Устройство для предотвращения повторного удара подвижной платформы ударного испытательного стенда

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii@78937 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За" влено 29 09 75 (21) 2175619/25-28 (5 3 ) M. Кл.

G 01 М 7/00 с присоединением заявки РЙГоеударстекииый комитет (23) Приоритет (53) УДК 620 ° 178.

° 7(088.8) IIo делам изо4ретеиий и открытий

Опубликовано 27. 12. 82. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 27. 12.82 (72) Авторы изобретения Д. А. Гречинский, В.А.Клочко и В. Г. Рыгалин (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЦЕНИЯ ПОВТОРНОГО

УДАРА ПОДВИЖНОЙ ПЛАТФОРМЫ УДАРНОГО .

ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СТЕНДА

Изобретение относится к испыта тельной технике, в частности к ударным стендам, а именно к устрой- . ствам для предотвращения повторного удара подвижной платформы ударного стенда.

Известно устройство, содержащее установленную в механизме привода (подьема ) платформы электромагнитную муфту, включающую привод после удара платформы об амортизатор, и выключатель, подающий сигнал на включе-ние муфты ll ).

Недостатком устройства является то, что вследствие разности скоростей подьема платформы и ее отскока изделие поавеогается воздействию дополнительной отрицательной перегрузки, что снижает точность испытаний.

Наиболее близким по техническому существу к изобретению является. устройство для предотвращения повторного удара подвижной платформы ударного испытательного стенда, содержа2 щее тормоз и систему управления тормозом, включающую датчик и подключен; ную к нему линию задержки (21.

В этом устройстве используется датчик положения платформы, срабатывающий непосредственно перед соударением платформы с амортизатором.

Линия задержки настраивается таким образом, чтобы тормоз включался после отскока платформы на определенную высоту.

Для того, чтобы при торможении платформы на испытуемое изделие не действовала отрицательная .,перегрузка, торможение платформы должно осуществляться в верхней точке отскока. Так как начальная скорость отскока не может быть задана с высокой точностью, то и не может быть прак2о тически осуществлена такая настройка линии задержки, которая обеспечивала бы указанное выше условие торможения. Вслеаствие этого при использовании известного устройства не

3 678937 исключается воздействие на испутемое изделие отрицательной перегрузки, что обусловливает, недостаточную точность испытаний.

Целью изобретения является повышение точности испытаний.

Для достижения поставленной цели в устройстве в качестве датчика использован акселерометр, установленный на платформе, а линия задержки 10 выполнена в виде .электрически соединенных между собой операционного усилителя, нуль-органа, интегратора, источника опорного напряжения, выпрямителя, запоминающего элемента форми- ls рователей переднего и заднего фронтов импульса, разрядного ключа, генератора пилообразного напряжения и компаратора, при этом входная шина линии задержки соединена с входом интегратора и операционного усилителя, выход которого связан с первым входом нуль-органа, второй вход нульоргана соединен с выходом источника опорного напряжения, входы формирова- 5 телей переднего и заднего фронтов импульса подключены к выходу нульоргана, выходы формирователей переднего и заднего фронтов импульса соединены соответственно с разрядным ,ключом и запускающим входом генера-" тора пилообразного напряжения, выход интегратора через выпрямитель связан с запоминающим элементом, подключенным к разрядному ключу и первому

35 входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход компаратора сцязан с тормозом.

На фиг.1 представлена блок-схема

40 предложенного устройства; на фиг.2 временная диаграмма напряжений в отдельных точках приведенной на фиг.1 блок-схемы.

Устройство содержит установленный

45 на платформе ударного стенда датчикакселерометр 1 (например пьезоэлектрического типа ) для измерения ударного импульса, подключенную к нему через предварительный усилитель 2 и

Фильтр 3 линию задержки, состоящую

so из операционного усилителя 4 и интегратора 5, нуль-органа 6, выход которого подключен к входам формирователей 7 и 8 импульсов переднего и заднего фронтов импульса соответственно, 55 разрядного ключа 9, генератора 10 пи-.

/ лообразного напряжения, компаратора

11. выпрямителя 12, запоминающего

4 элемента 13, источника 14 опорногс напряжения, и тормоз 15. Акселерометр 1 и подключенная к нему через предварительный усилитель 2 и фильтр

3 линия задержки образует систему управления тормозом 15.

Устройство работает следующим образом.

При свободном падении платформы на выходе акселерометра 1, установленного на платформе, возникает импульс напряжения, пропорциональный ускорению (см.фиг.2,а ). Участок оа на графике (см.фиг.2,а ) соответствует разгону подвижной платформы с установленным на ней испытуемым изделием с равноускоренным движением под действием силы тяжести до скорости Ч„ .

Участок аб соответствует активному этапу удара, при котором ускорение, развиваемое подвижной платформой, увеличивается до максимальной величины. Участок бв соответствует пассивному этапу удара, при котором происходит изменение ускорения от максимального до нуля. Участок вг соответствует отскоку подвижной платформы с равнозамедленным движением под действием силы тяжести.

Вырабатываемый акселерометром 1 импульс напряжения, показанный на

Фиг.2, а, проходит через предварительный усилитель 2 и фильтр 3, в результате чего устраняются колебания, наложенные на импульс вследствие дребезга, различных помех и т.п. Далее импульс ускорения усиливается операционным усилителем 4 (,см. фиг. 2,б ) и подается на пер- вый вход нуль-органа 6, второй вход которого соединен с источником

14 опорного напряжения. На выходе нуль-органа 6 формируется прямоугольный импульс, длительность которого равна длительности измеряемого ударного импульса (см.фиг.2,в ). С выхода нуль-органа прямоугольный импульс подается на формирователи 7 и 8, на выходах которых при этом формируются короткие импульсы, временное поло жение которых соответствует переднему и заднему фронтам измеряемого ударного импульса (см. Фиг.2,r и д ).

Импульс ускорения с выхода фильтра

3, поступающий на вход операционного усилителя 4, одновременно подается на интегратор 5, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный скорости подвижной платформы ударной

5 67893 установки. Формр выходного сигнала интегратора 5 показана на фиг.2,е.

Этот сигнал выпрямляется выпрямителем 12 и поступает на запоминающий элемент 13, на выходе которого образуется постоянное напряжение, величина которого соответствует конечной скорости V подвижной платформы, Форма сигналов на выходах выпрямителя 12 и запоминающего 10 элемента 13 показана соответственно на фиг.2, ж и з. Величина конечной скорости Чк подвижной платформы определяется из выражения

8 15

Устройство для предотвращения повторного удара подвижной платформы ударного испытательного стенда, содержащее тормоз и систему управления тормозом, включающую датчик и подключенную к нему линию задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытаний, в качестве датчика использован акселерометр, установленный на платформе, а линия задержки выполнена в виде электрически соединенных между собой операционного усилителя, нульоргана, интегратора,,источника опорного напряжения, выпрямителя, запоминающего элемента, формирователей переднего и заднего фронтов импульса, разрядного ключа, генератора пилообразного напряжения и компаратора, при этом входная шина линии задержки соединена с входом интегратора и операционного усилителя выход которого связан с первым входом нуль-органа, второй вход нуль-органа соединен с выходом источника опорного напряжения, входы формирователя переднего и заднего фронтов импульса подключены к выходу нуль-органа, выходы формирователей переднего и заднего фронтов импульса соединены соответственно с разрядным ключом и запускающим входом генератора пилообразного напряжения, выход интегратора через выпрямитель связан с запоминающим элементом, подключенным к разрядному ключу и первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход компаратора связан с тормозом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 191862, кл. G 01 M 7/ОО, 1961.

2. Патент США Н 3103116, кл.73-12, 1963.

1/, =с K(t) дФ., уы A б где К(с) - закон изменения перегрузки; 20 — ускорение свободного падения.

Для улучшения точности срабатывания перед началом процесса запоминания величины скорости Чк выход за- 25 поминаащего элемента 13 подключается к,земляной шине разрядным ключом 9, который срабатывает при подаче сигнала с формирователя 7 переднего фронта импульса. Благодаря подключению выхода запоминающего элемента 13 к земляной шике осуществляется предварительное "обнуление" запоминающего элемента 13,в результате чего выходное напряжение на элементе 13 весьма точно соответствует величине скорости Чк . Выходной сигнал с запоминающего элемента 13 поступает на один из входов компаратора ll, на другой вход которого подается линейно40 нарастающее напряжение с выхода генератора 10, работающего в режиме ждущего запуска импульсом с формирователя 8. Запуск генератора 10 происходит в момент начала отскока подвиж- 4> ной платформы. Форма выходного напряжения генератора 10 показана на фиг.2,и; Скорость нарастания выходного напряжения генератора 10 выбирается прОпОрциОнально величине gt 50

Как только линейно нарастающее напряжение достигается значения =

=Чккомпаратор 11 формирует на выходе импульсный сигнал (см.фиг.2,к ), который. поступает на вход тормоза

15, и подвижная платформа ударного испытательного стенда фиксируется.

Фиксация подвижной платформы про-!

7 6 исходит весьма строго в тот момент, когда скорость подвижной платформы после ее отскока от амортизатора становится равной нулю.

Этим достигают устранение действия на изделие отрицательной перегрузки и, следовательно, повышение точности испытаний.

Формула изобретения