Импульсное ударное устройство


 


Владельцы патента RU 2489697:

Кочетов Олег Савельевич (RU)
Сабиров Фан Сагирович (RU)

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для вибрационных испытаний различных изделий. В импульсном ударном устройстве содержатся корпус, пьезоэлектрический динамометр и ударный элемент. Ударный элемент выполнен быстросменным, расположен соосно корпусу, выполнен из эластомера и посредством втулки крепится к мембранному передающему элементу, закрепленному на цилиндрическом корпусе посредством фланца, расположенного перпендикулярно оси корпуса. Мембранный передающий элемент расположен внутри корпуса и соосно ему. Он имеет цилиндро-коническую часть, установленную в корпусе с тороидальным зазором в нижней части, имеющем лепестковую форму в сечении торообразующей поверхности. При этом мембранный передающий элемент соединен резьбовой частью шпильки, расположенной по оси корпуса, с основной массой ударного устройства, контактирующей с пьезоэлектрическим динамометром, помещенным в диэлектрическую защитную оболочку. Напряжение, возникающее при ударном или случайном воздействии, отводится от пьезоэлектрического динамометра через контактный элемент, закрепленный в корпусе и связанный проводом с контактным элементом, закрепленным в полой цилиндрической рукоятке ударного устройства. Провод закреплен в хомуте, жестко связанным с внешней поверхностью рукоятки, ось которой расположена перпендикулярно оси корпуса и которая посредством резьбовой части жестко фиксируется в резьбовом отверстии основной массы. Над ней расположена дополнительная масса ударного устройства, выполненная в виде цилиндра, и в ней выполнено осесимметричное резьбовое отверстие, в которое входит резьбовая часть выступа, составляющая одно целое с основной массой, которая кренится к корпусу. В торцевую поверхность резьбовой части выступа упирается головка шпильки, связывающей основную массу ударного устройства с мембранным передающим элементом через пьезоэлектрический динамометр, в котором выполнено центральное осесимметричное отверстие, через которое проходит гладкая цилиндрическая часть шпильки. Технический результат - расширение частотного диапазона виброускорений и динамического нагружения при приложении заданного спектра вибровозбуждения. 1 ил.

 

Изобретение относятся к испытательной технике и может быть использовано для вибрационных испытаний различных изделий, включая комплексные испытания на металлорежущих станках в условиях одновременного воздействия широкополосной вибрации и интенсивных физических факторов различной природы (механической, электрической и тепловой).

Известен пьезоэлектрический вибратор по патенту РФ №2334966, кл. G01M 7/04 H04R 17/00, который содержит корпус с пьезоэлементом, виброплатформу для установки испытуемого объекта, связанную с вибратором через элемент передачи колебаний, и средство центрирования виброплатформы относительно корпуса и вибратора. В вибратор дополнительно введен закрепленный в корпусе упругий элемент в виде диафрагмы, на которую установлен пьезоэлемент. Элемент передачи колебаний выполнен в виде стержня, соединенного с центральной частью диафрагмы, а средство центрирования виброплатформы выполнено в виде, по крайней мере, одной прорезной мембраны.

Недостаток известного устройства - сравнительно узкий частотный диапазон виброускорений.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является ударное устройство по патенту РФ №2162383, кл. B21J 9/06, F15B 21/12, которое может быть использовано в сферах производственной деятельности, требующей мгновенное силовое воздействие. Мгновенное действие ударного устройства осуществляется разрядкой гидроаккумулятора, подача жидкости из которого осуществляется при мгновенном открытии основного кранового гидрораспредедителя. Основной гидрораспределитель приводится в действие поворотным гидродвигателем. Удар осуществляется поршнем с ударником, расположенным в подвижном массивном цилиндре. Вытесняемая жидкость используется в зарядке гидроаккумулятора. Для обеспечения рывкового, мгновенного срабатывания гидрораспределителя имеется пусковой механизм с шариковой защелкой.

Недостаток известного технического решения заключается в сравнительно узком частотном диапазоне виброускорений при динамическом нагружении и при контактном вибровозбуждении объектов станкостроения.

Технический результат заключается в расширении частотного диапазона виброускорений при приложении заданного спектра вибровозбуждения, а также в расширении динамического нагружения при контактном вибровозбуждении объектов станкостроения.

Это достигается тем, что в импульсном ударном устройстве, содержащим корпус, пьезоэлектрический динамометр и ударный элемент, ударный элемент выполнен быстросменным, расположенным соосно корпусу, выполнен из эластомера, и посредством втулки крепится к мембранному передающему элементу, закрепленному на цилиндрическом корпусе посредством фланца, расположенному перпендикулярно оси корпуса, с помощью винтов, а внутри корпуса, и соосно ему, расположен мембранный передающий элемент, который имеет цилиндро-коническую часть, установленную в корпусе с тороидальным зазором в нижней части, имеющем лепестковую форму в сечении торообразующей поверхности, при этом мембранный передающий элемент соединен резьбовой частью шпильки, расположенной по оси корпуса, с основной массой ударного устройства, контактирующей с пьезоэлектрическим динамометром, помещенным в диэлектрическую защитную оболочку, при этом напряжение, возникающее при ударном или случайном воздействиях отводится от пьезоэлектрического динамометра через контактный элемент закрепленный в корпусе, и связанный проводом с контактным элементом, закрепленным в полой цилиндрической рукоятке ударного устройства, при этом провод закреплен в хомуте, жестко связанным с внешней поверхностью рукоятки, ось которой расположена перпендикулярно оси корпуса, и которая посредством резьбовой части, жестко фиксируется в резьбовом отверстии основной массы, над которой расположена дополнительная масса ударного устройства, выполненная в виде цилиндра, и в которой выполнено осесимметричное резьбовое отверстие, в которое входит резьбовая часть выступа, составляющая одно целое с основной массой, которая в свою очередь посредством винтов крепится к корпусу, а в торцевую поверхность резьбовой части выступа упирается головка шпильки, связывающей основную массу ударного устройства с мембранным передающим элементом через пьезоэлектрический динамометр, в котором выполнено центральное осесимметричное отверстие, через которое проходит гладкая цилиндрическая часть шпильки.

На чертеже представлена схема импульсного ударного устройства для создания импульсного силового воздействия.

Импульсное ударное устройство содержит быстросменный ударный элемент 1, расположенный соосно корпусу 3, и выполненный из эластомера, который посредством втулки 18 крепится к мембранному передающему элементу 2, закрепленному на цилиндрическом корпусе 3 посредством фланца 16, расположенному перпендикулярно оси корпуса 3, с помощью винтов 17. Внутри корпуса 3 и соосно ему, расположен мембранный передающий элемент 2, который имеет цилиндро-коническую часть, установленную в корпусе с тороидальным зазором 15 в нижней части, имеющем лепестковую форму в сечении торообразующей поверхности. Мембранный передающий элемент 2 соединен резьбовой частью 14 шпильки 13, расположенной по оси корпуса, с основной массой 5 ударного устройства, контактирующей с пьезоэлектрическим динамометром 4, помещенным в диэлектрическую защитную оболочку 22. Напряжение, возникающее при ударном или случайном воздействиях отводится от пьезоэлектрического динамометра 4 через контактный элемент 21, закрепленный в корпусе 3, и связанный проводом 24 с контактным элементом 19, закрепленным в полой цилиндрической рукоятке 9 ударного устройства, при этом провод 24 закреплен в хомуте 20, жестко связанным с внешней поверхностью рукоятки 9, ось которой расположена перпендикулярно оси корпуса 3, и которая посредством резьбовой части 10, жестко фиксируется в резьбовом отверстии 11 основной массы 5. Над основной массой 5 расположена дополнительная масса 6 ударного устройства, выполненная в виде цилиндра, и в которой выполнено осесимметричное резьбовое отверстие 7, в которое входит резьбовая часть выступа 8, составляющая одно целое с основной массой 5, которая в свою очередь посредством винтов 12 крепится к корпусу 3, а в торцевую поверхность резьбовой части выступа 8 упирается головка шпильки 13, связывающей основную массу 5 ударного устройства с мембранным передающим элементом 2 через пьезоэлектрический динамометр 4, в котором выполнено центральное осесимметричное отверстие 23, через которое проходит гладкая цилиндрическая часть шпильки 13.

Импульсное ударное устройство работает следующим образом.

При ударе об испытательную поверхность 25 исследуемого объекта (не показан) посредством быстросменного ударного элемента 1 имитируется импульсное или случайное возбуждение. Подаваемое на исследуемый объект усилие измеряется с помощью пьезоэлектрического динамометра 4. Дополнительной массой 6 и материалом ударной части 1 можно менять продолжительность импульса, а, значит, и частотный диапазон спектра возбуждения. Напряжение, возникающее при ударном или случайном воздействиях, отводится от пьезоэлектрического динамометра 4 через контактный элемент 21, закрепленный в корпусе 3, и связанный проводом 24 с контактным элементом 19, закрепленным в полой цилиндрической рукоятке 9 ударного устройства. Сигналы от пьезоэлектрического динамометра 4 передаются в блок обработки данных (не показан), в котором частотные характеристики получают с помощью спектрального анализа сложных сигналов, основу которого составляет быстрое преобразование Фурье, например с помощью двухканального анализатора (не показан), выполняющего быстрое преобразование Фурье, и измеряющего сигналы возбуждения от ударного устройства, и реакции их на испытательной поверхности 25 исследуемого объекта, затем определяют частотные характеристики на основе этих измерений.

Импульсное ударное устройство, содержащее корпус, пьезоэлектрический динамометр и ударный элемент, отличающееся тем, что ударный элемент выполнен быстросменным, расположенным соосно корпусу, выполнен из эластомера и посредством втулки крепится к мембранному передающему элементу, закрепленному на цилиндрическом корпусе посредством фланца, расположенного перпендикулярно оси корпуса, с помощью винтов, а внутри корпуса и соосно ему расположен мембранный передающий элемент, который имеет цилиндро-коническую часть, установленную в корпусе с тороидальным зазором в нижней части, имеющем лепестковую форму в сечении торообразующей поверхности, при этом мембранный передающий элемент соединен резьбовой частью шпильки, расположенной по оси корпуса, с основной массой ударного устройства, контактирующей с пьезоэлектрическим динамометром, помещенным в диэлектрическую защитную оболочку, при этом напряжение, возникающее при ударном или случайном воздействиях, отводится от пьезоэлектрического динамометра через контактный элемент, закрепленный в корпусе и связанный проводом с контактным элементом, закрепленным в полой цилиндрической рукоятке ударного устройства, при этом провод закреплен в хомуте, жестко связанном с внешней поверхностью рукоятки, ось которой расположена перпендикулярно оси корпуса, и которая посредством резьбовой части жестко фиксируется в резьбовом отверстии основной массы, над которой расположена дополнительная масса ударного устройства, выполненная в виде цилиндра, и в которой выполнено осесимметричное резьбовое отверстие, в которое входит резьбовая часть выступа, составляющая одно целое с основной массой, которая, в свою очередь, посредством винтов крепится к корпусу, а в торцевую поверхность резьбовой части выступа упирается головка шпильки, связывающей основную массу ударного устройства с мембранным передающим элементом через пьезоэлектрический динамометр, в котором выполнено центральное осесимметричное отверстие, через которое проходит гладкая цилиндрическая часть шпильки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к вибрационным испытаниям конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения динамических характеристик и динамической устойчивости при испытаниях на вибростойкость и исследованиях поведения конструкций при переменных нагрузках и идентификации распределенных механических систем по экспериментальным данным.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для создания цуга воздушных ударных волн (ВУВ), подобных возникающим в атмосфере при взрыве сосредоточенных зарядов ВВ, профиль каждой из которых характеризуется крутым ударным фронтом, положительной фазой, в которой давление больше атмосферного, и отрицательной фазой, в которой давление меньше атмосферного.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и обеспечивает экспериментальное определение характеристик собственных колебаний испытываемого объекта и может быть использовано в машиностроении.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытаний на комплексное воздействие механического удара и различных физических факторов, в частности к стендам для испытаний изделий на воздействие ударных нагрузок.

Изобретение относится к области строительства. .

Изобретение относится к области определения состояния несущих конструкций антенно-мачтовых сооружений (АМС), оперативного оповещения об изменении их состояния, предупреждения возникновения чрезвычайных ситуаций и может быть использовано в автоматизированных системах мониторинга безопасности несущих конструкций в процессе эксплуатации зданий и сооружений.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для создания поверочных ударных импульсов, необходимых для осуществления контроля трактов измерения ударных ускорений.

Изобретение относится к области испытаний на механические воздействия (вибрационные испытания) аппаратуры. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для мониторинга технического состояния фундаментов электроприводов насосных агрегатов.

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. .

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для вибрационных испытаний различных изделий

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для вибродиагностики оборудования, оказывающегося в опасных зонах при подаче на него напряжения (высоковольтных камерах, в герметизированных отсеках, отсеках обрабатывающих центров с работающим высокоскоростным оборудованием), а также мотор-вентиляторов, применяемых на железнодорожном транспорте

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации автомобильных дорог, а именно к методам и средствам диагностики состояния конструкций. При реализации способа на поверхности дорожной конструкции производится ударное воздействие, измерение реакции дорожной конструкции производится датчиками - пьезокерамическими виброакселерометрами, установленными на полосе наката в контрольных точках на различных расстояниях от центра области контакта на поверхности покрытия параллельно оси автомобильной дороги. К амплитудно-временной характеристике ускорения точек покрытия, зарегистрированной при ударном воздействии датчиками акселерометрами, применяют преобразование Фурье, в результате которого получают амплитудно-частотную характеристику ускорения и затем получают амплитудно-частотную характеристку перемещений. Далее получают амплитудно-временную характеристику перемещений точек поверхности дорожной конструкции но каждому датчику, после чего строят чашу динамических прогибов. Оценка состояния конструктивных элементов нежесткой дорожной конструкции осуществляется путем анализа расположения частотных резонансов на амплитудно-частотной характеристике ускорения точек поверхности покрытия, геометрических форм резонансов, и геометрической форме экспериментальной чаши динамических прогибов, зарегистрированной на поверхности дорожной одежды. Технический результат заключается в возможности оценки состояния фактических значений модулей упругости каждого конструктивного слоя дорожной одежды на стадии эксплуатации. 7 ил.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации дорожных конструкций, а именно к оценке жесткости и прочности мостовых сооружений как автодорожных, так и железнодорожных. Способ заключается в том, что производятся измерения частоты свободных колебаний пролета моста около положения, в котором действие сил на него уравнивается с применением тестового сигнала типа белый шум. В этом случае величина частоты собственных колебаний может быть измерена с любой наперед заданной точностью как максимум спектра сигнала от реакции мостового сооружения на белый шум. При этом в качестве эталонного сигнала, близкого к белому шуму, предлагается использовать поток транспортных средств или движение железнодорожного эшелона через мост. Технический результат заключается в повышении точности и достоверности мониторинга жесткости и прочности конструкции. 8 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам испытания электромагнитных реле с самовозвратом на центрифуге. Согласно способу на центрифугу устанавливают одновременно все испытываемые реле, измерение и контроль параметров реле совмещают и проводят одновременно у всех реле без коммутации проводов за одно увеличение напряжения только одного источника тока Е1 питания катушек одновременно всех реле до напряжения срабатывания всех реле и за одно уменьшение до напряжения возврата всех реле. Напряжение источника тока Е1 изменяют с переменной скоростью: быстро вне интервалов напряжения как вероятного срабатывания, так и вероятного возврата реле, и медленно внутри этих интервалов, а путем переключения только одного тумблера подачи плюса напряжения источника E1 одновременно на катушки всех реле можно мгновенно перейти от измерения и контроля одной совокупности параметров одновременно у всех реле к измерению и контролю другой совокупности параметров одновременно у всех реле, и путем включения определенной совокупности тумблеров можно измерять и контролировать параметры на выбор любой совокупности реле. Измерения, контроль параметров проводят несколько раз на интервале испытания с последующим исключением явно ошибочных результатов и за оценку величины параметра принимают среднее значение оставшихся результатов, причем первоначально производят два измерения, сравнивают полученные результаты с требованиями ТУ и с результатами более ранних испытаний и устанавливают безошибочность результатов измерения, при ошибочности результата производят дополнительные измерения до получения безошибочного результата, а за оценку параметра берут среднее значение ранее полученных и дополнительных измерений. Технический результат: увеличено число одновременно испытываемых реле, исключена коммутация проводов схемы во время испытания, упрощена технология испытаний реле, повышена точность оценки и достоверность контроля параметров реле. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания линейным ускорением электромагнитных реле с самовозвратом, и может быть использовано для испытания на центрифуге одновременно более двух реле. Технический результат: увеличено число одновременно испытываемых реле, исключена коммутация проводов схемы во время испытания, упрощена технология испытаний, совмещены измерение и контроль параметров одновременно у всех реле, уменьшены число и время испытаний, ресурсо-, энерго- и трудозатраты, обеспечена возможность измерения и контроля параметров одновременно у всех реле и возможность практически мгновенно перейти от измерения и контроля одних параметров одновременно у всех реле к контролю других параметров одновременно у всех реле, а также испытывать все реле или на выбор любую их совокупность. Технический результат достигается тем, что устройство содержит два источника постоянного тока, четыре группы пространственно-разнесенных электрических перемычек и четыре группы тумблеров, сигнально-коммутационное приспособление с сигнальным блоком, клеммную плату в комнате оператора, клеммную плату центрифуги, приспособление для крепления реле с блоком штепсельных разъемов с числом посадочных мест для реле и штепсельных разъемов, равным числу испытываемых реле, причем одна группа перемычек находится в сигнально-коммутационном приспособлении, одна - в сигнальном блоке и две - в блоке штепсельных разъемов, две группы тумблеров находятся непосредственно в сигнально-коммутационном приспособлении и две группы - в сигнальном устройстве, при этом в сигнальном блоке число сигнальных лампочек равно числу испытываемых реле. 1 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для выделения и фильтрации исследуемых сигналов из воспроизводимого стационарного случайного процесса и измерения в реальном времени параметров сигнала. Система обработки сигналов, содержащая перестраиваемый по частоте фильтр, характеризующаяся тем, что в систему введены виброиспытательный комплекс, анализатор, прибор визуального контроля, формирователь нестационарного процесса, источник управляющего сигнала и блок стробирования, при этом фильтр своим первым входом подключен к выходу виброиспытательного комплекса, а выходом соединен с входом прибора визуального контроля, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам анализатора, третьим входом соединенного с первым выходом формирователя нестационарного процесса, одновременно подключенного также ко входу виброиспытательного комплекса, причем анализатор своим четвертым входом соединен с первым входом системы, а выходом подключен к ее выходу, причем второй выход формирователя нестационарного процесса соединен с первым входом блока стробирования, выходом подключенного к второму входу фильтра, а вторым входом соединенного с выходом источника управляющего сигнала, входом подключенного к второму входу системы. Технический результат заключается в повышении точности обработки. 3 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения характеристик собственных колебаний испытываемого объекта. Способ включает последовательное двукратное механическое возбуждение испытываемого объекта гармоническими силами с пошагово изменяемой частотой, создаваемыми электродинамическими вибраторами, с разными массами подвижных частей при первом и втором возбуждениях, установленными в неизменных точках испытываемого объекта, измерение вибраций (перемещений, скоростей или ускорений), построение амплитудных и фазовых частотных характеристик или синфазных и квадратурных составляющих вибраций. Технический результат заключается в повышении точности измерений при экспериментальном определении собственных частот и обобщенных масс колеблющихся конструкций испытываемого объекта. 1 ил.

Группа изобретений относится к частотному анализу данных. В частности, к анализу данных испытаний самолетов на допуск к области полетных режимов. Способ частотного анализа данных, отличающийся тем, что содержит: этап (310) ввода сигналов, поступающих от первого датчика, этап (315) ввода сигналов, поступающих, по меньшей мере, от второго датчика, при этом каждый второй датчик расположен вблизи первого датчика, чтобы сигналы, поступающие от каждого второго датчика, были сильно коррелированными с сигналами, поступающими от первого датчика, этап оценки для каждого датчика передаточной функции или модели, реализуемой на основании совокупности сигналов от первого датчика и от каждого второго датчика, и этап (320) извлечения структурных свойств системы на основании каждой из оценочных моделей. Также заявлен компьютерный программный продукт, реализующий способ. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытательным устройствам, и предназначено для проведения испытаний плоских конструкций. Устройство включает силовой пол, надувную камеру, по контуру которой установлены ограничительные элементы, опорные элементы, прикрепленные к силовому полу и компрессор. Дополнительно оно снабжено передвижными рамами, расположенными над испытываемой конструкцией, компьютером, набором измерительных датчиков-тензопреобразователей, установленных на поверхности испытываемой конструкции, а также закрепленных на передвижных рамах, датчиком давления надувной камеры, контроллером и исполнительным устройством. При этом испытываемая конструкция, перевернутая относительно продольной оси на 180°, уложена на надувную камеру, расположенную непосредственно на силовом полу, опорные элементы установлены поверх испытываемой конструкции. При этом процесс нагружения и регистрации показаний измерительных приборов объединен и автоматизирован. Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении точности результатов измерения и автоматизации процесса испытаний. 3 ил.
Наверх