Тормозное устройство к стенду для ударных испытаний

О П И С А Н И Е (и)938055

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

-К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Социапистичесник ресвубяин (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 12. 12- 80 (21) 3218067/25-28 с присоединением заявки М (23) П риорнтет

Опубликовано 23. 06.82. Бюллетень М 23

Дата опубликования описания 25.06.82 (Ь!)М. Кл.

G 01 Н 7/00

9еудвретееееый кемктет

СССР ве аелем взебретеекй н етерытвЯ (5Ç) УДК620 178 .7(088.8) (22) Авторы изобретения

В. А. Воробьев и Г. А. Селиванова (7l ) Заявитель (54) ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО К СТЕНДУ

ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

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(11.

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

2 величин частей рассредоточенной массы и параметров демпферов (2).

Недостатками тормозного устройства являются его большая материалоемкость, а также невозможность его

S использования в копрах с вертикальным направлением удара, так как затруднительно закрепить части инерционной массы. о

Цель изобретения - снижение материалоемкости и расширение области применения устройства.

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

2о с возможностью осевого перемещения при ударе, шток выполнен с последовательно расположенными спиральными и прямолинейными пазами, а корпус и инерционная масса снабжены пальца"

3 93 ми, входящими соответственно в спиральный и прямолинейный пазы штока.

Кроме того, с целью регулировки характеристики тормозного устройства, оно снабжено массивными стержнями, симметрично установленными по наружной поверхности инерционной массы с воэможностью их фиксированного радиального перемещения, 3а счет преобразования энергии удара во вращательное движение инерционной массы снижается материалоемкость тормозного устройства, так как снижается требуемая величина инерционной массы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое тормозное устройство к стенду для ударных испытаний; на фиг. 2шток тормозного устройства.

Тормозное устройство содержит корпус 1, который крепится к основанию 2, установленную на подшипниках 3 внутри корпуса 1 инерционную массу 4 в виде диска, которая зафиксирована от осевого смещения, шток установленный с возможностью осевого перемещения при ударе и выполненный с последовательно расположенными спиральным пазом 6 и прямолинейным пазом 7. Корпус 1 и инерционная масса 4 снабжены, соответственно, пальцами 8 и 9, причем палец 8 корпуса 1 входит в спиральный паз 6, а палец 9 инерционной массы 4 - в прямолинейный паз

На инерционной массе 4 симметрично установлены по наружной поверхности массивные стержни 10 с возможностью 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 era оси. Шток 5, в свою очередь, через палец 9, входящий в прямолинейный паз 7, приводит во .вращение инерционную массу 4, при этом происходит гашение кинетической энергии удара. После осевого перемещения штока 5 палец 8 корпуса 1 выходит из спирального паза 6 в

8055 4 кольцевую выемку 12 и инерционная масса 4, продолжая свободное вращение, постепенно останавливается эа счет сил трения.

Регулировка характеристик тормозного устройства осуществляется изменением момента инерции массы

4 относительно оси ее вращения, путем перемещения массивных стержней

i0 10, а также заменой штока 5 на шток с соответствующей формой спирального паза 6.

Энергия Т вращающегося тела (диска) определяется по формуле т = à — (l) где 3 - момент инерции тела относительно оси в ращения (для диска а = †а-" —, и — угловая скорость, ц) =М /»;

V> - линейная скорость обода диска;

И - масса диска;

r - радиус диска;

V — скорость каретки с испытуео мым изделием в момент соударения со штоком.

Считая, что вся кинетическая энергия Тк каретки с изделием, равная

Т вЂ” i (2) м,ч

2 где И - масса каретки с иэделием, переходит в энергию вращения, т.е. приравнивая (1) и (2) получим

Мэ 2Ч

3$

Мк v л

При Vh =2 Чр, Ия=И„, т.е. инер.ционная масса И соизмерима с массой каретки И .

Получаемый закон торможения зависит от угла нарезки спирального паза. Эта зависимость определяется иэ уравнения закона сохранения энергии йк =Чо -Хо(+)а4 где а t) - требуемый закон торможения

= - угол нарезания лаза.

Изобретение позволяет уменьшить габариты и материалоемкость устрой50 ства эа счет преобразования кинетической энергии удара so вращательное движение инерционной массы, обеспечивает регулировку тормозных характеристик, а также дает воэможность испольэовать его в,стендах с различным направлением удара.

Формула изобретения

1. Тормозное устройство к стенду для ударных испытаний, содержащее

ВНИИПИ Заказ 4445/бl Тираж 887 Подписное филиал llflfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 9380 инерционную массу, служащую для гашения энергии удара, о т л и— ч а .ю щ е е с я тем, что, с целью снижения материалоемкости и расшире- ния области его применения, оно снаб- s жено корпусом, в котором размещена инерционная масса, зафиксированная от осевого перемещения, и воспринимающим удар штоком, установленным с возможностью осевого перемещения 10 при ударе, шток выполнен с последовательно расположенными спиральными и прямолинейными пазами, а корпус и инерционная масса снабжена пальцами, входящими соответственно в И спиральный и прямолинейный пазы штока.

55 6

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью регулировки его характеристики, оно снабжено массивными стержнями, симметрично установленными по наруж ной поверхно" òè инерционной массы с возможностью их фиксированного радиального перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Батуев Г.С. Инженерные методы исследования ударных процессов И.

II

В 1

Машиностроение", 1977, с. 118, рис. 59 ° 2.

2. Авторское свидетельство СССР 1 567109, кл. G 01 М 7/00, 1975 (прототип).