджимаемый к ней подвижный элемент, опорная поверхность которого соответствует поверхности опоры, гидрокамеру, в которой расположены непо( вижная опора и подвижный элемент, отделенную от гидрокамеры посредством мембраны первую пневмокамеру, служащую для создания давления в гидрокамере, и вторую пневмокамеру, которая служит для отрыва подвижного элемента от неподвижной опоры и 11меет поршень со штоком, на конце которого установлен подвижный Элемент, и тормозное устройство, стол свободно установлен на торце подвижного элемента, а первая пневмокамера размещена между гидро- з4амерой и второй пневмокамерой. Кроме того, тормозное устройство может быть выполнено в виде цилиндра с плавающим , установленным ш торце подвижного элемента и имеющи центральное отверстие, порщневая полость шитиндра, обращенная к подвижном элементу, подключена к регулируемому пневматическому источнику давления, поршневая полость заполнена жидкостью а стол выполвен в виде цилиндрического ступенчатого тела, часть которого, име щая больший диаметр, герметично установлена в отверстии плавающего пор ня. В предлагаемом стенде нагрузка от хждроудара непосредственно действует на стол, причем до возтпсновения гидро 8 дара на стол не действует ускорение, лагодаря ч&лу устраняются искажения оспроизводимого ударного импульса. онструкция тормозного устройства позволяет регулировать параметры ударного Wvfflynbca весьма простым путем - изменением давления в подпорщневой полосати. На чертеже изображен стенд. Стенд содержит стол 1 для установки испытуемого изделия 2, средства для создания гидроудара, включающие гидрокамеру 3, внутри которой выполнена неподвижная опора 4, первую пневмокамеру 5, отделенную от гидрокамеры 3 пооредством мембраны 6, и вторую пневмокамеру 7, в которой расположен noi шень 8 со штоком 9, на конце которого установлен подвижный элемент 10, находящийся в контакте с неподвижной опорой 4,. и тормозное устройство, выполненное в виде цилиндра 11 с плавающим поршнем 12, установленным на торце подвижного элемента ГО и имеющим центральное отверстие 13. Подпоршневая полость 14 цилиндра 11, обращенная к подвижному элементу 10, подключена к регулируемому пневматическому источнику давления (не показан), а поршневая полость 15 заполнена жш костью. Стол 1 выполнен в виде цилиндрического ступенчато|ро тела, часть 16 KOTOporcv имеющая больший диаметр, герметично установлена в отверстии 13 плавающего поршня 12. Подвижный элемент 10 имеет шариковый обратный клапан 17 с каналом 18, имеющим выход в гидрокамеру 3. Стенд работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха во вторую пневмокамеру 7 поршень 8 через шток 9 стремится оторвать подвижный элемент 10 от неподвижной опоры 4. Когда отрывающая сила превышает удерживающие силы (силу сцепления хорошо притертых поверхностей опоры 4 и подвижного элемента 10, а также силу давления окружающей жидкости), то происходит отрьш подвижного элемента 10 от опоры 4 и образование газовой разреженной полости, при схлопывании которой происходит гидроудар, воздействующий на нижний, торец стола 1 и плаваклний поршень 12. Так как площадь торца стола 1 больше площади торца плавающего поршня 12, на стол 1 воздействует большая сила и он выталкивается вверх. Нижняя часть стола 1, имеющая больший диаметр, входя в надпоршневую полость 15 цилиндpa 11 начинает вытеснять находящуюся здесь жидкость, в результате чего ппаваюший поршень 12 перемешается вниз и отжимает газ, находяшийся в подпориь невой полости 14, При окончании ударно нагрузки плавающий поршень 12 под воздействием давления в подпоршиевой полости 14 возвращается в исходное поло жение , и стол вытолкнут давлением жидкости в надпоршневой полости 15 в ио ходное положение. Уровень ударного ускорения стола 1 определяется главным образом велвчв ной предварительного давленгш в гздрокамере 3, которое определяется давлекие сжатого газа в пневмокамере 5. Для приведения стенда в исходное положение поршень 8 перемешает подвижный элемент 1О вверх до соприкосновения с опорой 4. При этмл жидкость, оотавшаяся между опорой 4 и подвижным элементом 10, вытесняется в гидрокамвру 3 через обратный клапан 17 и канал 18. Предлагаемый стенд позволяет точно воспроизводить заданную форму ударного импульса, что достигается за счет оп№санной компоновки частей стенда, а также обеспечивает за счет применения регулируемого тормозного устройства проототу изменения параметров торможения Испытуемого изделия. Формула изобретения 1. Стенд для ударных испытаний, содержаший стол для установки испытуемого изделия, средства для создания гидроудара, включающие неподвижную опору, поджимаемый к ней подвижный элемент, опорная поверхность которого соответствует., поверхности опоры, гидрокамеру, В которой расположены неподвижная опо:ра и подвижный элемент, отделенную от гидрокамеры посредством мембраны первую пневмокамеру, служащую для созда ния давления JB гидрокамере;, и вторую пнeв toкaмepy, которая служит для отрыва подвижного элемента от неподвижной опоры и имеет поригень со штоком, на конце которого установлен подвижный элемент, и тормозное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения . мы ударного импульса, стол свободно. установлен на торце подвижного элемента, а первая пневмокамера размещена между гидрокамерой и второй пневмокамерой. 2. Стенд по п. 1, отличающий с я тем, что торлозное устройство выполнено в виде цилиндра с плавающим поршнем, установленным на торце подвижного элемента и имеющим центральное отверстие, подпоршневая полость цилиндра, обращенная к подвижному элементу, подключена к регулируемому пневма тическому источнику давления, надпоршневая полость заполнена жидкостью, а стол вьшолнен в виде цилиндрического ступенчатого тела, часть которого, имеющая больший диаметр, герметично установлена в отверстии плавающего поршня. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Приборы и системы для измерения вибрации шума и удара. Справочник под ред. В. В. Клюева, кв. 2, М., Машиност роение, 1978, с. 34О. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2793443/28, кл. GO1 М 7/ОО, 1979 (прототип).