Устройство для ударных испытаний

 

Изобретение относится к пневматическим стендам для ударных испытаний изделий. Цель изобретения - улучшение повторяемости параметров формируемой нагрузки за счет обеспечения стабильности времени срабатывания клапана и исключения отскока поршня клапана. Устройство снабжено сменным набором регулировочных кольцевых демпферов 25 и инерционных масс 26, устанавливаемых в цилиндре 16 клапана вплотную к поршню 17 до канала 5, /« /J /5 / / / связывающего предпоршнев то камеру 7 с камерой 4 высокого давления, и средствами торможения поршня 17 клапана , установленными за каналом 5. Средства торможения выполнены в виде установленного в цилиндре 16 клапана набора тормозных демпферов 27 и инерционных масс 28, аналогичного набору, установленному до канала, при этом последняя от поршня 17 масса 29 снабжена фрикционным тормозом с изменяемым усилием поджатия к боковой поверхности цилиндра 16. Введением сменного набора регулировочных кольцевых демпферов и инерционных масс, позволяющим достаточно просто изменить § поле . ную массу клапана, и средств л я торможения удается обеспечить стабиль- / ное время срабатывания клапана при f изменении давления в камере высокого давления и исключить отскок поршня I клапана. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. ГО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„1430777

А2 (51) 4 С 01 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

23

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1043503 (21) 4205638/25 — 28 (22) 05.03.87 (46) 15.10.88. Бюл. N - 38 (75) В.Д.Степанов (53) 620.178.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1043503, кл. G 01 M 7/00, 1982 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИИ (57) Изобретение относится к пневматическим стендам для ударных испытаний изделий. Цель изобретения — улучшение повторяемости параметров формируемой нагрузки за счет обеспечения стабильности времени срабатывания клапана и исключения отскока поршня клапана. Устройство снабжено сменным набором регулировочных кольцевых демп, феров 25 и инерционных масс 26, уста— навливаемых в цилиндре 16 клапана вплотную к поршню 17 до канала 5, 14 а 15 связывающего предпоршневую камеру 7 с камерой 4 высокого давления, и средствами торможения поршня 17 клапана, установленными sa каналом 5.

Средства торможения выполнены в виде установленного в цилиндре 16 клапана набора тормозных демпферов 27 и инерционных масс 28, аналогичного набору, установленному до канала, при этом последняя от поршня 17 масса 29 снабжена фрикционным тормозом с изменяемым усилием поджатия к боковой поверхности цилиндра 16. Введением сменного набора регулировочных кольцевых демпферов и инерционных масс, поз— воляющим достаточно просто изменить поле".ную массу клапана, и средств торможения удается обеспечить стабиль ное время срабатывания клапана при изменении давления в камере высокого давления и исключить отскок поршня ! клапана. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1430777

Изобретение относится к исггытательной технике, в частности к пневматическим стендам для ударных испытаний изделий, и является дополнительным к авт.св. Р 1043503.

Цель изобретения — улучшение повторяемости параметров формируемой нагрузки за счет обеспечения стабильности времени срабатывания клапана и исключения отскока поршня клапана.

На чертеже представлена конструктивная схема устройства.

Устройство содержит ствол установленный в нем поршень 2 для креп- 15 ления испытуемого изделия 3, камеру

4 высокого давления и соединенную с ней каналом 5 через клапан 6 предпоршневуга камеру 7. В стволе 1 выполнены отверстия 8, часть которых эа- 2р глушена резьбовыми пробками (не показаны), а оставшаяся — снабжена дроссельными калиброванными шайбами (не показаны). Устройство содержит также тормозное приспособление 9 для 25 торможения поршня 2 с изделием 3.

Камера 4 выполнена телескопической из двух частей: внешней 10 и сопряженной с ней внутреннеи 11. Внутри этой камеры размещена диафрагма 12, выполненная из упругоэластичного материала. Внешняя часть 10 камеры соединена с механизмом перемещения, содержащим винтовую пару, гайка 13 которой соединена с внешней частью

10 камерь1 4, а винт 14 — с основанием 15 устройства. Клапан 6 содержит цилиндр 16, поршень 17 которого удерживается в исходном положении спусковым механизмом 18, Полость цилиндра О

16 сообщена с атмосферой посредством резьбового отверстия 19. Предпоршневая камера 7 содержит отверстия 20 для связи с атмосферой, часть которых может быть заглушена резьбовыми проб45 ками 21. В месте соединения канала

5 с предпоршневой камерой 7 установлены впускные дроссельные калиброванные шайбы 22. Сжатый газ подается в камеру 4 высокого давления через отверстие 23. В цилиндре 16 клапана 6 до отверстия 24 в боковой стенке цилиндра 16 установлен сменный набор чередующихся в направлении от поршня

17 регулировочных кольцевых демпферов 25 и инерционных масс 26, сопряженных с внутренней поверхностью цилиндра 16. Устройство снабжено средствами торможения поршня 17, размещенными после отверстия 24. Средства торможения поршня 17 выполнены в виде набора чередующихся кольцевых тормозных демпферов 27 и инерционных масс 28, установленного в цилиндре 16 аналогично набору до канала 5. Последняя от поршня 17 тормозная масса

29 снабжена фрикционным тормозом с изменяемым усилием трения о боковую поверхность цилиндра 23. Фрикционный тормоз образован выполненной в массе

29 полостью 30, открытой к боковой стенке цилиндра 16, установленной в полости 30 упругой торообразной камерой 31 заполняемой через отверстие

32, и тормозными накладками 33, сопряженными с камерой 31 и боковой поверхностью цилиндра 16. Последний закрыт съемным днищем 34 с резьбовым отверстием 19, а камера 4 и клапан 6 связаны каналом 35 с отверстием 36, которое в исходном положении закрывается поршнем 17.

Устройство работает следующим образом.

После крепления в поршне 2 изделия

3 поршень устанавливается в исходное положение в стволе 1. В соответствии с условиями испытаний открываются отверстия 8 в стволе 1 и отверстия

$0 в предпоршневой камере 7. В открытые отверстия устанавливаются калиброванные дроссельные шайбы (не показаны). В канале 5 устанавливается калиброванная шайба 22. Поршень 17 клапана 6 устанавливается вплотную к отверстию 36, перекрывая проход газу через каналы 35 и 5, и фиксируется в этом положении спусковым механизмом 18. Установка поршня 17 в исходное положение осуществляется посредством технологического винта (не показан) через реэьбовое отверстие

19. После поджатия поршня 17 к уплотнению у отверстия 26 и его фиксации технологический винт убирается.

При снятом днище 34 в цилиндре 16 устанавливается сменный набор регулировочных демпферов 25 и инерционных масс 26, суммарная масса которого выбрана из условия обеспечения заданного времени срабатывания клапана 6.

При изменении условий испытаний, требующем изменения величины давления в камере высокого давления, масса набора пересчитывается иэ условия обеспечения неизменности времени срабатывания клапана. Затем в цилиндре т Чр

2P -F

V !

Т где M х

14307

16 устанавливаются средства торможения: демпферы 27 и инерционные массы

28 и 29. Через отверстие 32 от источника давления (не показан) запол5 няется камера 31. При повышении давления расширяющаяся камера 31 поджимает тормозные накладки 33 к внутренней боковой поверхности цилиндра 16.

По достижении расчетного усилия подача газа в камеру 31 прекращается и отверстие 32 перекрывается. Днище 34 закрепляется на цилиндре 16. Устанавливается расчетный объем камеры

4 высокого давления путем перемещения ее внешней части 10 вращением винта 14. От источника давления (не показан) через отверстие 23 сжатый газ подается в камеру 4. При этом упругоэластичная диафрагма 12 деформируется и плотно прилегает к внутренней поверхности части 10 камеры 4, исключая тем самым утечку газа через зазор в.месте сопряжения частей 10 и

11 камеры 4. Отверстие 23 перекрыва- 25 ется. В этом состоянии устройство подготовлено для проведения испытания изделия. Спусковой механизм 18 освобождает поршень 17. Последний вместе с набором регулировочных демп- 3р феров 25 и инерционных масс 26 под действием давления газа в камере 4 разгоняется до определенной скорости в цилиндре 16 на участке до отверстия

24 в его боковой стенке (эта скорость определяет быстродействие клапана 6).

Максимальная скорость разгона поршня 17 и, следовательно, быстродействие клапана 6 ограничивается местной скоростью звука в газе, используемом 4О в качестве рабочего тела для работы ,устройства.

Воздушная подушка не препятствует разгону поршня 17 в связи с наличием отверстия 19 и так как демпферы и инерционные массы выполнены в виде колец (с центральным проходным отверстием для газа).

После прохождения задним срезом поршня 17 отверстия 24 сжатый газ из камеры 4 по каналам 35 и 5 через шайбу 22 поступает в предпоршневую камеру 7. По достижении силы давления газа в камере 7 величины, достаточной для преодоления силы трения покоя, э 55 поршень 2 начинает ускоренно перемещаться в стволе 1. Величина ускорения определяется уровнем давления газа в камере 7. При движении поршня 2 в

77

4 стволе 1 на изделие 3 действует заданная испытательная нагрузка, параметры которой определяются конструкцией устройства и параметрами регулировочных элементов. Для изменения параметров удара часть газа может стравливаться в атмосферу через отверстия

20 в пре поршневой камере 7 и отверстия 8 в стволе. После выхода поршня

2 из ствола 1 он улавливается тормозным приспособлением 9, выполненным, например, в виде размещенных в направ. ляющих демпферов и инерционных масс.

После прохождения поршнем 17 с регулировочным набором демпферов 25 и масс 26 он затормаживается до определенной скорости при взаимодействии с тормозным набором демпферов 27 и масс 28. Окончательная остановка происходит при взаимодействии с фрикционным тормозом за счет противодействия возникающей при перемещении тормозной массы 29 силы трения, создаваемой тормозными накладками 33, поджатыми камерой 3t к боковой поверх. ности цилиндра 16. За счет выбора элементов 27 и 28, а также параметров. фрикционного тормоза, выполненного в массе 29, исключается соударение с днищем 34 и отскок поршня 17 после торможения. ,Суммарная масса сменного набора регулировочных кольцевых демпферов

25 и инерционных масс 26 определяется из следующих соотношений: суммарная масса набора демпферов и масс, устанавливаемых в цилиндре клапана до отверстия в боковой стенке, площадь поперечного сечения цилиндра клапана; путь разгона поршня, исчисляемый от его исходного положения до отверстия в боковой стенке цилиндра; время срабатывания клапана (время прохождения поршнем отверстия в боковой стенке цилиндра);

1430777

ЗО

Формула изобретения

1. Устройство для ударных испытаний по авт. св. У 1043503, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения повторяемости параметров

Составитель А.Козин

Редактор Е.Копча Техред М,Дидык Корректор Э.Лончакова

Заказ 5333/42 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 — длина отверстия в боковой стенке цилиндра, измеренная в направлении движения поршня;

Р— давление газа в камере высокого давления устройства, определяемое условиями нагружения изделия;

P — минимальное давление газа в 10

1 камере высокого давления устройства;

P — максимальное давление газа

2. в камере высокого давления устройства;

m„ — масса поршня клапана;

Чр — скорость поршня, достигаемая на пути Х

Введением сменного набора регулировочных кольцевых демпферов и инер— ционных масс, позволяющего достаточно просто изменять полетную массу клапана, и средств торможения удается обеспечить стабильное время срабатывания клапана при изменении давления в камере высокого давления и исключить отскок поршня клапана, что ведет к улучшению повторяемости .парамет ров формируемой устройством ударной нагрузки. формируемой нагрузки за счет обеспечения стабильности времени срабатыва- ния клапана и исключения отскока поршня клапана, оно снабжено набором регулировочных кольцевых демпферов и инерционных масс, установленным в цилиндре клапана вплотную к его поршню до канала, связывающего камеру высокого давления с предпоршневой камерой, и сопряженным с внутренней поверхностью цилиндра, и средствами торможения поршня клапана, установленными за каналом, при этом масса сменного набора выбрана из условия обеспечения неизменности времени срабатывания клапана при изменении дав,пения в камере высокого давления.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средства торможения выполнены в виде установленного в цилиндре клапана набора тормозных демпферов и инерционных масс, аналогичного набору, установленному до канала, при этом последняя от поршня масса снабжена фрикционным тормозом с изменяемым усилием поджатия к боковой поверхности цилиндра.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что фрикционный тормоз образован выполненной в массе полостью, открытой к боковой стенке цилиндра, установленной в полости упругой торообразной камерой и тормозными накладками, сопряженными с камерой и боковой поверхностью цилиндра.