Копер для ударных испытаний

Изобретение относится к испытательной технике на перегрузки различных материалов и изделий при ударах. Копер содержит корпус и ротор, на периферии которого размещены держатели, выполненные в виде колец со сферической внутренней поверхностью, в которых вставлены бойки в виде шаров; с корпусом связан конусный ствол, ось которого расположена по касательной к траектории бойка; на срезе стволов установлен узел крепления испытуемых объектов; привод осевого перемещения, радиальные каналы которого через окна связаны со штоками и кольцами, а пальцы, входящие в момент разгона ротора и выходящие из фиксатора держателей, - с гнездами. Тормозное устройство выполнено в виде желоба с углом конусности 2α, один шар закреплен в держателе без возможности выхода из него, а второй шар имеет возможность выхода из держателя и связан через держатель со штоком, у которого величина хода такова, что исключается контакт держателя с желобом, расположенным в секторе торможения ротора, диаметрально противоположном сектору выхода второго шара в конус. Вне зоны торможения участок выполнен в виде направляющей без заклинивания и торможения держателей и шаров, а между конусом и тормозным участком расположен прямой участок желоба. Технический результат: простота и надежность. 2 ил.

 

Копер для ударных испытаний относится к испытательной технике на перегрузки различных материалов и изделий при ударах.

Известен копер для ударных испытаний, описанный в патенте №616543 «Копер для ударных испытаний», Бюл. №27 от 23.06.78. Копер содержит корпус и ротор, на периферии которых размещены держатели, выполненные в виде колец со сферической внутренней поверхностью. В кольце вставлены бойки в виде шаров. С корпусом связаны конусные стволы, оси которых расположены по касательным к траектории бойков. Тормозные устройства выполнены в виде подвижных в радиальном направлении колодок с приводами или образованы внутренними криволинейными стенками корпуса. На срезах стволов установлены узлы крепления испытуемых объектов.

Недостатком данной конструкции является то, что держатели (кольца) бойков при движении в радиальном направлении ударяются о стенки корпуса и отскакивают от него, то есть при отскоке не тормозятся поверхностью корпуса, что заметно увеличивает путь торможения и снижает стабильность и точность входа бойков в стволы.

Ближайшим прототипом к предлагаемой конструкции является изобретение на полезную модель №162315 «Копер для ударных испытаний», Бюл. №16 от 10.06.2016. Копер состоит из корпуса и ротора, на периферии которого размещены держатели, выполненные в виде колец со сферической внутренней поверхностью, в которых вставлены бойки в виде шаров. С корпусом связаны конусные стволы, оси которых расположены по касательным к траектории бойков. На срезах стволов установлены узлы крепления испытуемых объектов. Привод осевого перемещения, радиальные каналы чрез окна связаны со штоками и кольцами, а пальцы, входящие в момент разгона ротора и выходящие из фиксатора держателей, - с гнездами. Тормозные устройства выполнены в виде желобов с углом конусности 2α.

Недостатком данной конструкции является наличие двух конусных стволов и двух узлов крепления испытуемых объектов. Кроме этого, штоки могут выйти в любом месте траектории ротора и держателей, поэтому есть вероятность удара при вхождении держателей в начальную зону торможения желобов в области конусных стволов.

Для устранения этого недостатка один шар закреплен в держателе без возможности выхода из него, а второй шар имеет возможность выхода из держателя и связан через держатель со штоком, у которого величина хода такова, что исключается контакт держателя с желобом, расположенным в секторе торможения ротора, диаметрально противоположном сектору выхода второго шара в конус; вне зоны торможения участок выполнен в виде направляющей без заклинивания и торможения держателей и шаров, а между конусом и тормозным участком расположен прямой участок желоба.

Предлагаемая конструкция копра показана на фиг. 1 и 2, где фиг. 1 - вид копра сверху, а фиг. 2 - поперечный разрез по А-А. Копер содержит корпус 1 и ротор 2, на периферии которого размещены держатели, выполненные в виде колец 3 со сферической внутренней поверхностью. В кольцах 3 вставлены бойки 4 в виде шаров. С корпусом 1 связаны конусный ствол 5, ось которого расположена по касательной к траектории бойка. На срезе конусного ствола 5 установлен узел крепления испытуемого объекта 6. Тормозное устройство 7 выполнено в виде желоба с углом конусности 2α. Привод осевого перемещения 8, радиальные каналы 9 через окна 10 связаны со штоками 11 и кольцами 3, а пальцы 12, входящие в момент разгона ротора и выходящие из фиксатора 13 держателей, - с гнездами 14.

Участок ВСД выполнен в виде направляющей 15, например, с вертикальными стенками, которые не касаются и не тормозят держатели 3 и шар 4 (при его вылете), а желоб 16 (ЕА), расположенный между конусом 5 и тормозным участком АВ, выполнен как прямолинейный участок, плавно продолженный криволинейным тормозным желобом 7 на участке АВ. Один из шаров 4 закреплен в держателе 3 без возможности вылета из него, например заварен, завальцован или удерживается стопорным кольцом. При этом у этого шара с держателем и штоком величина хода такова, что держатель тормозится при срабатывании привода 8; а у другого держателя свободно вылетающего шара держатель не задевает стенки желоба 7 и направляющей 15, т.к. у него малый ход .

Копер работает следующим образом: перед испытанием на копре привод отключен, а пальцы держателей заходят в гнезда фиксатора. При этом штоки входят внутрь радиальных каналов ротора так, что кольца при вращении ротора не задевают стенок тормозных устройств. По достижении заданной скорости вращения ротора включается привод осевого перемещения, который поднимает фиксатор. Пальцы освобождаются и штоки с кольцами и бойками под действием центробежных сил движутся к периферии ротора, где один боек производит удар по испытуемому объекту.

Торможение одного кольца со связанным бойком-шаром происходит в желобе тормозного устройства. При этом путь торможения значительно уменьшается по сравнению с гладкой тормозной поверхностью, так как кольца зажимаются в конусе желоба, при этом приведенное трение Fпр больше, чем на плоскости, то есть , где α - угол конусности желоба. Например, при α=30° имеем Fпр=2F, где F - сила трения-скольжения кольца по плоскости. Кроме этого, удар держателя кольца в конусе тормозного устройства вызывает отскок значительно меньший, чем от гладкой поверхности корпуса, что приводит к большей стабильности выхода бойка из кольца, точности попадания в ствол и уменьшает разброс результатов испытаний на копре для ударных испытаний. Один из шаров 4 закреплен в держателе и не вылетает из держателя при его торможении в желобе. При этом сила торможения передается через ротор 2 на другой шар, находящийся в зоне ВСД, который вылетает и попадает в конус 5, а затем ударяет в испытуемое изделие 6. Следовательно, тормозится всегда только держатель с закрепленным шаром на отрезке АВ, а шар может вылететь только в области СД. Оба штока в процессе разгона ротора давят равномерно одинаковыми и противоположно направленными центробежными силами на пальцы 12, а при срабатывании привода 8 из-за малого хода штока держателя свободного шара может тормозиться лишь шток, держатель и связанный с ним шар, т.к. он выходит в направляющей 9 на небольшой ход , достаточный для прижатия в желобе 7, где .

Прямой участок 16 желоба необходим для плавного входа держателя со связанным шаром в зону торможения желоба 7 на участке АВ, что исключает удар держателя при входе в тормозную зону АВ.

Таким образом, предлагаемая конструкция имеет один конусный ствол и один узел крепления испытуемого объекта вместо двух в прототипе. Кроме этого, исключен вероятный удар держателей при входе в начальную зону торможения криволинейного желоба в области конусных стволов, что в итоге делает конструкцию копра более простой и надежной, а также уменьшает тормозной путь ротора за счет увеличения центробежной силы прижатия из-за присоединенной массы шара, жестко связанного с тормозимым в желобе держателем.

Копер для ударных испытаний, содержащий корпус и ротор, на периферии которого размещены держатели, выполненные в виде колец со сферической внутренней поверхностью, в которых вставлены бойки в виде шаров; с корпусом связан конусный ствол, ось которого расположена по касательной к траектории бойка; на срезе ствола установлен узел крепления испытуемых объектов; привод осевого перемещения, радиальные каналы которого через окна связаны со штоками и кольцами, а пальцы, входящие в момент разгона ротора и выходящие из фиксатора держателей, - с гнездами; тормозное устройство, выполненное в виде желоба с углом конусности 2α, отличающийся тем, что один шар закреплен в держателе без возможности выхода из него, а второй шар имеет возможность выхода из держателя и связан через держатель со штоком, у которого величина хода такова, что исключается контакт держателя с желобом, расположенным в секторе торможения ротора, диаметрально противоположном сектору выхода второго шара в конус; вне зоны торможения участок выполнен в виде направляющей без заклинивания и торможения держателей и шаров, между конусом и тормозным участком расположен прямой участок желоба.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытательных и экспериментальных исследований по определению параметров элементов осколочного фронта различных боеприпасов. В способе применяют в качестве регистратора фактов пробития жесткую каркасную систему, состоящую из 6 квадратных рамок, выполненных из деревянного бруса квадратного сечения со стороной длиной 20 мм с прикрепленными к ним преградами из пенопласта или пенополиуретана со стороной длиной 1080 мм и толщиной 15 мм, разнесенных на равном расстоянии.

Изобретение относится к области взрывозащиты технологического оборудования. Стенд для исследований параметров взрывозащитных устройств содержит системы мониторинга и обработки полученной информации об опасной зоне, размещенный в испытательном боксе макет взрывоопасного объекта с установленным в нем взрывным осколочным элементом с инициатором взрыва, защитный чехол и поддон.

Изобретение относится к области специального оборудования, предназначенного для испытаний на работоспособность средств инициирования (СИ), взрывных и пиротехнических устройств (ВУ и ПУ), а также систем взрывной автоматики (СВА), в частности электродетонаторов (ЭД) в условиях действия ударных перегрузок.

Изобретение относится к устройствам для испытаний на ударные воздействия и может быть использовано при испытаниях на высокоинтенсивные ударные воздействия различных, в том числе и пространственных систем.

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.

Изобретение относится к области прикладной газовой динамики, а именно к способам генерирования воздушной ударной волны (ВУВ) путем создания газовой смеси в эластичной оболочке, расположенной в ударной трубе, и подрыва, и может быть применено для испытаний конструкций и объектов на механическое действие импульса давления.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для исследования систем виброизоляции. Способ заключается в установке двух одинаковых исследуемых объектов на различных системах их виброизоляции и проведении измерений их амплитудно-частотных характеристик.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при экспериментальной отработке объектов, в состав которых входит разрушаемая мембрана. Перед погружением объекта, содержащего разрушаемую мембрану, в стенд рассчитывают величину гидростатического давления, давления наддува стенда, объем его газовой подушки, диаметр дренажного отверстия и градиент изменения давления в стенде при сбросе его в атмосферу.

Изобретение относится к области измерений. Сущность: осуществляют кратковременное нагружение твердого или жидкого образца ударным импульсом до возникновения в нем разрыва или откола.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для исследования систем виброизоляции. Способ заключается в том, что на основании располагают дополнительные плиты с закрепленными на них виброизолируемыми объектами, а также регистрирующую аппаратуру, при этом на основании устанавливают исследуемый объект, например аппаратуру летательных аппаратов, в виде двух одинаковых бортовых компрессоров для получения сжатого воздуха.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для испытания систем виброизоляции. Способ заключается в том, что на основании располагают дополнительные плиты с закрепленными на них виброизолируемыми объектами, и настраивают регистрирующую аппаратуру, а на основании устанавливают два одинаковых бортовых компрессора для получения сжатого воздуха на борту летательного аппарата. При этом один компрессор устанавливают на штатных резиновых виброизоляторах, а другой компрессор устанавливают на исследуемой двухмассовой системе виброизоляции, включающей 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, устанавливают на жесткой переборке, которая через вибродемпфирующую прокладку установлена на основании. На жесткой переборке, между компрессорами, закрепляют вибродатчик, сигнал с которого направляют на усилитель и регистрирующую аппаратуру, например октавный спектрометр, работающий в полосе частот (Гц): 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, а затем сравнивают полученные амплитудно-частотные характеристики от работы каждого из компрессоров. Затем делают выводы об эффективности виброизоляции каждой системы, на которой они установлены, а для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производится имитация ударных импульсных нагрузок на каждую из систем и записываются осциллограммы свободных колебаний, при расшифровке которых судят о собственных частотах системы и логарифмическом декременте затухания колебаний каждой из исследованной двухмассовой системы виброизоляции. Технически достижимый результат - расширение технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями летательного объекта. 4 ил.

Изобретение относится к испытательному оборудованию. 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. Последняя включает в себя резиновые виброизоляторы и упруго-демпфирующую 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 (Гц): 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, а затем 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 химическому и общему машиностроению, в частности к системам безопасности, предотвращающим развитие чрезвычайной ситуации. Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования и людских ресурсов от аварийных ситуаций путем возможности прогнозирования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте. Это достигается тем, что в стенде для исследования параметров взрывозащитных элементов при чрезвычайной ситуации на взрывоопасном объекте, содержащем систему мониторинга с обработкой полученной информации об опасной зоне для принятия решения о предотвращении чрезвычайной ситуации, в испытательном боксе устанавливают макет взрывоопасного объекта, а по его внутреннему и внешнему периметрам устанавливают видеокамеры для видеонаблюдения за процессом развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте, которую моделируют посредством установки в макете взрывного осколочного элемента с инициатором взрыва, при этом видеокамеры выполняют во взрывозащитном исполнении, а выходы с видеокамер через внутреннюю полость проставок соединяют с блоком, посредством которого производят запись и регистрацию протекающих процессов изменения технологических параметров в макете, после чего регистрируют посредством системы анализаторов записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете взрывоопасного объекта, а в потолочной части макета выполняют проем, который закрывают взрывозащитным элементом, установленным по свободной посадке на трех упругих штырях, один конец каждого из которых жестко фиксируют в потолке макета, а на втором крепят горизонтальную перекладину, между взрывным осколочным элементом и проемом, устанавливают трехкоординатный датчик давления во взрывозащитном исполнении, выход которого соединяют с входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, а по обе стороны от датчика давления располагают датчики температуры и влажности, контролирующие термовлажностный режим в макете, выходы которых также соединяют с входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, а внутренние и внешние поверхности ограждений макета обклеивают тензодатчиками, выходы которых также соединяют с входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, после обработки полученных экспериментальных данных формируют информационную базу данных о развитии чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте и составляют математическую модель, прогнозирующую предотвращение чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте. 3 ил.

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Стенд содержит основание, на котором расположены дополнительные плиты с закрепленными на них виброизолируемыми аппаратами и регистрирующая аппаратура. На основании установлена аппаратура летательных аппаратов. Один компрессор установлен на штатных резиновых виброизоляторах, а другой компрессор установлен на исследуемой двухмассовой системе виброизоляции, включающей в себя резиновые виброизоляторы и упругодемпфирующую промежуточную плиту с виброизоляторами, 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 (Гц): 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000. Сравнивают полученные амплитудно-частотные характеристики от работы каждого из компрессоров и делают выводы об эффективности виброизоляции каждой системы, на которой они установлены. Производится имитация ударных импульсных нагрузок на каждую из систем с помощью диагностического ударного устройства, содержащего корпус, пьезоэлектрический динамометр и ударный элемент. Ударный элемент посредством втулки крепится к мембранному передающему элементу, закрепленному на цилиндрическом корпусе посредством фланца, расположенному перпендикулярно оси корпуса, с помощью винтов. Внутри корпуса и соосно ему расположен мембранный передающий элемент, который имеет цилиндроконическую часть, установленную в корпусе с тороидальным зазором в нижней части, имеющим лепестковую форму в сечении торообразующей поверхности. 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 воздействиях, 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 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, 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. 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. Дополнительная масса диагностического ударного устройства, выполненная в виде цилиндра и расположенная над основной массой, содержит полость, заполненную жесткими шариками, которые при определении собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции выполняют функцию случайного стохастического воздействия, накладываемого на ударную нагрузку. На основании стенда дополнительно закреплен вибродатчик, сигнал с которого поступает на усилитель и затем на регистрирующую колебания аппаратуру. Технический результат: расширение технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями летательного объекта. 5 ил.

Изобретение относится к испытательной технике на перегрузки различных материалов и изделий при ударах. Копер содержит корпус и ротор, на периферии которого размещены держатели, выполненные в виде колец со сферической внутренней поверхностью, в которых вставлены бойки в виде шаров; с корпусом связан конусный ствол, ось которого расположена по касательной к траектории бойка; на срезе стволов установлен узел крепления испытуемых объектов; привод осевого перемещения, радиальные каналы которого через окна связаны со штоками и кольцами, а пальцы, входящие в момент разгона ротора и выходящие из фиксатора держателей, - с гнездами. Тормозное устройство выполнено в виде желоба с углом конусности 2α, один шар закреплен в держателе без возможности выхода из него, а второй шар имеет возможность выхода из держателя и связан через держатель со штоком, у которого величина хода такова, что исключается контакт держателя с желобом, расположенным в секторе торможения ротора, диаметрально противоположном сектору выхода второго шара в конус. Вне зоны торможения участок выполнен в виде направляющей без заклинивания и торможения держателей и шаров, а между конусом и тормозным участком расположен прямой участок желоба. Технический результат: простота и надежность. 2 ил.

Наверх