Стенд для динамических испытаний

 

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем нагружения изделия одновременно ударным импульсом с наложенными многочастотными колебаниями. Стенд содержит ствол 1, поршень 2, служащий для размещения в нем изделия 3, камеру 4 высокого давления, связанную каналом 5 с клапаном 6 с предпоршневой полостью 7 ствола 1, связанный с поршнем 2 шток 8, фиксатор поршня 2, выполненный в виде калиброванного разрывного элемента 9, мембранное резонансное устройство, выполненное в виде связанных со штоком 8 мембран 11, имеющих разные собственные частоты, и скрепленных с мембранами 11 масс в виде колец 12, приспособление для предварительной деформации резонансного устройства в виде навинченной на конец разрывного элемента 9 гайки 13 и ступенчатый упор 14. Каждое из колец 12 в исходном положении взаимодействует с соответствующей ступенью упора 14. При подаче газа в полость 7 происходит разрушение разрывного элемента 9. Поршень 2 начинает ускоренно перемещаться, формируя ударный импульс. Одновременно возбуждаются колебания резонансного устройства, за счет чего изделие 3 подвергается воздействию ударного импульса с наложенными многочастотными колебаниями. 1 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 М 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4283982/28 (22) 25.06,87 (46) 15,07.91. Бюл. ¹ 26 (75) В.Д. Степанов (53) 620.178.7(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР

N ã11330088885533,, кKл, G 01 М 7/00, 1981, Авторское свидетельство СССР

¹ 1567902, кл. G 01 М 7/00, 1987, (54) СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем нагружения изделия одновре.менно ударным импульсом с наложенными многочастотными колебаниями. Стенд содержит ствол 1, поршень 2, служащий для размещения в нем иэделия 3, камеру 4 высокого давления, связанную с каналом 5 с клапаном 6 с предпоршневой полостью 7

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытаний изделий на воздействие динамической нагрузки, Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения нагружения испытуемого изделия одновременно ударным импульсом с наложенными многочастотными колебаниями.

Поставленная цель достигается тем, что поршень служащий для размещения испытуемого изделия, снабжен многочастотным мембранным резонансным устройством, колебания которого возбуждаются одновременно с разгоном поршня.

„„5U „„1663468 А1 ствола 1, связанный с поршнем 2 шток 8, фиксатор поршня 2, выполненный в виде калиброванного разрывного элемента 9, мембранное резонансное устройство, выполненное в виде связанных со штоком 8 мембран 11, имеющих разные собственные частоты, и скрепленных с мембранами 11 масс в виде колец 12, приспособление для предварительной деформации резонансного устройства в виде навинченной на конец разрывного элемента 9 гайки 13 и ступенчатый упор 14. Каждое иэ колец 12 в исходном положении взаимодействует с соответствующей ступенью упора 14. При подаче газа в полость 7 происходит разрушение разрывного элемента 9. Поршень 2 начинает ускоренно перемещаться, формируя ударный импульс. Одновременно возбуждаются колебания резонансного устройства, эа счет чего изделие 3 подвергается воздействию ударного импульса с наложенными многочастотными колебаниями. 1 ил.

На чертеже изображен стенд для динамических испытаний, Стенд для динамический испытаний содержит ствол 1, установленный в нем полый поршень 2, служащий для размещения в нем испытуемого изделия 3, камеру 4 высокого давления, соединенную каналом 5 с каналом 6 с предпоршневой полостью 7 ствола, связанный с поршнем 2 шток 8, фиксатор поршня, выполненный в виде калиброванного разрывного элемента 9, один конец которого связан со штоком 8, а второй пропущен через отверстие 10 в задней стенке ствола 1, мембранное резонансное устройство, выполненное в виде связанных со штоком 8 нескольких последовательно рас1663468 положенных мембран 11, имеющих разные собственные частоты, и скрепленных с наружным контуром мембран 11 масс в виде колец 12, внешний диаметр которых последовательно возрастает в направлении разгона поршня 2, приспособление для предварительной деформации реэонансного устройства в виде навинченной на второй конец разрывного элемента 9 гайки 13 и ступенчатый упор 14, Каждое иэ колец 12 в исходном положении взаимодействует с соответствующей ступенью упора 14. Ствол 1 имеет отверстия 15 для связи с атмосферой, часть которых в соответствии с условиями заглушена резьбовыми пробками 16, а оставшаяся часть снабжена дроссельными калиброванными шайбами 17. В канале 5 установлена сменная впускная дроссельная шайба 18. Для улавливания поршня 2 с изделием 3 после испытаний служит тормозное устройство 19, Для связи камеры 4 с источником высокогр давления (не показан) служит отверстие 20. Все элементы стенда смонтированы на основании 21, Стенд для динамических испытаний работает следующим образом.

В соответствии с условиями испытания изделия 3 в стволе 1 открываются отверстия

15 (путем вывинчивания резьбовых пробок

16), В открытие отверстия устанавливаются калиброванные дроссельные шайбы 17. В канале 5 устанавливается калиброванная впускная дроссельная шайба 18. В поршне

2 закрепляется испытуемое иэделие 3, после чего поршень 2 устанавливается в стволе 1 в крайнее левое положение. При этом кольца 12 резонансного устройства, закрепленного на штоке 8, вводятся в контакт со ступенями упора 14 (по крайней мере одно из колец 12 вводится в непосредственный контакт с упором 14, а остальные первоначально могут устанавливаться с определенным зазором), Через отверстие 10 в задней стенке ствола 1 в шток 8 ввинчивается разрывной элемент 9 в виде резьбовой шпильки с калиброванным ослабленным сечением (операция установки шпильки в шток 8 может быть выполнена также в процессе установки изделия 3 в поршень 2, т,е, в положении поршня 2, когда он находится вне ствола 1), Путем навинчивания гайки 13 на шпильку обеспечивается определенная предварительной деформации упругих мембран 11 относительно упора 14, Усилие натяга, необходимое для сообщения упругим мембранам 11 резонансного устройства, заданной предварительной деформации, принимается несколько меньшим, чем усилие, необходимое для разрушения разрывного

55 элемента 9 по ослабленному калиброванному сечению.

От источника давления (не показан) через отверстие 20 сжатый газ (воздух) подается в камеру 4. Затем отверстие 20 перекрывается, В этом состоянии устройство подготовлено для проведения испытания изделия 3.

При срабатывании клапана 6 сжатый воздух из камеры 4 по каналу 5 через шайбу

18 поступает в предпоршневую полость 7.

Давление воздуха в ней увеличивается. При определенной величине давления воздуха в полости 7 происходит разрушение разрывного элемента 9 (предварительно напряженного) flo ослабленному сечению.

В момент разрушения разрывного элемента 9 возбуждаются колебания мембранного резонансного устройства (за сЧет энергии предварительной деформации его упругих мембран 11), воздействию которых подвергается испытуемое изделие 3, Основные частоты колебания, которым подвергается изделие 3, определяются параметрами упругих мембран 11 и колец 12, а максимальная амплитуда — величиной предварительной деформации мембран 11, так как последние получают предварительную деформацию в одном направлении.

Одновременно с действием разночастотных (полигармонических) колебаний изделие 3 подвергается действию продольного ударного импульса, параметра которого формируются в процессе ускоренного перемещения поршня 2 в канале ствола 1 под действием давления газа со стороны предпоршневой полости 7, которое регулируется также за счет программируемого впуска и выпуска газа в процессе движения поршня 2 в канале ствола 1 через дроссельные шайбы 17 и 18, После выхода поршня 2 из ствола 1 он улавливается тормозным устройством 19, выполненным, например, в виде размещенных в направлении движения поршня 2 демпферов и масс (не показаны).

За счет снабжения поршня 2 мембранным резонансным устройством, имеющим несколько резонансных частот, и предварительного напряжения упругих мембран 11 через разрывной элемент 9 обеспечивается одновременное нагружение испытуемого изделия 3 ударным импульсом с наложенными многочастотными колебаниями, параметры которых регулируются независимо, при этом за счет предварительного нагружения разрывного элемента 9, колебания возбуждаются практически одновременно с началом действия ударного импульса, 1663468

Составитель В.Финогенов

Техред М.Моргентал Корректор T.Ïàëèé

Редактор А.Лежнина

Заказ 2259 Тираж 356 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Формула изобретения

Стенд для динамических испытаний. содержащий ствол, установленный в нем полый поршень, служащий для размещения в нем испытуемого изделия, камеру высокого давления, сообщенную каналом с клапаном с предпоршневой полостью ствола, связанное с поршнем мембранное резонансное устройство, фиксатор поршня, выполненный в виде калиброванного разрывного элемента, конец которого пропущен через отверстие в задней стенке ствола, приспособление для предварительной деформации резонансного устройства в виде навинченной на конец разрывного элемента гайки, размещенной на внешней поверхности задней стенки ствола, и упор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения нагружения испытуемого изделия ударным импульсом с наложенными

5 многочастотными колебаниями, он снабжен штоком, соединяющим поршень с разрывным элементом, резонансное устройство выполнено в виде нескольких последовательно расположенных мембран, имеющих

10 разные собственные частоты, и скрепленных с наружным контуром мембран масс в виде колец. внешний диаметр которых последовательно возрастает в направлении разгона поршня, упор выполнен ступенча15 тым, и каждое иэ колец взаимодействует в исходном положении с соответствующей ступенью упора.