Установка для исследования соударения тела с преградой

 

Сущность изобретения: при исследовании соударения тела (2) с преградой (3) угол атаки определяется с помощью оптической системы по отклонению двух отраженных от тела световых лучей оптических квантовых генераторов ОКГ (4) от базовых линий позиционно-чувствительных приемников (5). Отражение лучей происходит от плоской тыльной поверхности (6) тела, имеющей высокую светоотражающую способность. Оси ОКГ расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через продольную ось устройства для разгона тела, и пересекают эту ось на расстоянии от преграды , равном длине тела. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 М 7/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Oll И САН И Е ИЗО БР ЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4945119/28 (22) 13.06.91 (46) 23.05.93. Бюл. М 19 (72) И.К.Коханенко, С.Ф.Маклаков, Л.Л.Маджугин и А.А.Белицкий (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1249368, кл. G 01 М 7/08, 1986.

Райнхарт Дж. и Пирсон Дж. Поведение металлов при импульсивных нагрузках. M,:

Иностранная литература, 1968, с,121, фиг.41, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

СОУДАРЕНИЯ ТЕЛА С ПРЕГРАДОЙ (57) Сущность изобретения: при исследовании соударения тела (2) с преградой (3) угол,, Ы,», l 816978 А1 атаки определяется с помощью оптической системы по отклонению двух отраженных от тела световых лучей оптических квантовых генераторов ОКГ (4) от базовых линий позиционно-чувствительных приемников (5). Отражение лучей происходит от плоской тыльной поверхности (6) тела, имеющей высокую светоотражающую способность. Оси

ОКГ расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через продольную ось устройства для разгона тела, и пересекают зту ось на расстоянии от преграды, равном длине тела, 4 ил.

1816978

Изобретение относится к технике, применяемой при испытаниях на ударные нагрузки, и может быть использовано для исследования процесса соударения изделий с преградами, Цель изобретения — повышение информативности исследования за счет определения углов атаки тела.

На фиг.1 показана установка для исследования соударения тела с преградой, общий вид; на фиг.2 — угловая ориентация тела относительно продольной оси устройства дпя разгона; на фиг.3 — схема измерения угла а, на фиг,4 — схема измерения угла а,, Установка для исследования соударения тела с преградой содержит (фиг.1) устройство для разгона тела 1 (например, пневмопушку), разгоняемое тело 2, преграду 3 и оптическую систему, выполненную с двумя источниками света в виде ОКГ 4 и двумя позиционно-чувствительными приемниками световых сигналов 5. Позиционно - чувствительные приемники световых сигналов 5 могут быть выполнены в виде многоканальных фотоприемных устройств, светочувствительные поверхности которых представляют собой матрицы из фоточувствител ь н ых элементов (фотодидов, фототранзисторов и т.п.). Тыльная поверхность 6 тела 2 выполнена плоской, с высокой светоотражающей способностью, что обеспечивает отражение световых сигналов ОКГ 4.

Оси ОКГ 4 расположены во взаимно-перпендикулярных плоскостях 7, проходящих через продольную ось устройства для разгона тела 1 (для удобства описания в дальнейшем эти плоскости именуются

"горизонтальной" и "вертикальной" и обозначаются соответственно буквами "Г" и

"В"). Оси ОКГ 4 ориентированы в горизонтальной и вертикальной плоскостях 7 таким образом, что пересекают продольную ось устройства для разгона тела 1 на расстоянии от преграды, равном длине тела 2. Каждый из позиционно-чувствительных приемников световых сигналов 5 оптически связан с одним из ОКГ 4 через тыльную поверхность 6 тела 2. Обеспечение требуемой скорости соударения тела 2 с преградой

3 осуществляется с помощью устройства для разгона тела 1, при этом вектор скорости тела 2 будет направлен по продольной оси разгонного устройства 1. В процессе соударения тела 2 с преградой 3 при их несимметричном взаимодействии вследствие углового движения тела 2 его продольная ось будет отклоняться от направления вектора скорости, Это будет приводить к появлению угла атаки а (фиг,2) — т.е. угла между вектором скорости v и продольной осью тела 1. Ориентацию оси тела 1 относительно горизонтальной и вертикальной плоскостей будем характеризовать углами а и а г.

a — угол между вектором скорости тела 1 и проекцией его продольной оси на вертикальную плоскость; а г — угол между вектором скорости тела 1 и проекцией его продольной оси на горизонтальную плоскость, При этом величины угла этаки а и углов а,аг связаны соотношением: з}п a = з1п и + з}п a,, 2

15 или при малых углах атаки

= в +

При приближении тела 1 (фиг.3, 4) к преграде 2 световые сигналы ОКГ 3 попадают на тыльную поверхность тела 1 и, отражаясь

25 от нее, поступают на позиционно-чувствительные приемники световых сигналов 4.

Так как ОКГЗ ориентированы в горизонтальной и вертикальной плоскостях таким обра30 зом, что их оси пересекают продольную ось разгонного устройства на расстоянии от преграды 2, равном длине тела 1, световые сигналы начинают попадать на тыльную поверхность тела 1 при его некотором удалении от преграды, в момент касания телом 1

35 преграды 2 световые сигналы попадают в центр тыльной поверхности тела 1, а пре кратится попадание сигналов на тыльную поверхность при внедрении тела 1 в прегра40 ду 2. Отклонение отраженного светового луча ОКГ 3, ось которого находится в горизонтальной плоскости (фиг.3), от базовой линии АВ позиционно-чувствительного приемника сигналов 4, расположенной в го45 ризонтальной плоскости, пропорционально величине sin а, а при малых углах атаки углу а, . Отклонение отраженного светового луча ОКГ 3, ось которого находится в вертикальной плоскости (фиг,4), от базовой

50 линии СД позиционно-чувствительного приемника сигналов 4, расположенной в вертикальной плоскости, пропорционально величине з1п аг (или ar при малых углах атаки). Определение величин a и aг в

55 течение времени отражения сигналов ОКГ 3 (фиг.3, 4) от тыльной поверхности тела 1 позволяет определить величину угла атаки тела 1 как при его подходе к преграде 2, так и в процессе внедрения в нее, 1816978

Измерение величины угла атаки повышает информативность исследования соударения тела с преградой.

Формула изобретения

Установка для исследования соударения тела с преградой, содержащая устройство для разгона тела, преграду и .оптическую систему для измерения параметров движения тела, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения информативности исследования за счет определения углов атаки тела, тыльная поверхность тела выполнена плоской, с высокой светоотражающей способностью, а оптическая система выполнена с двумя источниками света в виде оптических квантовых генераторов (ОКГ), оси которых расположены во взаимно

5 перпендикулярных плоскостях, проходящих через продольную ось устройства для разгона тела, и пересекают упомянутую продольную ось на расстоянии от преграды, равном длине тела, и двумя позиционно10 чувствительными приемниками световых сигналов, каждый из которых оптически связан с одним из ОКГ через тыльную поверхность тела.

1816978 с

Фиг

Составитель С.Маклаков

Техред М.Моргентэл Корректор H.Ãóíüêî

Редактор

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

Заказ 1717 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя нэб., 4/5