Ударный испытательный стенд Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно - к ударным испытательным стендам. Известен ударный стенд для воспроизведения одиночных ударов, содержащий направляющие, груз, платфор му для установки испытуемого объекта и тормозное устройство. Ударный стенд позволяет формировать удар ное воздействие, параметры которого задают, регулируя высоту падения грУ за и характеристики прокладок тормоз ного устройства 1 . Однако известное устройство не обеспечивает повторяемость параметров от удара к удару. Кроме того, оно имеет недостаточную точность вос произведения требуемой,формы ударного импул са. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ударный испытательный стенд, содержащий генератор импульсов, усилитель мощности и подключенный к его вьоходу электродинамический силовоэбудитель, с подвижной катушкой которого жестко связан стол для установки испытуемого из дел1(я. Стёнд позволяет воспроиз водить ударные импульсы требуемой формы 2. Однако формирование импульсов большой амплитуды и длительности возможно при большой установочной мощности стенда. Использование только электродинамического сиЛовозбудителя большой мощности неэкономично вследствие низкого КПД применяемых усилителей мощности. Цель изобретения - расширение диапазона амплитуд и длительностей Фор aIpyeмыx ударных импульсов. Указанная цель достигается тем, что стенд снабжен грузом, установленным над столом, захватом для удержания груза в исходном положении и сброса его на стол, датчиками для контроля начала падения груза и соударения его со. столом, формирователем синхроиш1ульсов, вход которого подключен к выходу датчика контроля начала падения, а выход - к входу запуска генератора импульсов, сумматором, к входу которого подключен выход генератора импульсов, а к выходу - усилитель мсадности, катушкой обратной связи, которая жестко соединена с подвижной катушкой электродинг1мического силовозбудителя, размещена в постоянном магнитном поле н подключена к второму входу сумматора, и управляемым устройством для фиксации груза после отскока, подключенным к выходу датчика контроля соударения.

Таким образом, использование энергетических возможностей падающего груза и способность электродинамических силовозбудителей воспроизводить различные формы импульсов обеспечивают широкий диапазон амплитуд и длительностей ударных импульсов различной формы.

На фиг. 1 представлена е)лок-схема стенда; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Ударный испытательный стенд содержит направляющую 1 для падающего груза 2, установленного соосно подвижной катушке 3 электродинамического силовозбудителя, которая жестко связана со столом 4 для установки испытуемого изделия, захват 5 для удержания груза 2 в исходном положении и сброса его на стол 4, датчики 6 и 7 соответственно для контроля начала падения груза 2 и соударения его со столом 4, последовательно соединенные формирователь 8 синхроимпульсов, вход которого подключен к датчику 6, генератор 9 импульсов, сумматор 10, к второму вход которого подключен выход катушки 11 обратной связи, и усилитель 12 мощности , выход которого подключен к подвижной катушке 3. Для фиксации груза 2 после отскока служит управляемое устройство 13, подключенное к выходу датчика 7 контроля соударения. Катушка 11 обратной связи жестко связана с подвижной катушкой 3 и установлена в постоянном магнитном поле.

Датчики б и 7 выполнены, например в виде фотоприемников, и оптически связаны с источником 14 света.

Стенд работает следующим образом.

В момент времени to (фиг.2а) включают источник 14 света, световой поток которого падает на датчики б и 7. Датчики б и 7 вырабатывают постоянный сигнал на выходе. В момент времени t разжатия захвата 5 для удержания груза 2 последний, падая, пересекает луч. При этом датчик б формирует импульс, длительность которого определяется размерами груза 2. В момент t соударения груза 2 и стола 4 срабатывает датчик 7 и сигнал на его выходе исчезает. После соударения стол 4, подвижная катушка 3 и катушка 11 обратной связи перемещаются, при этом параметры движения определяются передаточной функцией системы и характеристикми ударного импульса. С момента начала движения на выходе катушки 11 обратной связи появляется сигнал

(фиг. 2д), действующий до момента времени ,

По сигналу датчика б срабатывает формирователь 8 синхроимпульсов,

одиночный Импульс которого (фИГо 2в

запускает генератор 9 импульсов. Генератор 9 формирует импульс заданной форьвл, амплитуды и длительности (фиг. 2 г). При включенном генераторе 9 с начала соударения на вход сумматора 10 поступают цва сигнала: сигнал с выхода генератора 9 и сигнал катушки 11 обратной связи, обусловленный движением катушки 11 в магнитном поле фиг. 2ej. В результате суммирования сигналов на подвижную катушку 3 подается сигнал, обеспечивающий ее движение и движение содиненного с ней стола 4 с параметрами, достаточно мгшо отличающимися от заданных.

В момент отскока груза 2 от стола 4 вторично срабаты ает датчик 7, .включая управляемое устройство 13, которое фиксирует груз 2 и предотвращает его повторное падение.

Используя энергию падающего груза, изобретение расширяет диапазон амплитуд и длительностей воспроизводимых ударных импульсов.

Формула изобретения

Ударный испытательный стенд, содержгидий генератор импульсов, усилитель мощности и подключенный к его выходу электродинамический силовозбудитель, с подвижной катушкой которого жестко связан стол для установки испытуемого изделия, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона амплитуд и длительностей формируемых ударных импульсов, он снабжен грузом, установленным над столом, захватом для удержания груза в исходном положении и сброса его на стол, датчиками для контроля начала падения груза и соударения его со столом, формирователем синхроимпульсов, вход которого подключен к выходу датчика контроля начала падения, а выход - к входу запуска генератора импульсов, сумматором, к входу которого подключен выход генератора импульсов, а к выходу - усилитель мощности, катушкой обратной связи, которая жестко соединена с подвижной катушкой электродинамического силовозбудителя, размещена в постоянном магнитном поле и подключена к второму входу сумматора, и управляемым устройством для фиксации груза после отскока подключенным к выходу датчика контроля соударения.