Тормозное устройство к стенду для ударных испытаний Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

(S) ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО К СТЕНДУ ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к тормозным устройствам ударных испытательных стендов, служащим для формирования ударных импульсов требуемой формы.

Известны тормозные устройства к стендам для ударных испытаний, выполненные в виде упругих прокладок LIJ,

Недостатками этих тормозных устройств являются невозможность регулирования и нестабильность получаемых параметров ударных импульсов, а также их недолговечность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тормозное устройство к стенду для ударных испытаний, содержащее инер, ционную массу, служащую для гашения энергии удара. Инерционная масса рассредоточена по направлению удара и чередуется с демпферами. Регулировка характеристик тормозного устройства осуществляется изменением

величин частей рассредоточенной массы и параметров демпферов 2J.

Недостатками тормозного устройства являются его большая материалоемкость, а также невозможность его использования в копрах с вертикальным направлением удара, так как затруднительно закрепить части инерционной массы.

10

Цель изобретения - снижение материалоемкости и расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что тормозное устройство снаб15жено корпусом, в котором размещена инерционная масса, зафиксированная от осевого перемещения, и штоком, воспринимающим удар, установленным

20 с возможностью осевого перемещения при ударе, шток выполнен с последовательно расположенными спиральными и прямолинейными пазами, а корпус и инерционная масса снабжены пальца3ми, входящими соответственно в спиральный и прямолинейный пазы штока. Кроме того, с целью регулировки характеристики тормозного устройства, оно снабжено массивными стерж нями , симметрично установленными по наружной поверхности инерционной массы с возможностью их фиксированного радиального перемещения. За счет преобразования энергии удара во вращательное движение инер ционной массы снижается материалоемкость тормозного устройства, так как снижается требуемая величина инерционной массы. На фиг. 1 изображено предлагаемое тормозное устрой ;тво к стенду для ударных испытаний; на фиг. 2 шток тормозного устройства. Тормозное устройство содержит корпус 1 , который крепится к основанию 2, установленную на подшипниках 3 внутри корпуса 1 инерционную. массу в виде диска, которая зафик сирована от осевого смещения, шток 5, установленный с возможностью ос вого перемещения при ударе и выполненный с последовательно расположен ными спиральным пазом 6 и прямолинейным пазом 7. Корпус 1 и инерцион ная масса 4 снабжены, соответственн пальцами 8 и 9, причем палец 8 корпуса 1 входит в спиральный паз 6, а палец 9 инерционной массы - в пря молинейный паз 7. На инерционной массе k симметрич но установлены по наружной поверхности массивные стержни 10 с возмож ностью их фиксированного радиального смещения, например с помощью резьбового соединения 11. Со стороны, воспринимающей ударную нагрузку, на штоке 5 имеется кольцевая выемка 12. Для облегчения штока 5 в нем выполнено отверстие 13. Тормозное устройство работает следующим образом. При ударе шток 5 перемещается в осевом направлении, при этом палец 8 корпуса 1, взаимодействуя со спиральным пазом 6, поворачивает шток 5 вокруг его оси. Шток 5, в свою очередь, через палец 9 входящий в прямолинейный паз 7, приводит во вращение инерционную массу , при этом происходит гашение кинетическо энергии удара. После осевого перемещения штока 5 палец 8 корпуса 1 выходит из спирального паза 6 в кольцевую выемку 12 и инерционная масса ,продолжая свободное вращение, постепенно останавливается за счет сил трения. Регулировка характеристик тормозного устройства осуществляется изменением момента инерции массы Ц относительно оси ее вращения, путем перемещения массивных стержней 10, а также заменой штока 5 на шток с соответствующей формой спирального паза 6. Энергия Тнр вращающегося тела (диска) определяется по формуле . V где G - момент инерции тела относительно оси вращения (для диска О - ; угловая скорость, ш , линейная скорость обода диска; масса диска; радиус диска; скорость каретки с испытуемым изделием в момент соударения со штоком. Считая, что вся кинетическая энергия. Tjc каретки с изделием, равная к 2. где М| - масса каретки с изделием, переходит в энергию вращения, т.е. приравнивая (1) и (2) получим При V, , т.е. инерционная масса Ка соизмерима с массой каретки М. Получаемый закон торможения зависит от угла нарезки спирального паза. Эта зависимость определяется из уравнения закрна сохранения энергии |fr /o-|aHWj:, где alt) - требуемый закон торможения; угол нарезания лаза, о t Изобретение позволяет уменьшить габариты и материалоемкость устройства за счет преобразования кинетической энергии удара во вращательное движение инерционной массы, обеспечивает регулировку тормозных характеристик, а также дает возможность использовать его в.стендах с различным направлением удара. Формула изобретения 1. Тормозное устройство не стенду для ударных испытаний, содержащее инерционную массу, служащую для гашения энергии удара, отличающееся тем, что, с целью снижения материалоемкости и расшире ния области его применения, оно сна жено корпусом, в котором размещена инерционная масса, зафиксированная осевого перемещения, и воспринимающим удар штоком, установленным с возможностью осевого перемещения при ударе, шток выполнен с последовательно расположенными спиральными и прямолинейными пазами, а корпус и инерционная масса снабжена пальцами, входящими соответственно в спиральный и прямолинейный пазы што ка. 5 2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целыо регулировки его характеристики, оно снабжено массивными стержнями, симметрично установленными по наруж ной поверхности инерционной массы с возможностью их фиксированного радиального перемещения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Батуев Г.С. Инженерные методы исследования ударных процессов, М., Машиностроение, 1977, с. 118 рис. 59.2. 2. Авторское свидетельство СССР ff 567109, кл. G 01 М 7/00, 1975 (прототип).