Устройство для испытания на ударные нагрузки



Устройство для испытания на ударные нагрузки
Устройство для испытания на ударные нагрузки
Устройство для испытания на ударные нагрузки

 


Владельцы патента RU 2546844:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ОРДЕНА ЛЕНИНА НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГОТЕХНИКИ ИМЕНИ Н.А. ДОЛЛЕЖАЛЯ" (RU)

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 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.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к изобретению является устройство для испытания на ударные нагрузки, содержащее основание для размещения испытуемого изделия, боек, который подвижно соединен с основанием, и упругие ускорители, соединенные концами с основанием и бойком (патент РФ №2025690, МПК G01M 7/08, опубл. 1994 г.).

В известном устройстве подвижное соединение выполнено в виде огибающих блоки тросов, непосредственно связанных с основанием и бойком, которые установлены на вертикальных направляющих с возможностью перемещения в противоположных направлениях и навстречу друг другу. Разгон бойка и основания осуществляется упругими ускорителями, выполненными в виде элементов растяжения, которые соединены с механизмом натяжения. Устройство содержит формирователь ударного импульса и средства для разведения основания и бойка, а также их последующего освобождения.

Известное устройство для испытания на ударные нагрузки работает следующим образом.

С помощью механизма натяжения в ускорителях создается усилие предварительного натяжения. Оно передается бойку, прижимая последний к основанию. На основании устанавливается испытуемый объект. При этом усилие от массы объекта, передаваемое трособлочной передачей к бойку, дополнительно прижимает боек к основанию. С помощью механизма разведения боек перемещается вниз, при этом основание с помощью трособлочной передачи перемещается вверх, растягивая ускорители. После достижения требуемой величины разведения боек отсоединяется от механизма разведения. Под действием ускорителей основание и боек двигаются навстречу друг другу до соударения через формирователь ударного импульса. Последний преобразует энергию удара в ударный импульс требуемой формы, длительности и ускорения.

Недостатком известного устройства для испытания на ударные нагрузки является сложность конструкции и длительность подготовки к испытаниям, что приводит к ограничению области его применения, а именно только для испытания изделий на воздействие больших ударных ускорений при одиночном ударе. Кроме этого, известное устройство представляет собой специфическую испытательную машину, имеющую большие габариты и требующую обязательное дополнительное оборудование в виде механизма разведения и последующего освобождения соударяющихся платформ.

Задачей настоящего изобретения является создание простого и мобильного устройства для испытания на ударные нагрузки, посредством которого можно с помощью статических испытательных машин проводить испытания как на циклические, так и одиночные удары.

Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение устройства для испытания на ударные нагрузки путем исключения из конструкции нескольких функционально самостоятельных узлов с одновременной передачей их функций другому узлу устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для испытания на ударные нагрузки, содержащем основание для размещения испытуемого изделия, боек, подвижно соединенный с основанием, и упругие ускорители, соединенные концами с основанием и бойком, согласно заявленному изобретению подвижное соединение бойка с основанием выполнено посредством упомянутых упругих ускорителей, на концах которых установлены шарниры, при этом ускорители выполнены в виде элементов сжатия и расположены наклонно относительно направления взаимодействия бойка и основания, а боек выполнен с осевым отверстием и снабжен толкателем, который установлен в упомянутом отверстии с возможностью возвратно-поступательного перемещения в нем.

Кроме этого, элементы сжатия выполнены в виде пружин сжатия.

По сравнению с известным устройством-прототипом вышеизложенная совокупность существенных признаков заявленного изобретения позволяет исключить из устройства механизм перемещения бойка и связанные с ним средства для разведения основания и бойка, а также их последующего освобождения и совместить в ускорителях выполнение функции перемещения бойка к основанию и обратно без дополнительного расцепления и сцепления с приводом, а также функцию придания бойку заданной энергии. Это объясняется тем, что в момент прохождения осями ускорителей положения, перпендикулярного по отношению к оси удара, проекция вектора силы, создаваемой ускорителями, на направление удара меняет знак и энергия то накапливается в ускорителях, то высвобождается в виде ударной энергии бойка, при этом ударного воздействия на верхний захват испытательной машины не происходит.

Сущность настоящего изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено устройство для испытания на ударные нагрузки с основанием, снабженным стойками (вертикальный разрез), на фиг.2 показано устройство для испытания на ударные нагрузки с основанием, имеющим центральное и периферийное отверстия (вид сбоку), на фиг.3 изображено устройство (изометрический вид).

Устройство для испытания на ударные нагрузки содержит неподвижно установленное основание 1 для размещения испытуемого изделия 2 и боек 3, установленный с возможностью перемещения относительно основания 1. Основание 1 и боек 3 подвижно соединены между собой как минимум двумя упругими ускорителями 4, которые выполнены в виде элементов сжатия, например пружин сжатия. Подвижное соединение основания 1 и бойка 3 выполнено с помощью шарниров 5, 6, которые установлены соответственно на нижнем и верхнем концах упругих ускорителей 4. Основание 1 может быть выполнено со стойками 7 (фиг.1) или с центральным отверстием для прохода бойка 3 и периферийными отверстиями для установки шарниров 5 (фиг.2). Упругие ускорители 4 установлены наклонно относительно направления взаимодействия бойка 3 и основания 1. Боек 3 имеет осевое отверстие и снабжен толкателем 8, который выполнен с верхним и нижним фланцами и установлен в упомянутом отверстии с возможностью возвратно-поступательного перемещения в нем. Толкатель 8 подпружинен относительно бойка 3 с помощью пружины 9. Свободный конец толкателя 8 выполнен с возможностью подсоединения к внешнему линейному приводу, например к статической испытательной машине (на чертеже не показано). Устройство снабжено формирователем 10 ударного импульса. Формирователь 10 ударного импульса может быть установлен непосредственно на основании 1 напротив бойка 3 или закреплен непосредственно на бойке 3 (на чертеже не показано). В первом случае испытуемое изделие 2 установлено на формирователе 10 ударного импульса, а во втором случае испытуемое изделие 2 установлено непосредственно на основании 1.

Устройство для испытания на ударные нагрузки работает следующим образом.

В случае использования в качестве внешнего линейного привода статической испытательной машины основание 1 закрепляют на неподвижном захвате испытательной машины. Свободный конец толкателя 3 закрепляют в подвижном захвате испытательной машины. На основании 1 напротив бойка 3 размещают формирователь 10 ударного импульса, на котором устанавливают испытуемое изделие 2. Подвижный захват статической испытательной машины подает толкатель 8 в направлении основания 1. Верхний фланец толкателя 8 через пружину 9 воздействует на боек 3, который перемещается в направлении основания 1. При этом упругие ускорители 4 (пружины) сжимаются с накоплением потенциальной энергии упругих деформаций, при этом концы пружин 4 поворачиваются в шарнирах 5 в направлении основания 1. Боек 3 опускается ниже к основанию 1. В момент пересечения торцом бойка 3 плоскости, проходящей через оси шарниров 5, пружины 4 преобразуют потенциальную энергию в кинетическую энергию бойка 3. При этом боек 3 ускоренно перемещается по толкателю 8 к основанию 1 до столкновения с испытуемым изделием 2. В момент столкновения бойка 3 с испытуемым изделием 2 боек 3 воздействует на изделие 2 с кинетической энергией, приданной ему пружинами 4. После совершения удара испытательная машина перемещает толкатель 8 вверх в направлении от основания 1. При этом нижний фланец толкателя 8 захватывает боек 3 и увлекает его от основания 1, преодолевая сопротивление пружин 4. В момент пересечения торцом бойка 3 плоскости, проходящей через оси шарниров 5, пружины 4 преобразуют потенциальную энергию в кинетическую энергию разгона бойка 3 вверх в направлении от основания 1. Ударное воздействие бойка 3 на испытательную машину гасится пружиной 9. Для осуществления циклического ударного воздействия на испытуемое изделие 2 испытательная машина перемещает толкатель 8 к основанию 1 необходимое число раз.

1. Устройство для испытания на ударные нагрузки, содержащее основание для размещения испытуемого изделия, боек, подвижно соединенный с основанием, и упругие ускорители, соединенные концами с основанием и бойком, отличающееся тем, что подвижное соединение бойка с основанием выполнено посредством упомянутых упругих ускорителей, на концах которых установлены шарниры, при этом ускорители выполнены в виде элементов сжатия и расположены наклонно относительно направления взаимодействия бойка и основания, а боек выполнен с осевым отверстием и снабжен толкателем, который установлен в упомянутом отверстии с возможностью возвратно-поступательного перемещения в нем.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элементы сжатия выполнены в виде пружин сжатия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области промышленной безопасности опасных производственных объектов и может быть использовано для определения зон, опасных для человека.

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.

Изобретение относится к средствам испытания устройств на ударные нагрузки и может быть использовано для проведения испытаний защитных устройств, в том числе бамперов, транспортного средства.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для вибрационных испытаний различных изделий, включая комплексные испытания на металлорежущих станках. Сущность: ударное устройство содержит быстросменный ударный элемент (1), расположенный соосно корпусу (3), выполненный из эластомера. Ударный элемент (1) посредством втулки (18) крепится к мембранному передающему элементу (2). Мембранный передающий элемент (2) соединен резьбовой частью (14) шпильки (13) с основной массой (5). Основная масса (5) контактирует 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). Контактный элемент (21) связан проводом (24) с контактным элементом (19), закрепленным в полой цилиндрической рукоятке (9). Провод (24) закреплен в хомуте (20), жестко связанном с внешней поверхностью рукоятки (9). Рукоятка (9) посредством резьбовой части (10) жестко фиксируется в резьбовом отверстии (11) основной массы (5). Над основной массой (5) расположена дополнительная масса (6). Дополнительная масса (6) выполнена в виде цилиндра и имеет осесимметричное резьбовое отверстие (7), в которое входит резьбовая часть выступа (8) основной массы (5). В верхней части дополнительной массы (6) выполнена полость (26), герметично закрытая крышкой (27) посредством винтов (28). Внутри полости (26) размещены элементы (29), создающие имитацию случайного воздействия, выполненные, например, в виде стальных шариков. Технический результат: расширение частотного спектра вибровозбуждения. 1 ил.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для исследования систем виброизоляции. Стенд содержит основание, на котором расположены дополнительные плиты с закрепленными на них виброизолируемыми аппаратами, и регистрирующая аппаратура. На основании установлена аппаратура летательных аппаратов, например два одинаковых бортовых компрессора для получения сжатого воздуха на борту летательного аппарата, при этом один компрессор установлен на штатных резиновых виброизоляторах, а другой компрессор установлен на исследуемой двухмассовой системе виброизоляции. Данная система включает в себя резиновые виброизоляторы и упругодемпфирующую промежуточную плиту с виброизоляторами, например, в виде пластин из полиуретана, которые так же, как и штатные резиновые виброизоляторы компрессора установлены на жесткой переборке, которая через вибродемпфирующую прокладку установлена на основании. На жесткой переборке, между компрессорами, закреплен вибродатчик, сигнал с которого поступает на усилитель и регистрирующую аппаратуру, например октавный спектрометр, работающий в полосе частот. При этом сравнивают полученные амплитудно-частотные характеристики от работы каждого из компрессоров и делают выводы об эффективности виброизоляции каждой системы, на которой они установлены. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями летательного объекта. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к оборудованию для испытаний приборов на вибрационные и ударные воздействия. Способ заключается в установке двух одинаковых исследуемых объектов на различных системах их виброизоляции и проведении измерений их амплитудно-частотных характеристик. Затем сравнивают полученные характеристики и делают выводы об эффективности виброизоляции каждой из исследуемых систем. При этом для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производят имитацию ударных импульсных нагрузок на каждую из систем и записывают осциллограммы свободных колебаний. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями летательного объекта. 5 ил.

Изобретение относится к области авиастроения и безопасности полетов и может быть использовано для исследования процессов ударного взаимодействия элементов конструкции летательных аппаратов. Устройство содержит источник текучей среды под давлением и установленный на основании направляющий элемент. Направляющий элемент выполнен с направляющими пазами для каретки и снабжен баком для приема текучей среды. На направляющем элементе размещены пневматический бесконтактный спусковой механизм и тормозной инерционный узел. Устройство снабжено исполнительным пневмогидравлическим механизмом с выходным насадком, причем пневмогидравлический механизм связан с источником текучей среды и пневматическим бесконтактным спусковым механизмом для обеспечения подачи текучей среды посредством выходного насадка в направляющий элемент для разгона гильзы. Гильза размещена в направляющем элементе и выполнена в виде каретки с полостью с возможностью размещения в последней имитатора, а бесконтактный спусковой механизм пневматически связан с исполнительным пневмогидравлическим механизмом. Технический результат заключается в обеспечении стабильности параметров стрельбы устройства для заброса различных объектов. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к испытательному оборудованию, предназначенному для проведения заводских испытаний большегрузного и габаритного изделия на заключительном этапе его изготовления, и может быть использовано для имитации экстремальных ситуаций, появление которых возможно в процессе эксплуатации изделия. Комплект содержит траверсу для вертикального вывешивания и сброса изделия. Комплект дополнительно содержит траверсу для горизонтального вывешивания и сброса изделия, опору с ложементом для проведения транспортных испытаний и перевозок изделия в горизонтальном положении, при этом каждая траверса оснащена серьгой под устройство расстыковки для установки механических испытаний. Устройство для проведения транспортных испытаний и перевозок изделия в горизонтальном положении используется одновременно для перевода изделия из вертикального положения в горизонтальное и обратно, при этом опора и ложемент устанавливаются на катки. Напряжение термомеханического возврата определяют из соотношения. Технический результат: возможность осуществить различные виды испытаний на подтверждение ударопрочных характеристик изделия. 3 з.п. ф-лы, 6 ил

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ краш-испытаний автомобиля на боковой удар состоит в том, что краш-испытания проводят в два этапа. На первом этапе на автомобиль устанавливают только корпуса бокового защитного устройства с закрепленными датчиками ускорений и перемещений. В креслах водителя и переднего пассажира устанавливают имитаторы их масс и проводят краш-тест. По показаниям датчиков и киносъемки строят опорную характеристику автомобиля в виде зависимости Р(у), где Р - текущее значение ударной силы; у - осредненное текущее значение деформации автомобиля. Проводят второй этап краш-испытания, для чего на другом автомобиле этой же марки и такой же комплектации устанавливают полностью смонтированное боковое защитное устройство, полностью подготавливают автомобиль к краш-испытаниям по стандарту EURO-NCAP. Закрепляют в креслах манекены и все требуемые датчики ускорений. Проводят краш-испытания и оценивают в баллах или количестве звезд безопасность автомобиля. Достигается повышение точности расчетов параметров защитного устройства автомобиля. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний объектов на воздействие перегрузок. Способ заключается в размещении в полости ствола контейнера со столом с установленным на нем ОИ. При воздействии на контейнер продуктов взрыва происходит его ускоренное перемещение в полости ствола. В ходе перемещения контейнера в полости ствола в заданные моменты времени начинают и останавливают вращение стола относительно оси, перпендикулярной продольной оси ствола. Стенд содержит источник газов высокого давления, сообщающийся с камерой высокого давления, соединенной с полостью ствола, установленный в стволе контейнер в виде полого поршня, связанный с контейнером стол, предназначенный для закрепления ОИ, тормозное устройство. В контейнере дополнительно размещено по крайней мере одно устройство вращения и по крайней мере один ограничитель вращения стола. Стол закреплен с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной продольной оси ствола, на кронштейне, жестко закрепленном в контейнере. Предусмотрены различные варианты расположения в контейнере центров масс сборки стола с ОИ и центра масс ОИ. Технический результат - обеспечение возможности оценки стойкости ОИ к динамическим нагрузкам, близким к реализующимся в натурных условиях, и широкий спектр вариантов нагружения, из которых можно выбрать необходимый для обеспечения заданного изменения амплитуды и направления ускорения относительно геометрических осей ОИ. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытаний изделий на удар. Стенд содержит силовую раму с вертикальными стойками, устройство подъема, соединенное через устройство удержания и сброса с приспособлением для закрепления объекта испытания (ОИ), наковальню, установленную внизу силовой рамы. Устройство подъема выполнено в виде лебедки, связанной тросом, огибающим блоки, размещенные на силовой раме, с подвеской, снабженной крюком для подвешивания устройства удержания и сброса и соединенной реактивными оттяжками с вертикальными стойками силовой рамы. Приспособление для закрепления ОИ выполнено в виде траверсы с регулируемой точкой подвеса и снабжено четырьмя соединяющими элементами и уловителем, первый конец каждого соединяющего элемента шарнирно соединен с траверсой, а второй предназначен для соединения с ОИ. Уловитель выполнен содержащим по крайней мере два гибких элемента, один конец каждого из которых связан с траверсой, а другой конец через демпферы закреплен на вертикальных стойках силовой рамы. Соединяющие элементы могут содержать талрепы. Второй конец каждого соединяющего элемента, при его выполнении жестким, снабжен расцепной серьгой, предназначенной для соединения с крюками-отбойниками, установленными на ОИ или на корпусе, в котором он размещен, или выполнены гибкими, второй конец каждого из которых предназначен для шарнирного соединения с ОИ или с корпусом, в котором он размещен. Технический результат заключается в устранении искажающего воздействие приспособления для закрепления объекта испытаний при испытаниях на удар крупногабаритных объектов. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх