Стенд для подбора толщины ограждения, предназначенного для защиты от осколков взрывного характера



Стенд для подбора толщины ограждения, предназначенного для защиты от осколков взрывного характера

 


Владельцы патента RU 2513879:

Стареева Мария Олеговна (RU)
Стареева Мария Михайловна (RU)
Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к системам безопасности в чрезвычайных ситуациях и может быть использовано для подбора толщины ограждения, предназначенного для защиты от осколков взрывного характера технологического оборудования. Стенд для подбора толщины ограждения, предназначенный для защиты от осколков взрывного характера, содержит взрывную камеру, в верхнем основании которой имеется отверстие, перекрываемое элементом, площадь отверстия может меняться путем ввинчивания сменных колец, элемент перекрывает отверстие в кольце, над которым закрепляется ограждение. Второе отверстие перекрывается клапаном, который прижимается к отверстию с помощью электромагнита и открывается пружиной при размыкании контактов. Усилие прижатия клапана и сжатия пружины устанавливается таким образом, чтобы суммарное усилие было равно допускаемому давлению, умноженному на площадь отверстия клапана. Перекрывающий элемент выполнен иммитирующим осколок взрывного характера, над которым установлено модельное защитное ограждение. Поверхность перекрывающего элемента, обращенная в сторону модельного защитного ограждения, имеет поверхность, моделирующую неровности, присущие осколкам взрывного характера. Достигается повышение эффективности защиты ограждения. 1 ил.

 

Изобретение относится к системам безопасности в чрезвычайных ситуациях и может быть использовано для подбора толщины ограждения, предназначенного для защиты от осколков взрывного характера технологического оборудования.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является стенд по патенту РФ №2459050 (прототип), содержащий взрывную камеру, в верхнем основании которой имеется отверстие, перекрываемое легкосбрасываемым элементом, площадь отверстия может меняться путем ввинчивания сменных колец, а сбрасываемый элемент перекрывает отверстие в кольце, над которым закрепляется защитный экран, причем второе отверстие перекрывается клапаном, который прижимается к отверстию с помощью электромагнита и открывается пружиной при размыкании контактов, а усилие прижатия клапана и сжатия пружины устанавливается таким образом, чтобы суммарное усилие было равно допускаемому давлению, умноженному на площадь отверстия клапана.

Недостатком известного решения является отсутствие возможности сравнительных испытаний ограждения, предназначенного для защиты от осколков взрывного характера технологического оборудования на модельных объектах.

Технический результат - повышение эффективности защиты ограждения, предназначенного для защиты от осколков взрывного характера технологического оборудования при аварийном режиме на объекте.

Это достигается тем, что в стенде для подбора толщины ограждения, предназначенного для защиты от осколков взрывного характера, содержащем взрывную камеру, в верхнем основании которой имеется отверстие, перекрываемое элементом, площадь отверстия может меняться путем ввинчивания сменных колец, а элемент перекрывает отверстие в кольце, над которым закрепляется ограждение, причем второе отверстие перекрывается клапаном, который прижимается к отверстию с помощью электромагнита и открывается пружиной при размыкании контактов, а усилие прижатия клапана и сжатия пружины устанавливается таким образом, чтобы суммарное усилие было равно допускаемому давлению, умноженному на площадь отверстия клапана, т.е. ΔF=Fэ.м-Fпр=ΔРд.м Sкл,

где Fэ.м - усилие электромагнита, прижимающее клапан к отверстию, Н/м2; Fпр - усилие сжатия пружины, открывающее клапан, H:Fпр=(10÷15) gm, где g=9,81 м/с2; m - масса сердечника электромагнита с клапаном, кг; ΔPД.М. - перепад допускаемого давления для модельной установки; Sкл - площадь отверстия клапана, м2, элемент выполнен иммитирующим осколок взрывного характера, над которым установлено модельное защитное ограждение, причем поверхность элемента, обращенная в сторону модельного защитного ограждения, имеет поверхность, моделирующую неровности, присущие осколкам взрывного характера.

На чертеже представлена схема стенда.

Стенд для подбора толщины ограждения, предназначенного для защиты от осколков взрывного характера, состоит из взрывной камеры 1, представляющей собой металлический сосуд объемом, равным 5004-1000 см3 (толщина стенок 7-8 мм). В верхнем основании сосуда имеется отверстие, перекрываемое элементом 2, иммитирующим осколок взрывного характера, причем поверхность элемента 2, обращенная в сторону модельного защитного ограждения 3, может иметь поверхность, моделирующую неровности, присущие осколкам взрывного характера (на чертеже не показано).

Площадь отверстия может меняться путем ввинчивания сменных колец 21. Элемент 2, иммитирующий осколок взрывного характера, перекрывает отверстие в кольце 21, над которым закрепляется испытуемое модельное защитное ограждение 3.

Второе отверстие перекрывается клапаном 19, который прижимается к отверстию с помощью электромагнита 12 и открывается пружиной 11 при размыкании контактов 4. Усилие прижатия клапана и сжатия пружины устанавливается таким образом, чтобы суммарное усилие было равно допускаемому давлению, умноженному на площадь отверстия клапана, т.е.

Δ F = F э . м F п р = Δ Р д . м S к л , ( 1 )

где Fэ.м - усилие электромагнита, прижимающее клапан к отверстию, Н/м2; Fпр - усилие сжатия пружины, открывающее клапан, H:Fпр=(10÷15) gm, где g=9,81 м/с2; m - масса сердечника электромагнита с клапаном, кг; Sкл - площадь отверстия клапана, м2.

Тяговое усилие электромагнита может меняться путем изменения тока через реостат 8 посредством подвижного контакта 9 реостата. Для измерения усилия электромагнита и сжатия пружины предусмотрено параллельное устройство электромагнитного клапана 6, величина тока электромагнита в котором регулируется от того же реостата 8 путем переключения контактов 5. Для настройки требуемой разности усилий электромагнита и пружины имеется динамометр 7. Для образования паровоздушной взрывоопасной смеси в камере имеется пробка-испаритель 18, в которую с помощью бюретки вносится требуемое количество легковоспламеняющейся жидкости и пробка ввинчивается так, что пары жидкости через окна в стенках пробки-испарителя попадают в камеру и, смешиваясь с воздухом, образуют взрывоопасную смесь.

Поджигается смесь электрической искрой 20 от индукционной катушки 14, включается зажигание кнопкой 13. В одной из торцевых (боковых) стенок взрывной камеры 1 имеется отверстие под штуцер 17, в котором закреплена трубка от воздуходувки 15, перекрываемой краном 16. В другой, оппозитно расположенной, торцевой (боковой) стенке взрывной камеры 1 имеется отверстие под штуцер 23 для трубки 22, перекрываемой краном 24, которое служит для поддержания в камере 1 атмосферного давления во время испарения жидкости.

Стенд для подбора толщины ограждения, предназначенного для защиты от осколков взрывного характера, работает следующим образом.

Площадь отверстия может меняться путем ввинчивания сменных колец 21. Элемент 2, иммитирующий осколок взрывного характера, перекрывает отверстие в кольце 21, над которым закрепляется испытуемое модельное защитное ограждение 3.

Первое испытание проводится при наиболее легком элементе 2. Если модельное защитное ограждение 3 не пробито, то либо увеличивают силу взрыва во взрывной камере 1, либо увеличивают массу элемента 2, иммитирующего осколок взрывного характера, и так до тех пор, пока ограждение 3 будет пробито. При этом фиксируются все параметры испытаний, при которых произошел пробой ограждения заданной толщины. Таким образом подбирают минимально возможную толщину модельного защитного ограждения 3 с учетом характеристик взрывного воздействия.

Стенд для подбора толщины ограждения, предназначенного для защиты от осколков взрывного характера, содержащий взрывную камеру, в верхнем основании которой имеется отверстие, перекрываемое элементом, площадь отверстия может меняться путем ввинчивания сменных колец, а элемент перекрывает отверстие в кольце, над которым закрепляется ограждение, причем второе отверстие перекрывается клапаном, который прижимается к отверстию с помощью электромагнита и открывается пружиной при размыкании контактов, а усилие прижатия клапана и сжатия пружины устанавливается таким образом, чтобы суммарное усилие было равно допускаемому давлению, умноженному на площадь отверстия клапана, т.е. ΔF=Fэ.м-Fпр=ΔРд.м Sкл,
где Fэ.м - усилие электромагнита, прижимающее клапан к отверстию, Н/м2;
Fпр - усилие сжатия пружины, открывающее клапан, H;
Fпр=(10÷15) gm,
где g=9,81 м/с2;
m - масса сердечника электромагнита с клапаном, кг;
ΔPД.М. - перепад допускаемого давления для модельной установки;
Sкл - площадь отверстия клапана, м2,
отличающийся тем, что элемент выполнен иммитирующим осколок взрывного характера, над которым установлено модельное защитное ограждение, причем поверхность элемента, обращенная в сторону модельного защитного ограждения, имеет поверхность, моделирующую неровности, присущие осколкам взрывного характера.



 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования стойкости различных изделий, их узлов и приборов к воздействию импульсных инерционных нагрузок.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к технологии испытаний трубопроводов, и направлено на повышение эффективности строительства и/или капитального ремонта трубопровода за счет оптимизации использования имеющихся труб.

Изобретение относится к технике испытаний конструкций на динамические воздействия. .

Изобретение относится к области авиастроения и безопасности полетов и может быть использовано для исследования процессов ударного взаимодействия элементов конструкции самолета при столкновении с птицей или другими посторонними предметами.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытаний конструкций изделий на ударные перегрузки. .

Изобретение относится к области испытательной техники и, в частности, к технологии восстановления несущей способности трубопровода. Способ включает в себя лабораторные испытания на удар и растяжение-сжатие по схеме «стресс-теста» цилиндрических образцов с трещиноподобными дефектами, моделирование условий деформирования металла труб под действием внутреннего давления в направлении действия главного напряжения. По результатам испытаний определяют предельную величину деформации, обеспечивающую запас пластичности металла труб в условиях действия кольцевых напряжений, равных 110% предела текучести. С учетом результатов лабораторных испытаний осуществляют испытание участка трубопровода на удар методом «стресс-теста» и восстановление его несущей способности. Напряженно-деформированное состояние и прогнозируемый срок безопасной эксплуатации отремонтированного участка трубопровода определяют расчетным путем. Технический результат - повышение эффективности капитального ремонта трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к ударным испытательным стендам. Устройство содержит корпус, выполненный в виде двух соединенных между собой щек, поворотный захват, закрепленный на корпусе, фиксатор, предназначенный для удержания захвата в рабочем положении, приспособление для изменения положения фиксатора, содержащее реверсивный электродвигатель, установленный на одной из щек, шестерню, закрепленную на валу электродвигателя, ходовой винт, размещенный между щеками с возможностью вращения вокруг собственной оси, зубчатое колесо, жестко закрепленное на ходовом винте и находящееся в зубчатом зацеплении с шестерней, каретку, образующую с ходовым винтом резьбовую передачу. При этом фиксатор установлен на корпусе с возможностью вращения относительно расположенной в корпусе оси и шарнирно соединен с одним концом тяги, другой конец которой шарнирно соединен с кареткой. Технический результат заключается в возможности проведения испытаний крупногабаритных объектов большой массы и автоматизации процесса сброса объекта. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для исследования работоспособности и надежности устройств ударного действия. Сущность: сваебойный молот располагают на стенде с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси, а энергопоглотитель располагают под шаботом молота соосно с последним. Испытания производят при постоянной на всем пути торможения силе сопротивления, близкой к режиму отказов, т.е. при максимальных нагрузках. Давление в тормозной камере устройства определяется скоростью истечения рабочей жидкости через щель между наружной поверхностью бойка и внутренней боковой поверхностью цилиндрического двухступенчатого кольца, которую выполняют в форме параболоида, а передачу энергии от ударника в энергопоглотитель осуществляют через жидкость. Стенд содержит вертикально расположенные испытываемый молот, рабочий орган и энергопоглотитель. Корпус энергопоглотителя с наружным фланцем в верхней части выполнен в виде цилиндрической полости, соосной с испытуемым молотом и снабженной глухим днищем, на обращенной внутрь корпуса торцевой поверхности которого образована коаксиальная глухая двухступенчатая расточка, в которой установлено сопряженное с нею по соответствующей наружной боковой поверхности двухступенчатое кольцо, снабженное коаксиальной внутренней боковой поверхностью, выполненной в форме параболоида. В направляющем блоке, закрепленном на фланце корпуса, образована коаксиальная с корпусом сквозная цилиндрическая ступенчатая расточка, в которой как в направляющих размещен ограниченно подвижный вдоль оси и снабженный кольцевым выступом в средней части ударник. Технический результат: повышение надежности и расширение функциональных возможностей. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности испытаний объектов на воздействия воздушных ударных волн. Устройство содержит ударную трубу, источник ударной волны, размещенный на одном торце ударной трубы, и заглушку, размещенную на другом торце ударной трубы. Заглушка выполнена в виде сужающейся по ходу движения ударной волны оболочки, в стенке которой выполнены отверстия, снабженные клапанами, обеспечивающими в каждый момент времени пропорциональность эффективной открытой площади дроссельных отверстий модулю разности между давлениями внутри и снаружи ударной трубы. Технический результат заключается в возможности компенсации влияния окружающей атмосферы на газодинамические процессы внутри ударной трубы и получения неискаженной формы ударной волны в волноводе ударной трубы при общей длительности ударной волны не ограниченной длиной волновода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам испытания устройств на ударные нагрузки и может быть использовано для проведения испытаний защитных устройств, в том числе бамперов, транспортного средства. Данный стенд имеет платформу, которая образует рабочую плоскость для установки на ней транспортного средства, выставленную на контрольную высоту от ударной части. Одна из торцевых частей платформы расположена под ударной частью между вертикальными опорными стойками. Концы вертикальных и наклонных опорных стоек, которые находятся с противоположной стороны от упомянутой горизонтальной рамы, снабжены средствами регулирования их по высоте. Шарнирные соединения маятника с несущим каркасом и несущей плитой, соединения несущего каркаса и платформы выполнены сборно-разборными. Несущий каркас, платформа, маятник с устройством его отвода и груз переменной массы выполнены с возможностью их транспортирования в кузове грузового транспортного средства. Обеспечивается сокращение времени на монтаж и демонтаж, возможность быстрой транспортировки элементов конструкции и снижение требований к месту проведения испытаний, для которого нет необходимости в подведении электросети и подготовке основания. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для проведения ударных испытаний. Имитатор преграды содержит металлический ударник со скошенной под заданным углом к направлению его движения плоскостью и обтюратор из полимерного материала. Ударник выполнен в форме плиты со ступенчатым профилем ее тыльной поверхности, размещенной на лицевой поверхности обтюратора, имеющей ответный ступенчатый профиль. Обеспечивается возможность воспроизведения приближенных к натурным условий ударного нагружения объекта при встрече с преградой. 4 ил.

Изобретение относится к области промышленной безопасности опасных производственных объектов и может быть использовано для определения зон, опасных для человека. Способ заключается в следующем. Предварительно определяют атмосферное давление и характеристики сосуда со сжатым газом, такие как исходное давление в сосуде, объем сосуда, определяют значение тротилового эквивалента взрыва, пространственное распределение барических параметров адиабатического взрыва, полученные значения избыточного давления и импульса во фронте ВУВ наносят на диаграмму «давление-импульс» поражения людей, составляют заключение о степенях поражения людей, а по параметрам сосуда и окружающей среды, а именно по значениям исходного давления в сосуде, атмосферного давления и объема сосуда, определяют радиус круговой зоны разрушения промышленного здания. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть применено в устройствах для испытания изделий на воздействие ударных ускорений в большом диапазоне параметров удара при единичном и циклическом ударах. Устройство содержит основание для размещения испытуемого изделия, боек с осевым отверстием и упругие ускорители, выполненные в виде элементов сжатия. Основание и боек подвижно соединены посредством упомянутых упругих ускорителей, на концах которых установлены шарниры. Ускорители расположены наклонно относительно направления взаимодействия бойка и основания. В осевом отверстии бойка установлен толкатель с возможностью возвратно-поступательного перемещения в нем. Технический результат заключается в упрощении устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области промышленной безопасности опасных производственных объектов и может быть использовано для определения зон, опасных для человека. Способ заключается в следующем. Предварительно определяют атмосферное давление, характеристики трубопровода со сжатым газом и расстояние от места разрыва до ближайшего места завершения трубопровода. Затем определяют коэффициент эффективности ВУВ, определяют значение тротилового эквивалента взрыва, пространственное распределение барических параметров адиабатического взрыва. Полученные значения избыточного давления и импульса во фронте ВУВ наносят на диаграмму «давление-импульс» поражения людей, составляют заключение о степенях поражения людей. По параметрам трубопровода и окружающей среды определяют радиус круговой зоны разрушения (м) промышленного здания. Технический результат заключается в расширение функциональных возможностей. 1 ил.
Изобретение относится к области авиастроения и может быть использовано при проведении испытаний летательных аппаратов на попадание посторонних предметов в газотурбинный двигатель и проведении исследований динамической прочности элементов конструкции летательного аппарата при столкновении с птицей. Устройство содержит ресивер, закрепленный на лафете, и установленный внутри ресивера ствол с возможностью пневматического соединения его входной части с ресивером. Затвор, установленный со стороны казенной части ствола, содержит накидную гайку и клапан в виде поршня, а также упорный диск и переходник с центральными отверстиями, установленные между накидной гайкой и клапаном затвора и фиксирующие последний от осевого перемещения в положении, пневматически разъединяющем ствол и ресивер. Узел, обеспечивающий пневматическое соединение ресивера со стволом, выполнен в виде управляемого клапана, патрубка с фланцем и мерной шайбы, причем вход управляемого клапана пневматически связан с ресивером, выход управляемого клапана соединен с патрубком, фланец которого прикреплен к переходнику с образованием пневматического канала, соединяющего выход управляемого клапана с входной частью ствола, а мерная шайба размещена в указанном пневматическом канале. Технический результат заключается в обеспечении стабильной скорости заброса имитатора вне зависимости от веса имитатора. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх