Стенд для ударных испытаний

 

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является упрощение обслуживания за счет исключения необходимости регулировки средств торможения при изменении давления в камере высокого давления. Стенд содержит ствол 1 с поршнем 2 для закрепления испытуемого изделия 3, камеру 4 высокого давления и быстродействующий клапан. Последний служит для сообщения запоршневой полости 5 ствола с камерой высокого давления и включает запорный орган 7 в виде емкости 11, сообщенной с камерой высокого давления посредством по крайней мере одного сопла 12. В исходном положении камера высокого давления и емкость 11 заполняются сжатым газом. При освобождении запорного органа клапана сжатый газ поступает в запоршневую полость ствола и обеспечивает разгон поршня с изделием, на которое при разгоне действует заданная нагрузка . Запорный орган клапана затормаживается , а его отскок исключается за счет истечения газа через сопло из емкости 11. Изменение давления в камере высокого давления не требует дополнительного регулирования клапана, так как автоматически изменяется сила, препятствующая отскоку запорного органа. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 M 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4813363/28 (22) 11.04.90 (46) 30.05,92, Бюл, N 20 (75) В. Д. Степанов (53) 620,178,7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1043503, кл. G 01 М 7/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 1430777, кл. G 01 M 7/00, 1987, (54) СТЕНД ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является упрощение обслуживания за счет исключения необходимости регулировки средств торможения при изменении давления в камере высокого давления. Стенд содержит ствол 1 с поршнем 2 для закрепления испытуемого изделия 3, камеру 4 высокого давления и быстродействующий клапан.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к пневматическим стендам для ударных испытаний изделий.

Известно устройство для ударных испытаний, содержащее ствол, установленный в нем поршень для размещения испытуемого изделия, камеру высокого давления и соединенную с ней посредством нормально закрытого быстродействующего клапана предпоршневую камеру ствола.

Недостатком этого устройства является низкая повторяемость параметров формируемой нагрузки эа счет нестабильности времени обрабатывания клапана и возник новения отскока его запорного органа.

Известно устройство для ударных испытаний, содержащее ствол, установленный в

» . Ы 1737299 А1

Последний служит для сообщения запоршневой полости 5 ствола с камерой высокого давления и включает запорный орган 7 в виде емкости 11, сообщенной с камерой высокого давления посредством по крайней мере одного сопла 12. В исходном положении камера высокого давления и емкость 11 заполняются сжатым газом, При освобождении запорного органа клапана сжатый газ поступает в запоршневую полость ствола и обеспечивает разгон поршня с изделием, на которое при разгоне действует заданная нагрузка, Запорный орган клапана затормаживается, а его отскок исключается за счет истечения газа через сопло из емкости 11, Изменение давления в камере высокого давления не требует дополнительного регулирования клапана, так как автоматически изменяется сила, препятствующая отскоку запорного органа. 1 ил, нем поршень для крепления испытуемого изделия, камеру высокого давления и соединенную с ней посредством нормально закрытого быстродействующего клапана предпоршневую камеру ствола. Быстродействующий клапан включает установленный в направляющем цилиндре запорный орган — поршень и спусковой механизм. В направляющем цилиндре клапана размещены средства торможения запорного органа, выполненные в виде установленного в этом цилиндре набора кольцевых демпферов и масс, размещение которых в исходном положении определяется условиями нагружения испытуемого изделия. Последняя от запорного органа масса снабжена фрикционным тормозом с изменяемым усилием поджатия к боковой поверхности цилиндра.

1737299

Недостатком устройства для ударных испытаний является сложность его обслуживания, которая обусловлена необходимостью выполнения регулировки средств торможения запорного органа клапана при изменении давления в камере высокого давления, Цель изобретения — упрощение обслуживания за счет исключения необходимости регулировки средств торможения при изменении давления в камере высокого давления.

Поставленная цель достигается тем, что запорный орган клапана выполнен в виде емкости, сообщенной с камерой высокого давления посредством по крайней мере одного сопла.

На чертеже изображен стенд для ударных испытаний. Стенд содержит ствол 1 с установленным в нем поршнем 2 для закрепления изделия 3, камеру 4 высокого давления, нормально закрытый быстродействующий клапан, служащий для сообщения запоршневой полости 5 ствола 1 с камерой 4 высокого давления и включающий установленный в направляющем цилиндре 6 запорный орган 7 и спусковой механизм 8, В цилиндре 6 клапана размещены средства торможения запорного органа 7.

Средства торможения запорного органа 7 выполнены в виде установленного в направляющем цилиндре 6 набора кольцевых демпферов 9 и инерционных масс 10, Их размещение в исходном положении определяется условиями нагружения изделия. Спусковой механизм 8 представляет собой, например, установленный в стенке цилиндра 6 разрушаемый образец при действии давления газа со стороны камеры 4 на запорный орган-поршень 7 клапана. Спусковой механизм может быть выполнен в виде установленного в стенке цилиндра 6 штифта, выдвигаемого из канала цилиндра, например, с помощью пневмоцилиндра (не показан). Запорный орган 7 клапана выполнен в виде емкости 11, сообщенной с камерой 4 высокого давления посредством по крайней мере одного сопла 12. Для связи камеры 4 высокого давления с источником давления (не показан) предусмотрено отверстие 13, Для торможения и остановки поршня 2 с изделием 3 после выхода из ствола 1 предусмотрен набор демпферов 14 и масс 15, размещенных в цилиндре 16. Для установки демпферов 9 и 14 и масс 10 и 15 в исходное положение в цилиндрах 6 и 16 предусмотрены продольные пазы 17 и 18, В крышке 19 цилиндра 6 выполнено отверстие 20, 5

Стенд работает следующим образом, После крепления в поршне 2 изделия 3 этот поршень устанавливается в исходное положение в стволе 1. В направляющем цилиндре 16 в определенном порядке устанавливаются тормозные демпферы 14 и инерционные массы 15, Эта процедура выполняется с использованием продольного паза 18 в цилиндре 16. В исходное положение устанавливается запорный орган — поршень 7 клапана и фиксируется спусковым механизмом 8, В соответствии с условиями испытания изделия 3 в определенном порядке в цилиндре 6 клапана размещаются кольцевые демпферы 9 и массы 10.

От источника давления (не показан) через отверстие 13 камера 4 заполняется сжатым газом (воздухом). При достижении в этой камере давления воздуха определенной величины отверстие 13 перекрывается, Одновременно через сопло 12 сжатым воздухом заполняется емкость 11, выполненная в поршне 7 клапана.

В этом состоянии стенд подготовлен для проведения испытания изделия 3.

Спусковой механизм 8 освобождает поршень 7 клапана. Поршень 7 поддействием силы давления воздуха со стороны камеры 4 разгоняется на определенном участке цилиндра 6 до некоторой скорости, которая определяет быстродействие клапана.

Воздушная подушка не препятствует разгону поршня 7 в связи с наличием отверстия 20 в крышке 19 цилиндра 6 и паза 17 в его боковой стенке, а также потому, что демпферы 9 и инерционные массы 10 выполнены в виде колец (с центральным проходным отверстием для воздуха). В процессе движения поршня 7 в цилиндре 6 камера 4 сообщается с запоршневой полостью 5 ствола 1. В результате сжатый воздух из камеры 4 поступает в полость 5.

При достижении силы давления воздуха на поршень 2, достаточной для преодоления силы трения покоя, поршень 2 начинает ускоренно перемещаться в стволе 1.

Величина ускорения определяется уровнем давления газа в камере 4. При движении поршня 2 в стволе 1,на изделие 3 действует заданная испытательная нагрузка, параметры которой определяются конструкцией стенда, быстродействием клапана, величиной начального давления воздуха в камере 4, а также общей массой поршня 2 и изделия 3. После выхода поршня 2 из ствола

1 он улавливается тормозным приспособлением, выполненным, например, в виде размещенных в направляющем цилиндре 16 демпферов 14 и инерционных масс 15, 1737299

Составитель В.Степанов

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор М,Циткина

Заказ 1885 Тираж 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

После прохождения поршнем 7 клапана диаметрального сечения канала ствола 1 поршень 7 затормаживается до определенной скорости при взаимодействии с набором тормозных демпферов 9 и масс 10. 5

После присоединения поршнем 7 всех демпферов 9 и масс 10 последние этим поршнем поджимаются к крышке 19 цилиндра 6 с определенным усилием. В общем случае демпферы могут иметь упруго-пластичную 10 силовую характеристику деформирования, поэтому после их сжатия поршнем 7 их потенциальная энергия может привести к отскоку поршня 7 (движение в обратном направлении), что может привести к нару- 15 шению режима истечения газа из камеры 4 в канал 1, в конечном счете это могло бы привести к искажению расчетных параметров испытательной нагрузки. Однако этого не произойдет, так как в начальном периоде 20 поршень 7 поджимается к демферам силой давления газа со стороны камеры 4, а при уменьшении давления газа в последней до определенной величины начинается процесс истечения газа из емкости 11, выпол- 25 ненной в запорном органе 7 клапана, через сопло 12. Это истечение создает дополнительное усилие поджатия поршня к демпфирующим элементам, препятствуя отскоку поршня 7. 30

После окончания цикла нагружения изделия 3 отскок поршня 7 возможен, но он уже не приведет к нарушению режима истечения газа из камеры 4, Величина реактивл ной силы, действующей на поршень 7, и закон ее изменения во времени определяются величиной начального давления газа в емкости 11, площадью проходного сечения сопла 12 (его параметрами), величиной емкости 11, а также противодавлением газа со стороны камеры 4.

В стенде отсутствует необходимость выполнения регулировочных работ в тормозной системе клапана, поскольку сила, препятствующая отскоку поршня 7 клапана в периоде истечения газа иэ камеры 4 в полость 5 ствола 1, создается автоматически, В результате упрощается обслуживание стенда.

Формула изобретения

Стенд для ударных испытаний, содержащий ствол с установленным в нем поршнем для закрепления изделия, камеру высокого давления, нормально закрытый быстродействующий клапан, служащий для сообщения запоршневой полости ствола с камерой высокого давления и включающий установленный в направляющем цилиндре запорный орган. спусковой механизм и средства торможения запорного органа, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения обслуживания за счет исключения необходимости регулировки средств торможения при изменении давления в камере высокого давления, запорный орган клапана выполнен в виде емкости, сообщенной с камерой высокого давления посредством, по крайней мере одного сопла,