Стенд для ударных испытаний

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.02.81 (21) 3243121/25-28 (51) М. КЛ.З с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 М 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 070882 Бюллетень №29

Дата опубликования описания 07 08 82 (ЗЗ1 УДК б 20. 178. .7(088.8) (72) Автор изобретения

В.А.Воробьев (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЯ

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания изделий на воздействие ударной нагрузки.

Известен стенд для ударных испытаний, содержащий основание, подвижную каретку для размещения испытуемого изделия, устройство для разгона каретки и тормозное устройство, выполненное в виде распределенных по участку торможения чередующихся масс и демпферов, захватываемых кареткой при ее движении (11..

Недостатком этого стенда является его конструктивная сложность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стенд для ударных испытаний, содержащий основание, закрепленную на основании направляющую, установленную . на направлякшей каретку для размещения испытываемого изделия, механизм разгона каретки, тормозное устройство в ниде распределенной на основании вдоль направления движения каретки инерционной массы и установленное на каретке приспособление для захвата инерционной массы. Инерционная масса. выполнена в виде цепи, а приспособление для захвата представ1 ляет собой крюк, входящий в зацепление с первым звеном цепи при движении каретки P2).

5 Недостатком известного стенда является необходимость использования цепи с очень большой массой, так как каретка при торможении захватывает звенья цепи и, таким образом, уменьшение ее скорости сопровождается увеличением движущейся массы. Это приводит к тому, что если, например, для уменьшения скорости каретки в два раза по сравнению с начальной требуется инерционная масса, равная массе каретки, то для последующего уменьшения скорости еще в два раза требуется инерционная масса, равная уже двум массам каретки и т.д.

Таким образом, требуемая инерционная масса возрастает в геометрической прогрессии.

Цель изобретения — снижение материалоемкости стенда.

Поставленная цель достигается тем, что стенд для ударных испытаний, содержащий основание, закрепленную на основании направляющую, установленную на направляющей каретку для размещения испытываемого иэделия, ЗО механизм разгона каретки, тормозное

94937 устройство в виде распределенной на основании вдоль направления движения каретки инерционной массы и установленное на каретке приспособление для захвата инерционной массы, последняя представляет собой сыпучий материал, а приспособление для захвата выполнено в виде взаимодействующего с сыпучим материалом раструба с боковыми отверстиями для выхода через них.сыпучего материала.

Кроме того, сыпучий материал может быть размещен в емкостях, выполненных в виде изготовленных:из легкоразрушаемого материала коробов, установленных на ножках из такого же материала.

Причем стенд может быть снабжен наклонным желобом, охватывающим участок торможения, и емкостью для сбора сыпучего материала, установленной в нижней части желоба.

На фиг. 1 показан стенд, общий вид; на фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1," на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Стенд содержит основание 1, на- 25 правляющую 2, каретку 3 для размещения испытуемого иэделия 4, механизм разгона каретки 3 (не показан), тормозное устройство в виде инерционной массы, которая представляет со- 30 бой сыпучий материал (дробь) 5, размещенное s коробах 6 иэ легкораэрушаемого материала, установленных на ножках 7 на основании 1, приспособление для захвата инерционной мас- 35 сы, выполненное в виде раструба 8 с боковыми отверстиями 9. На участке торможения, охватывая его, установлен наклонный желоб 10 фигурной формы для сбора сыпучего материала 5, в нижней части которого выполнена емкость 11 в которую собирается сыпучий материал 5 (дробь) для повторного использования.

Стенд работает следующим образом.

Перед испытанием в короба 6 засыпается требуемое, в зависимости от закона торможения, количество сыпучего материала 5 и они устанавливаются на основании 1 стенда. Короба б штампуются иэ легкоразрушаемых ма50 териалов (например пенопласта, целлюлоида и т.п.) с минимальной, толщиной стенок.

В качестве сыпучего материала выгодно использовать дробь из металла с большим удельным весом.

Для устойчивого закрепления коробов 6 на основании (так как перед движущейся кареткой возникает воздушная ванна, которая может опроки- 60 нуть емкости) их можно склеить между собой, а ножки 7 приклеить к основанию 1.

Затем разгоняют каретку 3 до заданной скорости, после чего раструб!

8 начинает взаимодействовать с инерционной массой. Острый край раструба

8 разрушает ножки 7 и короба 6 с дробью попадают внутрь раструба. При этом короба б разрушаются и сыпучий материал 5 в смеси с легкими кусками пенопласта-остатками коробов б ударяется о заднюю стенку раструба 8, формируя требуемый тормозной импульс.

Затем сыпучий материал 5 высыпается через боковые отверстия 9 и по наклонному желобу 10 скатывается в емкость 11. Таким образом, инерционная масса после взаимодействия с кареткой и формирования тормозного импульса не присоединяется к массе каретки, масса каретки при торможении не увеличивается и для уменьшения ее скорости в определенное количество раз требуется одно и то же количество инерционной массы. Этим и достигается снижение материалоемкости стенда.

Составим систему уравнений, описываемую процесс торможения каретки, считая, что к ней во время торможения последовательно присоединяются, а за- . тем удаляются малые инерционные массы, а скорость каретки при этом уменьшается на значения мч =(м+ьн„)(ч„-ьч„) — " ЫЪ ": „

4q=(M+dhhq)(V -Aׄ) — " Ъ Я n+,„

l4+AQ> Ч„. Ч„ где М вЂ” масса каретки с изделием, О)

Vq — начальная скорость каретки.

Скорость каретки по окончании процесса торможения массой ьМ„ равна л kë k kè V где k k ...k — безразмерные коэффициенты (cM.систему уравнений 1), В то время. как суммарная масса участвовавшая в торможении каретки равна

1=И

7.dÌ =ЬIA+AÌ ...+ЬВ„=

=М(Х „-<1 Х "-4+...i-К„,"-q)

z. так как из системы уравнений (1) видно

Для удобства расчета считаем, что

Формулы (2) и (3) будут выглядеть: (5)

1=М ф ам=ми(х - ) (6)

1=1

949379

Следует отметить, что при уменьшеам нии отношения — и увеличении отношеИ

Vq ния - коэффициент 9, а следователь5 т но, материалоемкость предложенного стенда будет уменьшаться. апач;.(м 1" ам,)ч,, 1и где V скорость каретки после

1=И торможения, g .äNl — суммарная величина инер,1=4 ционной массы, присоединившейся к каретке, которая может быть представлена в следующем виде

МЧ -МЧ, Ч а аМ: =1M 1 — ю ) =

V Чт

М Ч - 1 =М,,, - 1 (8)

В.случае k4 k 2 = ки k» формула (8) будет выглядеть =И

,X M =М(-" ) (9)

1=4

Разделив формулу (6) на (9) получим безразмерный коэффициент, показывающий во сколько раз суммарная инерционная масса, присоединившая к ка- 25 ретке при ее торможении со скорости

Ч„ до скорости Ч., в предлагаемом стенде меньше, чем в известном.

ИЬ-4- 4) 8=—

1 В

30 проанализируем формулу (10).

М + ьМ

Принимая К = 1,01 (К - — П вЂ” ), 35 т.е, †= 0,01 и, считая что отношеЬМ ние на практике (при Чц равном несколько сот метров в секунду) .должно быть порядка сотни, подбираем Q3 40 р

01 Ь 100

T при и = 486, получаем и- = 122,3

Ч .г

В—

) м ОФ04

Для известного стенда уравнение движения каретки при ее торможении описывается уравнением

Формула изобретения

1. Стенд для ударных испытаний, содержащий основание, закрепленную на основании направляющую, установленную на направляющей каретку для размещения испытываемого изделия, механизм разгона каретки, тормозное устройство в виде распределенной на основании вдоль направления движения каретки инерционной массы и установленное на каретке приспособление ! для захвата инерционной массы о т

f л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения материалоемкости стенда, инерционная масса представляет собой сыпучий материал, а приспособление для захвата выполнено в виде взаимодействующего с сыпучим мате-. риалом раструба с .боковыми отверстйями для выхода через них сыпучего материала.

2. Стенд по по.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что сыпучий материал размещен в емкостях, выполненных в виде изготовленных из легкоразрушаемого материала коробов, установленных на ножках из такого же материала.

3. Стенд по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что он снабжен наклонным желобом, охватывающим . участок торможения, и емкостью для сбора сыпучего материала, установленной в нижней части желоба.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Таким образом, инерционная масса используемая в описанном тормозном устройстве почти в 25 раз меньше, 50 чем в известном.

1. Авторское свидетельство СССР

Р 567109, кл. G. 01 М 7/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2742349/25-28, кл. G 01 и 7/00, 1979 (прототип) .

949379 с ф б-б

Составитель В.финогенов

Техред M. Гергель КорректорВ.Бутяга

Редактор Н.Джуган

Заказ 5730/25 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4