Ударный испытательный стенд

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G О1 М 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1155892 (21) 3936648/25-28 (22) 23.07.85 (46) 23.10.86. Бюл. № 39 (71) Винницкий политехнический институт (72) В. К. Зозуля (53) 620.178.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1155892, кл. G 01 M 7/00, 1983. (54) УДАРНЫЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ

СТЕНД (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытании широкого класса конструкций и приборов на удар. Целью изобретения является повышение производительности испытаний за счет увеличения частоты следования ударных импульсов. Стенд содержит стол 3 для установки испытуемого изделия 4 и пневмогидравлическое разгонно-тормозное устройство, включающее цилиндр 5, поршень 6 со штоком, свя„„SU„„1265510 А 2 занным со столом 3, газовый аккумулятор 7, подключенный к штоковой полости 8, источник жидкости, подключенный к поршневой полости 10 цилиндра 5, ссюбщенной со сливом через регулируемое дроссельное сопротивление. В поршне 6 со штоком выполнен канал 25, в котором установлен инерционный обратный клапан. Для подготовки к испытанию поднимают поршень 6 в верхнее положение путем подачи жидкости в поршневую полость 10. После фиксации поршня жидкость сливается до заданного уровня через сливную магистраль.

Канал 25 сообщает полость 10 с атмосферой и предотвращает возникновение в ней разрежения, затрудняющего вытекание жидкости. После слива лишней жидкости спусковое устройство отпускает поршень 6 и он под действием давления в штоковой полости 8 разгоняется вниз. Формирование заданной нагрузки происходит при выдавливании поршнем жидкости через регулируемое дроссельное сопротивление. 1 ил.

z ф zz

1265510

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для ударных испытаний изделий, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1155892.

Целью изобретения является повышение производительности испытаний за счет увеличения частоты следования ударных импульсов путем уменьшения времени подготовки стенда к следующему испытанию созданием более оптимальных условий для вытекания жидкости из поршневой полости цилиндра пневмогидравлического разгонно-тормозного

10 устройства ударного стенда при установке заданного уровня жидкости.

На чертеже изображен ударный испытательный стенд.

Стенд содержит основание 1 с вертикальными направляющими 2, установленный в направляющих стол 3 для крепления испытуемого изделия 4 и пневмогидравлическое разгонно-тормозное устройство, включающее цилиндр 5, установленный в нем поршень 6 со штоком, связанным со столом 3, газовый аккумулятор 7, подключенный к штоковой полости 8 цилиндра 5 через канал 9 в стенке цилиндра 5, источник жидкости (не показан), подключенный к поршневой полости 10 ци- 25 линдра 5, сообщенной со сливом через регулируемое дроссельное сопротивление, образованное дроссельными отверстиями 11, выполненными в стенке цилиндра 5, и охватывающей цилиндр 5 заслонкой 12, камеру 13 слива и гидроклапан 14, регулятор уровня жидкости в поршневой полости 10, выполненный в виде втулки 15, размещенной в камере 13 слива с возможностью установочного осевого перемещения, гайки 16, образующей с втулкой 15 винтовую пару и входящей в зацепление с гайкой 16 шестерни 17, и спусковое устройство, выполненное в виде эластичного уплотнительного элемента 18, взаимодействующего с поршнем 6 и управляемого посредством пневмоклапана 19, дополнительно соединяющего штоковую по- 4О лость 8 через канал 20 с газовым аккумулятором 7. Газовый аккумулятор 7 связан с источником газа (не показан) через регулирующее устройство 21. Верхнее положение стола 3 фиксирует концевой выключатель 22. Угловое положение заслон- 45 ки 12 устанавливается шестерней 23, входящей в зацепление с зубчатым венцом заслонки 12. Источник жидкости подключен к поршневой полости 10 через обратный клапан 24. В поршне 6 со штоком выполнен канал 25 для сообщения поршневой полости 10 с атмосферой. В канале 25 установлен инерционный обратный клапан в виде тарельчатого затвора 26 и седла 27.

Ударный испытательный стенд работает следующим образом.

В исходном состоянии поршень 6 находит55 ся в нижнем положении, пневмоклапан 19 включен и дополнительно соединяет штоковую полость 8 с газовым аккумулятором 7 через канал 20, гидроклапан 14 закрыт, а затвор 26 прижат к седлу 27.

При подаче жидкости от источника жидкости через обратный клапан 24 в поршневую полость 10 поршень 6 и связанный с ним стол 3 перемещаются в верхнее положение. Двигаясь вверх, поршень 6 входит своей наружной поверхностью в эластичный уплотнительный элемент 18 с образованием герметичного контакта, при этом канал 9, связывающий полость 8 с газовым аккумулятором 7, оказывается перекрытым.

В крайнем верхнем положении поршня 6 срабатывает концевой выключатель 22, по сигналу которого пневмоклапан 19 отключается, соединяя полость 8 через канал 20 с атмосферой. Таким образом, поршень 6 разгружается от действия давления газа в штоковой полости 8. С момента соединения полости 8 с атмосферой элемент 18 начинает «работать», т.е. за счет действующего на него давления газа, проникающего через канал 9 по зазору между поршнем 6 и цилиндром 5 из газового аккумулятора 7 в канавку эластичного уплотнительного элемента 18, последний прижат к поверхности поршня 6 и торцу канавки так, чтобы предотвратить выход газа в противоположную щель между поршнем 6 и цилиндром 5. В результате возникает сила трения между поршнем 6 и эластичным уплотнительным элементом 18, величина которой прямо пропорциональна давлению газа и ширине элемента 18. Далее открывается гидроклапан 14, и прекращается подача жидкости от источника жидкости. При этом затвор 26, прижимаемый ранее давлением в полости 10 к седлу 27, опускается под собственной тяжестью и под действием атмосферного давления и соединяет поршневую полость 10 через каналы 25 с атмосферой.

В результате жидкость, содержащаяся в полости 10, свободно вытекает через систему дроссельных отверстий 11 в стенке цилиндра 5 и камеру 13 слива на слив. При вытекании жидкости не создается разрежение в поршневой полости 10, препятствующее или замедляющее ее вытекание. жидкость из полости 10 вытекает на слив до тех пор, пока уровень ее в последней не сравняется с верхней кромкой втулки 15, помещенной в камере 13 слива. Дальнейшее вытекание жидкости прекращается. В таком положении поршень 6, разгруженный от действия давлений в штоковой 8 и поршневой 10 полостях, удерживается в верхнем крайнем положении силой трения между поршнем 6 и эластичным уплотнительным элементом 18, который выполняет роль фиксатора.

Для совершения рабочего хода включается пневмоклапан 19, соединяющий при этом полость 8 с газовым аккумулятором 7 через канал 20. За счет действия давления

1265510

Формула изобретения

Составитель В. Финогенов

Редактор И.Шулла Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 5649/33 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 газа, проникающего из полости 8 по зазору между поршнем 6 и цилиндром 5 в канавку эластичного уплотнительного элемента 18, последний разгружается, так как с обеих сторон на него действуют одинаковые давления. Под действием давления газа в полости 8 поршень 6 начинает двигаться вниз.

Двигаясь, наружная поверхность поршня выходит из контакта с уплотнительным элементом 18, при этом штоковая полость 8 напрямую соединяется через канал 9 (большого сечения) с газовым аккумулятором 7.

С началом движения поршня 6 на последний начинает действовать отрицательное ускорение, зависящее от силы разгона поршня 6. Это ускорение действует на затвор 26, который при этом прижимается к седлу 27, что вызывает разобщение полости 10 с атмосферой.

Воздух, попавший в полость 10 при сливе оттуда жидкости, вытесняется при движении поршня 6 через отверстия 11 (оставшиеся не затопленными жидкостью) в сливной канал. Перемещаясь вниз, поршень 6 набирает необходимую скорость и в определенный момент своего движения доходит до уровня жидкости в поршневой полости 10.

При соударении поршня с жидкостью скачкообразно возникает тормозное усилие, снижающее ускорение, действующее при разгоне поршня 6, до нуля.

При дальнейшем движении поршня 6 ускорение меняет знак на противоположный и принимает полусинусоидальную форму за счет специально распределенных отверстий

11 в стенках цилиндра 5. В зависимости от требуемой амплитуды ударного импульса и его длительности количество открытых отверстий 11 регулируется угловым положением заслонки 12, приводимой в движение шестерней 23, а длина тормозного пути регулируется уровнем жидкости в поршневой полости 10, т.е. положением втулки 15. Положение втулки 15 в осевом направлении регулируется с помощью механизма, содержащего гайку 16, образующую с втулкой

15 винтовую пару, и шестерню 17, входящую в зацепление с зубчатым венцом на наружной поверхности гайки 16. Дойдя до нижнего крайнего положения, поршень 6 останавливается, а гидроклапан 14 закрывается. Стенд в исходном состоянии.

Благодаря установленному в поршень инерционному обратному клапану, соединяющему в подготовительный период поршневую полость 10 с атмосферой через каналы 25 в поршне 6 со штоком, жидкость вытекает из полости 10 значительно быстрее, так как предотвращается возникновение разрежения, которое может препятствовать или значительно замедлять вытекание жидкости.

Причем установленный клапан не влияет на процесс создания ударного импульса, так как он автоматически закрывается под действием инерционных сил во время разгона поршня.

Это позволяет увеличить частоту следования ударных импульсов и повысить производительность предлагаемого стенда.

Ударный испытательный стенд по авт. св. № 1155892, отличающийся тем, что, с

ЗО целью повышения производительности испытаний за счет увеличения частоты следования ударных импульсов, поршень со штоком выполнены с каналом для сообщения поршневой полости с атмосферой, при этом в канале установлен инерционный обратный клапан, служащий для перекрытия канала при рабочем движении поршня.