Стенд для испытания ударноимпульсных машин

 

Изобретений относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания ударно-импульсных машин, и может быть использовано в строительстве и в горном деле. Целью изобретения является повышение достоверности получаемых при испытаниях данных за счет моделирования упрочнения грунта, расширение технологических возможностей, имитация физико-механических свойств различных грунтов и различных упругих свойств грунта. При включении в работу ударно-импульсной машины воздействие передается на наковальню 11, которая жестко соединена с поршнем 10. Последний передвигается внутри гидроцилиндра 9 на величину I, регулируемую с помощью регулировочных вкладышей 12, с помощью которых и набора пружин 27 различной жесткости можно изменять упругую фазу в широких пределах в зависимости от величины внедрения рабочего органа и физико-механических свойств обрабатываемой среды. Концевой выключатель 24 выдает команду на переключение гидропереключателя 19, и тем самым соединяются камеры 15 и 16 гидроцилиндра 13, в результате осуществляется поглощение энергии удара. Затем выключатель 24 переключает гидропереключатель 19, который запирает гидропривод 17, предотвращая переток жидкости из камеры 16 в камеру 15, чем имитируется погружение рабочего органа в разрушаемую среду. Дополнительный гидроцилиндр 28 осуществляет поджатие в процессе трех циклов нагружения, что соответствует экспериментальным исследованиям по операции скола грунта. При выборе полного хода гидроцилиндром 9 внутри гидроцилиндра 13 переключают гидропереключатель 21 и жидкость из камеры 16 по гидропроводу 20 под действием давления жидкости в камере 15, создаваемого посредством гидропровода 22, перетекает в бак 35. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л С XJ СЬ оэ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)й G 01 М 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У (21) 4761593/28 (22) 23.11,89 (46) 29.02.92. Бюл. М 8 (71) -Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (72) И.А.Недорезов,. Л.М.Заволокин, О.К.Исаев и Г,В.Ковров (53) 620.178.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М ,697650, кл, G 01 М 7/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР М;

749995, кл. G 01 М 7./00, 1978. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ УДАРНО

ИМПУЛЬСНЫХ МАШИН (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания ударно-импульсных машин, и может быть использовано в строительстве и в горном деле. Целью изобретения является повышение достоверности получаемых при испытаниях данных за счет моделирования упрочнения грунта, расширение технологических возможностей, имитация физико-механических свойств различных грунтов и различных упругих свойств грунта. При включении в работу ударно-импульсной машины воздействие передается на наковальню 11 ° которая жестко соединена с поршнем

Изобретение относится к устройствам для испытания машин ударного действия и может быть использовано в строительстве и горном деле.

Известен стенд для испытания импульсных машин, содержащий энергопоглоти,, Я2,, 1716355 А1

10. Последний передвигается внутри гидроцилиндра 9 на величину 1, регулируемую с помощью регулировочных вкладышей 12, с помощью которых и набора пружин 27 различной жесткости можно изменять упругую фазу в широких пределах в зависимости от величины внедрения рабочего органа и физико-механических свойств обрабатываемой среды. Концевой выключатель 24 выдает команду на переключение гидропереключателя 19, и тем самым соединяются камеры 15 и 16 гидроцилиндра 13. в результате осуществляется поглощение энергии удара. Затем выключатель 24 переключает гидропереключатель 19, который запирает гидропривод 17, предотвращая переток жидкости из камеры 16 в камеру 15, чем имитируется погружение рабочего органа в разрушаемую среду. Дополнительный гидроцилиндр 28 осуществляет поджатие в процессе трех циклов нагружения, что соответствует экспериментальным исследованиям по операции скола грунта. При выборе полного хода гидроцилиндром 9 внутри гидроцилиндра 13 переключают гидропереключатель 21 и жидкость из камеры 16 по гидропроводу 20 под действием давления жидкости в камере 15, создаваемого посредством гидропровода 22, перетекает в бак 35. 2 э.п. ф-лы, 4 ил. тель, состоящий из гибкой пластины-мембраны, к центру которой шарнирно прикреплен шток пневмоцилиндра. выполняющего роль демпфера, а между корпусом пневмоцилиндра и мембраной размещена винтовая пружина, величина усилия нажатия

1716355

10

25

40

50 которой на мембрану может регулироваться.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является стенд для испытания ударно-импульсных машин, содержащий станину и размещенный на ней энергопоглотитель, включающий гидроцилиндр с поршнем и штоком, наковальню и уп ругий элемент.

Недостатком данного стенда является невысокая достоверность получаемых при испытаниях данных, ограниченные технологические воэможности и невозможность моделирования двух фаэ процессов деформации, первой упругой и второй пластической, сопровождающихся образованием уплотненного ядра.

Цель изобретения — повышение достоверности получаемых при испытаниях данных за счет моделирования упрочнения грунта, расширение технологических возможностей. имитация физико-механических свойств различных упругих свойств грунта.

Указанная цель достигается тем, что стенд для испытания ударно-импульсных машин, содержащий станину и размещенный на ней энергопоглотитель, включающий гидроцилиндр с поршнем и .штоком, наковальню и упругий элемент, снабжен гидроаккумулятором, выполненным в виде гидроцилиндра с двумя подпружиненными друг к другу поршнями и дополнительного гидроцилиндра, на штоке которого закреплен один поршень основного гидроцилиндра, наковальня установлена на конце штока поршня гидроцилиндра энергопоглотителя, а упругий элемент размещен в его полости, сообщенной с полостью гидроцилиндра гидроаккумулятора. Кроме этого, стенд снабжен комплектом сменных регулировочных вкладышей, размещенных между штоком поршня гидроцилиндра энергопоглотителя и наковальней, а пружины, подпружинивающие поршни, собраны в комплекты и имеют разную жесткость: 4

На фиг.1 изображен стенд для испытания ударно-импульсных машин, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3-схема энергопоглотителя, который связан с гидроаккумулятором; на фиг.4 — график процесса внедрения рабочего органа в мерзлый грунт под действием ударной нагрузки, который имитируется данной установкой энергопоглотителя с гидроаккумулятором.

Стенд для испытания ударно-импульс- 5 ных машин содержит станину 1, на которой посредством крепежных лап 2 закреплен энергопоглотитель 3, гидроаккумулятор 4 с соединительным гидропроводом 5, который соединяет камеру 6 гидроаккумулятора 4 и камеру 7 энергопоглотителя 3, ударно-импульсную машину 8.

Знергопоглотитель 3 представляет собой подвижный гидроцилиндр 9, внутри которого установлен поршень 10 с посаженной на его.шток наковальней 11.

Между штоком поршня 10 и наковальней 11 размещаются регулировочные вкладыши

12. Подвижный гидроцилиндр 9 располагается в неподвижном гидроцилиндре 13, который разделяется поршнем 14 подвижного гидроцилиндра 9 на две камеры 15 и 16, соединенные между собой гидропроводом

17 с регулируемым дросселем 18 и гидропереключателем 19.

Камера 16 имеет связь с баком посредством гидропривода 20 и гидропереключателем 21. Камера 15 соединена с напорным гидропроводом 22, снабженным обратным клапаном 23, .:оторый предотвращает переток рабочей жидкости из камеры 15 в гидропровод 22; Подвижный гидроцилиндр 9 имеет концевой выключатель 24, который установлен на торце гидроцилиндра 9 со стороны наковальни 11, и упругий элемент

25, который расположен внутри гидроцилиндра 9 в камере 7 между поршнем 10 и крышкой 26 гидроцилиндра 9. Гидроаккумулятор 4 снабжен сменным комплектом пружин 27 различной жесткости и дополнительным гидроцилиндром 28, шток

29 которого является верхним упором комплекта пружин 27. Дополнительный гидроцилиндр 28 соединен с баком 30 гидропроводом 31, содержащим гидропереключатель 32 и имеющим силовой гидропровод 33 с установленным клапаном 34.

Стенд работает следующим образом.

При включении l3 работу ударно-импульсной машины 8 ударное воздействие передается на наковальню 11. которая жестко соединена с поршнем 10. Под действием энергии удара поршень 10 передвигается внутри гидроцилиндра 9 на величину I, регулируемую с помощью регулировочных вкладышей 12. Перемещение гидроцилиндра 9 при этом отсутствует ввиду того, что камеры

15 и 16 разьединены посредством гидропереключателя 19. При перемещении поршня

10 жидкость из камеры гидроцилиндра 9 по гидроприводу 5 перетекает в камеру 6 гидроаккумулятора 4 и воздействует на пружины 27. сжимая их. Применение регулировочных вкладышей 12 и комплекта пружин 27 различной жесткости позволяет изменять упругую фазу в широких пределах в зависимости от величины внедрения рабочего органа и физико-механических свойств обрабатываемой среды. Перемещение пор1716355 шня 10 описывает прямую АВ, изображенную на фигА. После того, как поршень 10 переместится на расстояние 1, наковальня

11 вступает во взаимодействие с торцом гидроцилиндра 9 и одновременно включает концевой выключатель 24. В момент контак- 5 та наковальни 11 с гидроцилиндром 9 перемещение поршня 10 прекращается.

3нергосигнал, полученный от концевого выключателя 24, дает команду на переключение гидропереключателя 19, и тем самым 10 соединяются камеры 15 и 16 гидроцилиндра

13. Дальнейшее поглощение энергии удара осуществляется за счет сопротивления перетока жидкости из камеры 15 в камеру 16 через дроссель 18. Посредством изменения 15 гидравлического соп ротивления регулируемым дросселем 18 можно получать различный наклон кривой ВС, в . координатах:перемещение (е) и сопротивление (а), изображенные на фиг.4, После 20 того как энергия удара полностью поглощена, поршень 10 начинает обратное движение в исходное положение под действием сжатых пружин 27 гидроаккумулятора 4, передающих усилие через жидкую среду, и 25 упругого элемента 25 подвижного гидроцилиндра 9. При движении поршня 10 в исходное положение жестко связанная с ним наковальня 11 выключает концевой выключатель 24, который подает электросигнал на 30 гидропереключател ь 19, Гидропереключатель 19 запирает гидропривод 17 и тем самым предотвращает переток жидкости иэ камеры 16 в камеру 15, чем имитируется погружение рабочего органа в разрушае- 35 мую среду. При возвращении поршня 10 в исходное положение осуществляется полная разгрузка комплекта пружин 27 гидроаккумулятора 4, этот процесс разгрузки соответствует прямой СД (фиг.4). После это- 40 го дополнительным гидроцилиндром 28 посредством перемещения штока 29 осуществляется поджатие комплекта пружин 27 на величину, задаваемую с пульта управления. Поджатие комплекта пружин 45

27 соответствует прямой ДЕ, равной вели- чине h,.(ôèã.4). После этого цикл нагружения ударно-импульсной машины 8 повторяется. Дополнительный гидроцилиндр 28 осуществляет поджатие в процес- 50 се трех циклов нагружения, что согласно экспериментальным исследованиям соответствует сколу. После трех ударных циклов ударно-импульсной машины 8 посредством переключения гидропереключателя 32 рабочая жидкость из дополнительного гидроцилиндра 28 под действием силы поджатия пружин 27 перетекает по гидропроводу 31 в бак 30. После чего гидропереключатель 32 запирает гидропровод 31.

При выборе полного хода гидроцилиндром 9 внутри гидроцилиндра 13 переключают гидропереключатель 21, и жидкость из камеры 16 по гидропроводу 20 под действием давления жидкости в камере 15, создаваемого посредством силового гидропровода:

22, перетекает в бак 35. При возвращении гидроцилиндра 9 в крайнее правое положение гидропереключателем 21 запирается гидропровод 20, и испытание ударно-импульсной машины повторяют.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания ударно-импульсных машин, содержащий станину и размещенный на ней энергопоглотитель, включающий гидроцилиндр с поршнем и штоком, наковальню и упругий элемент о тличающийсятем,что,с целью повышения достоверности получаемых при испытаниях данных за счет моделирования упрочнения грунта и расширения технологических возможностей, он снабжен гидроаккумулятором, выполненным в виде гидроцилиндра с двумя подпружиненными друг к другу поршнями и дополнительного гидроцилиндра, на штоке которого.закреплен один поршень основного гидроцилиндра, наковальня устанЬвлена на конце штока поршня гидроцилиндра энергопоглотителя. а упругий элемент размещен в его полости, сообщенной с полостью гидроцилиндра гидроаккумулятора.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что, с целью имитации физико-механических свойств различных грунтов, он снабжен комплектом сменных регулировочных вкладышей, размещенных между штоком поршня гидроцилиндра энергопоглотителя и наковальней, 3, Стенд по п.1, отличающийся тем, что, с целью имитации различных упругих свойств грунта, пружины, подпружинивающие поршни, собраны в комплекты и имеют разную жесткость, 1716355

1716355

Составитель Л.Заволокин

Техред М.Морген гал Корректор Н.Ревская

Редактор И,Сегляник

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

Заказ 605 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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