RU2406074C2 - Impact test stand - Google Patents

Impact test stand Download PDF

Info

Publication number
RU2406074C2
RU2406074C2 RU2009102068/28A RU2009102068A RU2406074C2 RU 2406074 C2 RU2406074 C2 RU 2406074C2 RU 2009102068/28 A RU2009102068/28 A RU 2009102068/28A RU 2009102068 A RU2009102068 A RU 2009102068A RU 2406074 C2 RU2406074 C2 RU 2406074C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
stand
rod
shock
cup
Prior art date
Application number
RU2009102068/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009102068A (en
Inventor
Сергей Григорьевич Субботин (RU)
Сергей Григорьевич Субботин
Владимир Ефремович Баранов (RU)
Владимир Ефремович Баранов
Валерий Иванович Комаров (RU)
Валерий Иванович Комаров
Алла Юрьевна Мельникова (RU)
Алла Юрьевна Мельникова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина")
Priority to RU2009102068/28A priority Critical patent/RU2406074C2/en
Publication of RU2009102068A publication Critical patent/RU2009102068A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2406074C2 publication Critical patent/RU2406074C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: device has a cylindrical housing in which there is piston mounted on a rod, a piston fixing device, a support, a drive for accelerating the piston, having a high pressure source and a pneumatic chamber, a braking device and the test article. The device is also fitted with a thrust bushing mounted on one end of the rod between the piston and the fixing device and interacts with the piston through a spring. The article is attached to the other end of the rod. The support can interact with the piston and the pneumatic chamber is formed by inner walls of the housing and the piston.
EFFECT: simple design of the stand and more accurate reproduction of parametres of natural impact loads of the test article.
4 cl, 4 dwg

Description

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 испытания изделий на воздействие ударных нагрузок.The invention relates to testing equipment, and in particular to stands for testing the complex effects of mechanical shock and various physical factors, in particular to stands for testing products for impact loads.

Известно устройство для ударных испытаний, содержащее цилиндрический корпус с установленным в нем поршнем, фиксатор поршня, привод для разгона поршня, включающий источник высокого давления, тормозное устройство и испытуемое изделие. Испытуемое изделие крепится на поршне, фиксатор поршня выполнен в виде держателя с регулируемым усилием срабатывания. Устройство включает также средства формирования ударного импульса, представляющие собой выполненную в цилиндрическом корпусе по всей его длине систему отверстий, в части которых установлены заглушки, а в других - дроссели (а.с. СССР №977978, МПК G01M 7/00, 1981 г.).A device for impact testing, containing a cylindrical body with a piston installed in it, a piston lock, a drive for accelerating the piston, including a high pressure source, a brake device and the test product. The test product is mounted on the piston, the piston lock is made in the form of a holder with an adjustable response force. The device also includes shock pulse generation means, which are a system of holes made in a cylindrical body along its entire length, in which part plugs are installed, and in others - chokes (AS USSR No. 977978, IPC G01M 7/00, 1981 )

Несмотря на то, что устройство имеет простую конструкцию и позволяет воспроизводить различные ударные импульсы, оно не может быть использовано в условиях испытаний изделий на комплексное воздействие механического удара и различных физических факторов (например, воздействие электромагнитного или радиоактивного излучений). В таких испытаниях доступ к объекту испытаний внешнего воздействующего фактора должен быть максимально свободным от искажений испытательным оборудованием. Этому требованию данное устройство не удовлетворяет, так как объект испытаний находится внутри устройства.Despite the fact that the device has a simple design and allows you to play various shock pulses, it cannot be used in the conditions of testing products for the combined effects of mechanical shock and various physical factors (for example, exposure to electromagnetic or radioactive radiation). In such tests, access to the test object of the external factor should be as free as possible from distortion by the test equipment. This device does not satisfy this requirement, since the test object is located inside the device.

Кроме того, перед испытаниями для перенастройки устройства, осуществляемой простым путем перестановки заглушек и дросселей в отверстиях ствола устройства, должны проводиться достаточно сложные газодинамические расчеты на ЭВМ, не исключающие эксперименты по отработке каждого режима нагружения испытываемого изделия. Это приводит к увеличению количества экспериментов, неточности настройки устройства и увеличению затрат.In addition, before tests for reconfiguring the device, carried out simply by rearranging plugs and throttles in the openings of the barrel of the device, rather complicated gas-dynamic computer calculations should be carried out, not excluding experiments on testing each loading mode of the tested product. This leads to an increase in the number of experiments, inaccuracies in device settings and increased costs.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения, выбранным в качестве прототипа, является стенд для ударных испытаний, содержащий цилиндрический корпус с установленным в нем поршнем, закрепленным на штоке, фиксатор поршня, упор, привод для разгона поршня, включающий источник высокого давления и пневматическую камеру, тормозное устройство и испытуемое изделие. Стенд содержит дополнительный поршень, испытуемое изделие закреплено на поршне, который связан с упором посредством штока. Тормозное устройство выполнено в виде крешерного устройства, включающего закрепленную на штоке с помощью опоры втулку из пластичного материала и кольцевой резец, закрепленный на корпусе (а.с. СССР №1322105, МПК G01M 7/00, 1985 г.).The closest analogue of the claimed invention, selected as a prototype, is a stand for impact testing, containing a cylindrical body with a piston installed in it, mounted on a rod, a piston lock, an emphasis, a drive for accelerating the piston, including a high pressure source and a pneumatic chamber, a brake device and test item. The stand contains an additional piston, the test product is mounted on a piston, which is connected to the stop by a rod. The brake device is made in the form of a crash device, including a sleeve made of plastic material fixed to the rod with the help of a support and an annular cutter mounted on the body (AS USSR No. 13232105, IPC G01M 7/00, 1985).

В этом устройстве объект испытаний может быть вынесен за пределы стенда для удобства его размещения в зоне формирователя физического фактора. Это является важным преимуществом данного стенда по сравнению с вышерассмотренным устройством.In this device, the test object can be moved outside the booth for the convenience of its placement in the area of the shaper of the physical factor. This is an important advantage of this stand compared to the above device.

Данный стенд воспроизводит ударные импульсы, близкие к трапецеидальной форме с крутым передним фронтом, медленно спадающим уровнем максимальной силы, и его основной особенностью является воспроизведение с повышенной точностью ударных импульсов с крутым задним фронтом.This stand reproduces shock pulses close to a trapezoidal shape with a steep leading edge, a slowly falling maximum force level, and its main feature is the reproduction of shock pulses with a steep trailing edge with increased accuracy.

Очевидно, что резкий сброс ударной нагрузки на стенде в момент присоединения дополнительного поршня к основному приводит к большим динамическим реакциям узлов испытуемого изделия после нагружения, но это является следствием поставленной цели (формирование крутого заднего фронта импульса).Obviously, a sharp discharge of the shock load on the bench at the time of attachment of the additional piston to the main one leads to large dynamic reactions of the nodes of the tested product after loading, but this is a consequence of the goal (the formation of a steep trailing edge of the pulse).

При этом стенд существенно искажает импульс ударного нагружения испытуемого изделия наложенными высокочастотными колебаниями. Это происходит при резком освобождении «растянутого» штока при размыкании фиксатора и при ударном присоединении дополнительного поршня к основному.In this case, the stand significantly distorts the impulse of shock loading of the test product by superimposed high-frequency vibrations. This occurs when the “extended” rod is suddenly released when the latch opens and when the additional piston is impacted to the main one.

В большинстве натурных случаев ударных нагружений при соударении и внедрении в жесткие среды, действии давления ударной волны и т.п. задний фронт импульса является пологим. Поэтому выше рассмотренный стенд, являющийся наиболее близким аналогом, нельзя использовать при испытаниях изделий на такие импульсы. Кроме того, стенд достаточно сложно настраивается для получения заданного ударного импульса. Предварительно дополнительный поршень должен устанавливаться на расчетном расстоянии от внутреннего торца основного поршня, а имеющийся в стенде упор - на другом расчетном расстоянии от дополнительного поршня.In most natural cases of shock loading during collision and penetration into rigid media, the action of shock wave pressure, etc. the trailing edge of the pulse is gentle. Therefore, the above-considered stand, which is the closest analogue, cannot be used when testing products for such pulses. In addition, the stand is difficult to configure to obtain a given shock pulse. Previously, the additional piston should be installed at a calculated distance from the inner end of the main piston, and the stop in the stand should be installed at another calculated distance from the additional piston.

Применение тормозного устройства, основанного на принципе срезания материала или дросселирования газа, усложняет конструкцию. А последовательное расположение пневматической камеры и тормозного устройства не обеспечивает компактность стенда.The use of a braking device based on the principle of cutting material or throttling gas complicates the design. A sequential arrangement of the pneumatic chamber and the brake device does not provide a compact stand.

Решаемая изобретением задача - более достоверное воспроизведение параметров натурных ударных нагрузок испытуемого изделия и создание более простой конструкции стенда.The problem solved by the invention is a more reliable reproduction of the parameters of full-scale shock loads of the tested product and the creation of a simpler stand design.

Сущность изобретения заключается в том, что в стенде для ударных испытаний, содержащем цилиндрический корпус с установленным в нем поршнем, закрепленным на штоке, фиксатор поршня, упор, привод для разгона поршня, включающий источник высокого давления и пневматическую камеру, тормозное устройство и испытуемое изделие, особенностью является то, что стенд снабжен упорной втулкой, установленной на одном конце штока между поршнем и фиксатором и взаимодействующей с поршнем через пружину, на другом конце штока закреплено изделие, при этом упор установлен с возможностью взаимодействия с поршнем, а пневматическая камера образована внутренними стенками корпуса и поршнем.The essence of the invention lies in the fact that in the stand for impact testing, containing a cylindrical body with a piston installed in it, mounted on a rod, a piston lock, an emphasis, a drive for accelerating the piston, including a high pressure source and a pneumatic chamber, a brake device and a test product, a feature is that the stand is equipped with a thrust sleeve mounted on one end of the rod between the piston and the latch and interacting with the piston through the spring, the product is fixed at the other end of the rod, with the stop installed with the possibility of interaction with the piston, and the pneumatic chamber is formed by the inner walls of the housing and the piston.

Для упрощения конструкции, удобства эксплуатации и уменьшения затрат путем замены дорогостоящих резцов и исключения создаваемой ими стружки, подвергаемой воздействию физических факторов (например, радиоактивного излучения), тормозное устройство выполнено в виде соединенного с поршнем одним концом и охватывающего шток стакана с внутренней оболочкой и пуансона, закрепленного на штоке с другого конца стакана, который выступает за цилиндрический корпус.To simplify the design, ease of operation and reduce costs by replacing expensive cutters and eliminating the chips created by them, exposed to physical factors (for example, radioactive radiation), the braking device is made in the form of one end connected to the piston and covering the stem of the cup with an inner shell and a punch, fixed on the rod from the other end of the glass, which protrudes beyond the cylindrical body.

Для упрощения конструкции и настройки стенда упор установлен между поршнем и фиксатором и выполнен регулируемым в виде двух жестко закрепленных с одного торца цилиндров, размещенных друг в друге и смещенных относительно друг друга, при этом внешний цилиндр образует резьбовое соединение с корпусом, а внутренний цилиндр - с фиксатором.To simplify the design and setup of the stand, the emphasis is installed between the piston and the clamp and made adjustable in the form of two cylinders rigidly fixed from one end, placed in each other and offset from each other, while the outer cylinder forms a threaded connection with the housing, and the inner cylinder with retainer.

Для уменьшения паразитных колебаний изделия при испытаниях и повышения воспроизводимости параметров натурных ударных нагрузок испытуемого изделия внутренний цилиндр упора снабжен кольцевым демпфирующим элементом, размещенным на его торце, который обращен к поршню.To reduce parasitic vibrations of the product during testing and to increase the reproducibility of the parameters of full-scale shock loads of the tested product, the inner stop cylinder is equipped with an annular damping element located at its end face, which faces the piston.

При проведении анализа уровня техники, включающего поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам данного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных отличительных признаков от прототипа, изложенных в формуле изобретения.When conducting analysis of the prior art, including searching by patent and scientific and technical sources of information and identifying sources containing information about analogues of the claimed invention, no analogues were found that are characterized by signs that are identical to all the essential features of this invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype as the closest in the set of essential features of the analogue allowed to identify the set of essential distinguishing features from the prototype set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. В результате поиска не выявлены технические решения с этими признаками. На этом основании можно сделать выводы о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».To verify the conformity of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed device from the prototype. As a result of the search, no technical solutions with these characteristics were identified. On this basis, we can conclude that the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого стенда для ударных испытаний.Figure 1 shows a General view of the proposed stand for impact testing.

На фиг.2 представлен увеличенный вид А, указанный на фиг.1, изображающий часть тормозного устройства стенда.Figure 2 presents an enlarged view And indicated in figure 1, depicting a part of the brake device of the stand.

На фиг.3 изображена зависимость ускорения испытуемого изделия от времени.Figure 3 shows the dependence of the acceleration of the test product on time.

На фиг.4 представлен ударный импульс, реализованный на стенде в методическом опыте.Figure 4 presents the shock pulse implemented at the stand in a methodological experiment.

Стенд для ударных испытаний содержит цилиндрический корпус 1 с установленным в нем поршнем 2, закрепленным на штоке 3, привод для разгона поршня 2, включающий источник высокого давления (не показан) и пневматическую камеру 4. Пневматическая камера 4 образована внутренними стенками корпуса 1 и поршнем 2. На одном конце штока 3 с помощью болтового соединения 5 закреплено испытуемое изделие 6. На другом конце штока 3 установлена упорная втулка 7 и фиксатор 8 поршня 2. Упорная втулка 7 соединена со штоком 3 с помощью резьбы и расположена между поршнем 2 и фиксатором 8 поршня 2. Упорная втулка 7 взаимодействует с поршнем 2 через пружину 9 (например, тарельчатую) (фиг.1).The stand for impact tests contains a cylindrical housing 1 with a piston 2 installed in it, fixed on the rod 3, a drive for accelerating the piston 2, including a high pressure source (not shown) and a pneumatic chamber 4. The pneumatic chamber 4 is formed by the inner walls of the housing 1 and the piston 2 A test article 6 is fixed at one end of the stem 3 using a bolt joint 5. At the other end of the stem 3, a thrust sleeve 7 and a piston retainer 8 are mounted. 2. The thrust sleeve 7 is connected to the stem 3 by a thread and is located between the piston 2 and the retainer 8 of the piston 2. The thrust sleeve 7 interacts with the piston 2 through the spring 9 (for example, a disk) (figure 1).

Стенд содержит регулируемый в осевом направлении упор 10, установленный с возможностью взаимодействия с поршнем 2 и фиксатором 8. Упор 10 выполнен в виде двух жестко закрепленных с одного торца цилиндров, размещенных друг в друге и смещенных относительно друг друга для удобства при настройке, а также для компактности стенда. При этом на внутренних поверхностях обоих цилиндров выполнена резьба, с помощью которой внешний цилиндр соединен с корпусом 1, а внутренний цилиндр соединен с фиксатором 8. На торце внутреннего цилиндра упора 10, обращенного к поршню 2, установлен кольцевой демпфирующий элемент 11.The bench contains an axially adjustable stop 10, which is installed with the possibility of interaction with the piston 2 and the latch 8. The stop 10 is made in the form of two cylinders rigidly fixed from one end, placed in each other and offset relative to each other for ease of adjustment, as well as for compactness of the stand. At the same time, a thread is made on the inner surfaces of both cylinders, with the help of which the outer cylinder is connected to the housing 1, and the inner cylinder is connected to the latch 8. At the end of the inner cylinder of the stop 10 facing the piston 2, an annular damping element 11 is installed.

Стенд также содержит тормозное устройство, работающее на принципе протяжки материалов. Тормозное устройство расположено на штоке 3, выполнено в виде стакана 12 с внутренней металлической оболочкой 13, охватывающей шток 3. Один конец стакана 12 соединен с поршнем 2 резьбовым соединением, а другой конец стакана 12, выступающий за цилиндрический корпус 1, охватывает пуансон 14, закрепленный на штоке 3 (фиг.2).The stand also contains a brake device operating on the principle of pulling materials. The brake device is located on the stem 3, made in the form of a cup 12 with an inner metal shell 13 covering the stem 3. One end of the cup 12 is connected to the piston 2 by a threaded connection, and the other end of the cup 12, protruding from the cylindrical body 1, covers the punch 14, fixed on the stock 3 (figure 2).

Предварительная настройка стенда осуществляется следующим образом. Для формирования заданного ударного импульса (фиг.3) упор 10, являющийся соединительным элементом между корпусом 1 и фиксатором 8, устанавливается на расчетное расстояние (Δ+Δ0) от поршня 2, где Δ0 - деформация тарельчатой пружины 9. Ход поршня Δ можно рассчитать по формуле, определяющей перемещение испытуемого изделия 6 за время действия трапецеидального импульса ударной нагрузки t при tф<<tи Pre-setting the stand is as follows. To form a given shock pulse (Fig. 3), the stop 10, which is a connecting element between the housing 1 and the latch 8, is installed at the calculated distance (Δ + Δ 0 ) from the piston 2, where Δ 0 is the deformation of the Belleville spring 9. The piston stroke Δ can calculate according to the formula that determines the movement of the test product 6 during the action of the trapezoidal pulse of the shock load t at t f << t and

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где tK - длительность ударного импульса в конце разгона поршнем;where t K is the duration of the shock pulse at the end of acceleration by the piston;

g - ускорение силы тяжести;g is the acceleration of gravity;

a max - заданное максимальное ускорение ударного импульса; a max is the specified maximum acceleration of the shock pulse;

a K - ускорение ударного импульса в конце разгона поршнем; a K is the acceleration of the shock pulse at the end of acceleration by the piston;

tи - заданная длительность ударного импульса;t and - the specified duration of the shock pulse;

tф - длительность переднего фронта нарастания ускорения ударного импульса. t f - the duration of the leading front of the increase in acceleration of the shock pulse.

В пневматическую камеру 4 закачивается воздух до расчетного давления, реализующего заданную нагрузку. При этом поршень 2 перемещается в сторону фиксатора 8 на расстояние Δ0, деформируя тарельчатую пружину 9, которая упирается на боковые поверхности поршня 2 и втулки 7, а между конической частью пуансона 14 и оболочкой 13 образуется зазор Δ0. В исходном состоянии поршень 2, опираясь на тарельчатую пружину 9, сжатую на величину расчетной деформации Δ0, и упорную втулку 7, удерживается фиксатором 8. При этом шток 3 с пуансоном 14, соединяющий поршень 2 и испытуемое изделие 6, находится в ненагруженном состоянии. Устройство готово к работе.Air is pumped into the pneumatic chamber 4 to a design pressure that realizes a given load. In this case, the piston 2 moves towards the latch 8 by a distance Δ 0 , deforming a disk spring 9, which abuts against the side surfaces of the piston 2 and the sleeve 7, and a gap Δ 0 is formed between the conical part of the punch 14 and the shell 13. In the initial state, the piston 2, relying on a Belleville spring 9, compressed by the design strain Δ 0 , and the thrust sleeve 7, is held by the latch 8. In this case, the rod 3 with the punch 14 connecting the piston 2 and the test article 6 is in an unloaded state. The device is ready to go.

Предлагаемый стенд для ударных испытаний работает следующим образом. После раскрытия фиксатора 8 поршень 2 начинает перемещаться в сторону фиксатора 8 под действием сжатого воздуха в пневматической камере 4. Вместе с поршнем 2 в движении находятся следующие элементы: втулка 7, сжатая тарельчатая пружина 9, шток 3, испытуемое изделие 6 с креплением 5, пуансон 14 и стакан 12 с оболочкой 13. Поршень 2 проходит расстояние Δ до контакта с торцем внутреннего цилиндра упора 10 и останавливается, в результате чего разгон испытуемого изделия 6 под действием сжатого воздуха резко прекращается.The proposed stand for impact testing works as follows. After the latch 8 is opened, the piston 2 begins to move towards the latch 8 under the action of compressed air in the pneumatic chamber 4. Together with the piston 2, the following elements are in motion: sleeve 7, compressed disk spring 9, rod 3, test item 6 with mount 5, punch 14 and the glass 12 with the shell 13. The piston 2 passes the distance Δ to the contact with the end of the inner cylinder of the stop 10 and stops, as a result of which the acceleration of the test product 6 under the action of compressed air abruptly stops.

Давление в пневматической камере 4, действующее на поршень 2, уравновешивается усилием упора 10 с демпфирующим элементом 11. Когда деформация демпфирующего элемента 11 достигает максимума, поршень 2 останавливается. Вместе с поршнем 2 останавливается соединенный с ним стакан 12 с оболочкой 13. Остальные подвижные части установки: шток 3, упорная втулка 7, пуансон 14 с испытуемым изделием 6, обладающие запасом кинетической энергии, продолжают движение. Сжатая тарельчатая пружина 9 действует на эти части, ускоряя их движение до момента полной своей разгрузки и увеличивая длительность заднего фронта ударного импульса.The pressure in the pneumatic chamber 4 acting on the piston 2 is balanced by the stop force 10 with the damping element 11. When the deformation of the damping element 11 reaches its maximum, the piston 2 stops. Together with the piston 2, the cup 12 connected to it stops with the shell 13. The remaining movable parts of the installation: the rod 3, the thrust sleeve 7, the punch 14 with the test product 6, with a supply of kinetic energy, continue to move. The compressed disk spring 9 acts on these parts, accelerating their movement until they are completely unloaded and increasing the duration of the trailing edge of the shock pulse.

В свою очередь пуансон 14 после остановки поршня 2 начинает перемещаться относительно неподвижного стакана 12 и, пройдя расстояние Δ0 в момент полной разгрузки пружины 9, внедряется в оболочку 13, деформируя ее. В процессе протяжки оболочки 13 пуансоном 14 идет торможение испытуемого изделия 6 до полной остановки с формированием постоянной тормозной силы заданной величины. Для проведения следующих испытаний происходит замена оболочки 13, при изменении параметров ударного импульса упор 10 устанавливается на другое расчетное расстояние.In turn, the punch 14 after stopping the piston 2 begins to move relative to the stationary cup 12 and, having passed the distance Δ 0 at the time of the complete unloading of the spring 9, is introduced into the shell 13, deforming it. In the process of drawing the casing 13 by the punch 14, the test article 6 is braked to a complete stop with the formation of a constant braking force of a given value. To carry out the following tests, the shell 13 is replaced; when the parameters of the shock pulse change, the stop 10 is set to a different design distance.

Ударный импульс, изображенный на фиг.4, реализован на созданном стенде ударных испытаний (пневматической ударной машине) в конкретном методическом опыте. Основные параметры реализованного ударного импульса имеют следующие значения: максимальное ускорение испытуемого изделия при разгоне - 2652 м/с2; длительность переднего фронта ударного импульса - 0,2 мс; длительность заднего фронта - 0,8 мс; длительность ударного импульса - 4,3 мс, максимальное ускорение испытуемого изделия при торможении - 167 м/с2 (что составляет приблизительно 6% от величины ускорения на этапе разгона).The shock impulse shown in figure 4, is implemented on the created stand shock tests (pneumatic impact machine) in a specific methodological experience. The main parameters of the implemented shock pulse have the following meanings: the maximum acceleration of the test product during acceleration is 2652 m / s 2 ; the duration of the leading edge of the shock pulse is 0.2 ms; trailing edge duration - 0.8 ms; the duration of the shock pulse is 4.3 ms, the maximum acceleration of the test product during braking is 167 m / s 2 (which is approximately 6% of the acceleration at the acceleration stage).

Таким образом, за счет введения упорной втулки шток в исходном положении находится в ненапряженном состоянии и после срабатывания фиксатора не колеблется. А это в свою очередь исключает высокочастотные колебания испытуемого изделия и позволяет повысить воспроизводимость натурных ударных импульсов в начале разгона.Thus, due to the introduction of the thrust sleeve, the rod in the initial position is in an unstressed state and does not oscillate after the release of the clamp. And this, in turn, eliminates high-frequency oscillations of the tested product and allows to increase the reproducibility of full-scale shock pulses at the beginning of acceleration.

Кроме того, введение пружины увеличивает длительность заднего фронта ударного импульса, что приводит к уменьшению амплитуды высокочастотных колебаний испытуемого изделия. Вследствие чего достигается повышение воспроизводимости натурных ударных импульсов в области заднего фронта импульса.In addition, the introduction of a spring increases the duration of the trailing edge of the shock pulse, which leads to a decrease in the amplitude of the high-frequency oscillations of the tested product. As a result, an increase in reproducibility of natural shock pulses in the region of the trailing edge of the pulse is achieved.

Преимущество изобретения состоит в том, что применение безударного тормозного устройства, работающего на принципе протяжки материалов, имеющего оптимальную силовую характеристику Fторм=const, позволило сделать предлагаемую конструкцию стенда значительно дешевле и удобнее в использовании, чем применение дорогостоящих резцов и срезаемой втулки в прототипе.An advantage of the invention is that the use of a shock-free brake device operating on the principle of pulling materials, having an optimal power characteristic F brake = const, made the proposed stand design much cheaper and more convenient to use than the use of expensive cutters and a cut sleeve in the prototype.

Размещение регулируемого упора между поршнем и фиксатором позволяет проводить одну предварительную операцию настройки, которая обеспечивает формирование длительности заданного ударного импульса.Placing an adjustable stop between the piston and the latch allows one preliminary tuning operation, which ensures the formation of the duration of a given shock pulse.

Это упрощает конструкцию и предварительную настройку стенда.This simplifies the design and presetting of the stand.

Вынесение места крепления испытуемого изделия за пределы корпуса стенда упрощает обслуживание испытуемого изделия и позволяет создать более компактную конструкцию.The removal of the mounting location of the test product outside the housing of the stand simplifies the maintenance of the test product and allows you to create a more compact design.

Таким образом, представленные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:Thus, the data presented indicate that when using the claimed invention, the following combination of conditions:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в различных отраслях промышленности (в испытательных комплексах машиностроительных, автомобилестроительных, приборостроительных предприятий и т.д., и т.п.);- a tool that embodies the claimed device in its implementation, is intended for use in various industries (in test complexes of engineering, automotive, instrument-making enterprises, etc., etc.);

- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления.- for the claimed device in the form in which it is described in the claims, the possibility of its implementation is confirmed.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (4)

1. Стенд для ударных испытаний, содержащий цилиндрический корпус с установленным в нем поршнем, закрепленным на штоке, фиксатор поршня, упор, привод для разгона поршня, включающий источник высокого давления и пневматическую камеру, тормозное устройство и испытуемое изделие, отличающийся тем, что он снабжен упорной втулкой, установленной на одном конце штока между поршнем и фиксатором и взаимодействущей с поршнем через пружину, на другом конце штока закреплено изделие, при этом упор установлен с возможностью взаимодействия с поршнем, а пневматическая камера образована внутренними стенками корпуса и поршнем.1. The stand for impact testing, comprising a cylindrical body with a piston installed in it, mounted on a rod, a piston lock, an emphasis, a drive for accelerating the piston, including a high pressure source and a pneumatic chamber, a brake device and a test product, characterized in that it is equipped a thrust sleeve mounted on one end of the rod between the piston and the latch and interacting with the piston through the spring, the product is fixed at the other end of the rod, while the emphasis is mounted to interact with the piston, and the winding chamber is formed by the inner walls of the housing and the piston. 2. Стенд для ударных испытаний по п.1, отличающийся тем, что тормозное устройство выполнено в виде соединенного с поршнем одним концом и охватывающего шток стакана с внутренней оболочкой и пуансона, закрепленного на штоке с другого конца стакана, который выступает за цилиндрический корпус.2. The stand for impact tests according to claim 1, characterized in that the brake device is made in the form of a cup connected to the piston at one end and covering the stem of the cup with an inner shell and a punch fixed to the rod from the other end of the cup, which protrudes beyond the cylindrical body. 3. Стенд для ударных испытаний по п.2, отличающийся тем, что упор установлен между поршнем и фиксатором и выполнен регулируемым в виде двух жестко закрепленных с одного торца цилиндров, размещенных друг в друге и смещенных относительно друг друга, при этом внешний цилиндр образует резьбовое соединение с корпусом, а внутренний цилиндр - с фиксатором.3. The stand for impact tests according to claim 2, characterized in that the emphasis is installed between the piston and the clamp and made adjustable in the form of two cylinders rigidly fixed from one end, placed in each other and offset from each other, while the outer cylinder forms a threaded connection to the body, and the inner cylinder - with a latch. 4. Стенд для ударных испытаний по п.3, отличающийся тем, что внутренний цилиндр упора снабжен кольцевым демпфирующим элементом, размещенным на его торце, который обращен к поршню. 4. The stand for impact testing according to claim 3, characterized in that the inner cylinder of the stop is equipped with an annular damping element located at its end face, which faces the piston.
RU2009102068/28A 2009-01-22 2009-01-22 Impact test stand RU2406074C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102068/28A RU2406074C2 (en) 2009-01-22 2009-01-22 Impact test stand

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102068/28A RU2406074C2 (en) 2009-01-22 2009-01-22 Impact test stand

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009102068A RU2009102068A (en) 2010-07-27
RU2406074C2 true RU2406074C2 (en) 2010-12-10

Family

ID=42697865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009102068/28A RU2406074C2 (en) 2009-01-22 2009-01-22 Impact test stand

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2406074C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105509987A (en) * 2015-12-31 2016-04-20 苏州东菱振动试验仪器有限公司 Large-load high-g-value pneumatic vertical impact testbed
RU2694127C1 (en) * 2018-10-25 2019-07-09 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Dynamic load reproducing bench

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111175003A (en) * 2020-02-13 2020-05-19 苏州福艾斯振动系统有限公司 One-way impact test bench

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105509987A (en) * 2015-12-31 2016-04-20 苏州东菱振动试验仪器有限公司 Large-load high-g-value pneumatic vertical impact testbed
RU2694127C1 (en) * 2018-10-25 2019-07-09 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Dynamic load reproducing bench

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009102068A (en) 2010-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101476085B1 (en) Pressure wave generator with movable control rod for generating a pressure wave in a medium
RU2595322C9 (en) System and method for simulating high-intensity pyrotechnic shock
CN109506874B (en) Impact response spectrum test device and test method based on elastic stress wave loading
CN103913382B (en) Based on the split hopkinson press bar experimental provision that electromagnetic force loads
JP2018048998A (en) Device for measuring dynamic stress/strain response of ductile materials
RU2406074C2 (en) Impact test stand
JP6403437B2 (en) Modal impact test assembly, system and method
CN102706224B (en) Friction load loading device
US9310284B2 (en) Muzzle exit tester
CN104515668A (en) Ejection-type horizontal impact platform driven by air pressure
KR101444300B1 (en) Inertia Split type Test Property Measurement Apparatus
RU2280849C1 (en) Bed for dynamic testing
Pang et al. Investigation on dynamic penetration of closed-cell aluminium foam using in situ deceleration measurement
Kobusch et al. The 250 kN primary shock force calibration device at PTB
CN203894129U (en) Split hopkinson pressure bar experimental device
CN101024217B (en) Two-bar impaction-regulating vibration excitor
KR101749293B1 (en) Horizontal type pulse shock tester
RU2705918C1 (en) Method for dynamic testing of helical compression springs and device for its implementation
JP7353884B2 (en) automatic shock generator
US4317373A (en) Fatigue cycle sensor and method
RU2694127C1 (en) Dynamic load reproducing bench
SU1322105A1 (en) Bench for performing impact testing
SU1741002A1 (en) Stand for article testing
SU645046A1 (en) Installation for dynamic testing of articles
JP7402455B2 (en) High strain rate nanoindentation test equipment and method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200123