Устройство для испытания изделий на ударные воздействия

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<„>765681 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02. 10 ° 78 (2I ) 2669841/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230980, Бюллетень ¹35

Дата опубликования описания 250980 (Si}e. Кл.

5 01 М 7/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретении и. открытий (53) УДК 620.178.. 7 (088. 8) (72) Авторы изобретения,О. Л. Барбаш, В. Н. Евграфов, A. И. Брикман и Г. И. Семушенков

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

HA УДАРНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Устройство относится к испытательной технике, конкретно к устройствам для испытания изделий на ударные воздействия, и может быть использовано для испытания различных изделий элек- 5 тронной техники на многократные знакопеременные ударные воздействия с высокой частотой следования.

Известны устройства для испытания иэделий на многократные ударные воз- 10 действия с ускорением до 150@ с частотой до 100 ударов в мин, содержащее стол, падающий на упругие элементы, в месте соприкосновения стола с упругими элементами он снабжен Удар- 15 никами. Кроме того, стол снабжен двумя планками и подъемным роликом, взаимодействующим с кулачком, вращение которого осуществляется от электродвигателя. В момент подхода кромки 20 кулачка к кромкам планок стол оказывается поднятым на максимальную высоту, затем происходит его падение.

Частота ударов регулируется изменением оборотов электродвигателя 11 . 2

Недостатки известного устройства низкая производительность, обусловленная инерционностью механической системы, малые уровни ударного ускорения, вследствие ограниченных воз- 30 можностей высоты падения стола и низкая точность воспроизведения параметров ударного ускорения иэ-за дребезга механической системы, вызванного наличием большого количества динамически контактирующих поверхностей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для испытания иэделий на .ударные воздействия, содержащее ме-. ханический волновод и расположенный у его торца индуктор, электрически связанный через блок управления с емкостным накопителем, подключенным к зарядному устройству. В результате разряда емкостного накопителя через обмотку индуктора в волноводе возникает импульс деформации сжатия, который, проходя, по волноводу и многократно отражаясь от его торцов, возбуждает на последних знакопеременное ударное ускорение 21

В известном устройстве, в результате различного рода потерь энергии, многократные ударные ускорения на торцах волновода представляют собой экспоненциаль но затухающий процесс и потому устройство непригодно для высо" копроизводительного проведения ис765681 пытания изделий с требуемым числом ударов и требуемыми параметрами удара.

Цель изобретения — повышение производительности испытаний и прекращение испытаний при получении заданного числа ударов.

Она достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными измерительным преобразователем ударного импульса, закрепленным в теле волновода, усилителем-формирователем импульсов, линией задержки, электронным ключом и генератором импульсов подкачки, к выходу которого подключен индуктор, а та же последо.вательно соединенными счетчиком им- 15 пульсов, вход которого подключен к выходу усилителя-формирователя импуль- сов, и дешифратором, выход которого подключен к управляющему входу электронного ключа. Кроме того, устройст- 20 во снабжено вторым емкостным накопителем и вторым блоком управления для электрической связи второго накопителя с индуктором, а дешифратор имеет второй выход для выдачи сигналов управления при переполнении счетчика импульсов, а управляющий вход второго блока управления подключен ко второму выходу дешифратора.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для испытания изделий на ударные воздействия содержит механический волновод (МВ)1 с рабочим и ударным торцами 2 и 3 соответственно, индуктор 4, который расположен у торца 3 и электрически связан через блоки 5 и 6 управления с емкостными накопителями 7 и 8. Блок 5 управления включает тиристорный ключ 9, источник 10 управляющего напряжения 40 и кнопку 11 пуска. Блок 6 управления включает тиристорный ключ 12 и источник 13 управляющего напряжения. Зарядное устройство 14 включает трансформатор 15 и высоковольтные выпрямители 16 и 17. Для поддержания амплитуды ударного импульса используется генератор 18 импульсов подкачки, нагрузкой которого является обмотка индуктора 4. Управление синхронной работой генератора 18 осуществляется с помощью схемы синхронизации, включающей в себя измерительный преобразователь 19 ударного импульса, закрепленный в теле МВ, усилитель-формирователь 20 импульсов, линию 21 задержки, электронный ключ 22, счетчик 23 импульсов и дешифратор 24.

На торце 2 волновода 1 закреплено испытуемое изделие 25 или контрольный акселерометр. 60

Устройство работает следующим образом.

Прк нажатии кнопки 11 источник 10 выдает импульс, открывающий тиристорный ключ 9. Емкосткый накопитель

7 .разряжается через ключ 9 на обмотку индуктора 4. В результате взаимодействия электромагнитного поля индуктора с вихревыми токами, наводимыми в материале волновода 1, в области ударного торца 3 возникает импульс деформации сжатия, который начинает распространяться по направлению к торцу 2 со скоростью звука в материале волновода 1.Достигнув торца 2, импульс деформации сжатия отражается, трансформируясь в импульс деформации растяжения, и распространяется по направлению к торцу 3. У торца 3 вновь происходит отражение импульса со сменой знака деформации. При отражении генерируется знакопеременное ударное ускорение торца, передающееся испытуемому изделию 25 Компенсирование затухания производится с помощью генератора 18 импульсов подкачки, управляемого схемой синхронизации.

Импульс деформации сжатия возбуждает в измерительном преобразователе 19 электрический сигнал, подающийся через усилитель-формирователь

2.0 на счетчик 23 импульсов и линию

21 задержки. Сигнал обратной полярности, возникающий в преобразователе

19 при прохождении импульса деформации растяжения, через усилительформирователь 20 не проходит. Счетчик 23 через дешифратор 24 управляет электронным ключом 22, пропуская задержанные импульсы на вход запуска генератора 18. В зависимости от выбранного режима подкачки энергии может разрешаться прохождение всех импульсов, либо каждого второго, четвертого, восьмого и т.д.

Время задержки выбирается таким образом, чтобы импульс деформации сжатия, вызванный импульсом подкачки с генератора 18, совпадал по фазе с импульсом, отраженным от торца 2. При достижении заданного числа ударов происходит переполнение счетчика 23, который заранее настраива- . ется на требуемый объем счета, и дешифратор 24 выдает сигнал на источник 13 управляющего йапряжения, который выдает импульс открывающий ключ

12, при этом емкостной накопитель 8, разряжается на обмотку индуктора 4, формируя гасящий импульс деформации сжатия, аналогичный первоначальному.

Он задержан относительно последнего рабочего импульса на время

6„ — >

ЬЬ где 8, — расстояние между преобразователем 19 и торцом 3; скорость звука в материале волновода 1.

Это время выбирается большим, чем длительность импульса. Отражаясь от

765681 торца 2, последний рабочий импульс трансформируется н импульс деформации растяжения и взаимно уничтожается с гасящим импульсом. Процесс ударного возбуждения волновода 1 резко .прекращается. 5

Устройство для испытания иэделий на ударные ноздействия позволяет автоматически осуществить передачу..заданного числа ударов ранной амплитуды на испытуемое изделие, при этом обеспечивается высокая частота следования ударных воздействий. Время между двумя последовательными ударными воздействиями составляет

Ф= — 1; е

Чьь где 9 - длина волновода 1.

Примение стальных волноводов (Vg

5100 м/сек) позволяет достичь производительности 1600 ударов в секунду при длине 8 =1,5м,что значительно выше, чем в известных устройствах. формула изобретения 25

1. Устройство для испытания изделий на ударные воздействия, содержащее механический волнонод и расположенный у его торца.индуктор, электрически связанный через блок управления с емкостным накопителем, подключенным к зарядному устройству, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью понышения производительности испытания, оно снабжено последовательно соединенными измерительным преобразонателем ударного импульса, закрепленным в теле волновода., усилителем-формирователем импульсон, линией задержки, электронным ключом и генератором импульсов подкачки, к выходу которого подключен индуктор, а также последовательно соединенными счетчиком импульсов, вход которого подключен к выходу усилителя-формирователя импульсов, и дешифраторсм, выход которого подключен к управляющему входу электронного ключа.

2. Устройство по п.1, о .т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматического прекращения испытания при получении заданного числа ударов, оно снабжено нторым емкостным накопителем и вторым блоксм управления для электрической связи второго накопителя с индуктором, дешифратор имеет второй выход для выдачи сигналов управления при переполнении счетчика импульсов, а управляющий вход второго блока управления подключен ко второму выходу дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Малинский В. Д. Контроль и испытания радиоаппаратуры. М., "Энергия", 1970. с. 264.

2. Барков E. A. Оценка неоднородности поля ускорений н механическом волноводе. Опыт измерения параметров механического удара". Л., Ленинградский дом научно-технической пропоганды. 1973, с.20-24(прототип) 765681

Составитель В. Шехтер

Т С.Мигунова Ко екто О.Билак

10Г9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра окая Наб.

4 5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4