DE1110916B

DE1110916B - Device for generating acceleration bumps for test purposes

Info

Publication number: DE1110916B
Application number: DEL35130A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Herbert Becker; Johann Herzog
Original assignee: Losenhausenwerk Duesseldorfer Maschinenbau AG
Current assignee: Losenhausenwerk Duesseldorfer Maschinenbau AG
Priority date: 1960-01-15
Filing date: 1960-01-15
Publication date: 1961-07-13

Description

Vorrichtung zur Erzeugung von Beschleunigungsstößen zu Prhfzwecken Es ist bekannt, Geräte wie beispielsweise elektronische Apparaturen oder Flugzeuginstrumente hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit gegen Beschleunigungsstöße zu überprüfen. Es sind zu diesem Zweck hydraulische Prüfvorrichtungen bekannt. Diese sind jedoch relativ kompliziert und aufwendig. Device for generating acceleration shocks for test purposes It is known devices such as electronic equipment or aircraft instruments to check with regard to their sensitivity to acceleration bumps. It hydraulic testing devices are known for this purpose. However, these are relative complicated and time-consuming.

Es ist ferner eine Vorrichtung zur Erzeugung von Beschleunigungsstößen zu Prüfzwecken bekannt, bei welcher ein das Prüfobjekt aufnehmender Aufspanntisch aus vorgegebener Höhe frei auf eine nachgiebige Unterlage fällt und zur Veränderung der Stoß dauer das Nachgeben der Unterlage veränderbar ist. Bei dieser bekannten Anordnung ist die nachgiebige Unterlage unelastisch. Sie besteht nämlich aus körnigem Material, in welches der Aufspanntisch mit geeignet ausgebildeten kegeligen oder sonstigen Ansätzen eindringt. Das hat den Nachteil, daß die Art des Aufschlages und Beschleunigungsstoßes entscheidend von der Art des verwendeten körnigen Materials und der Form des Ansatzes abhängt. Diese Zusammenhänge müssen empirisch bestimmt werden. Die Veränderung der Beschleunigungsimpulse erfordert bei der bekannten Anordnung ein Auswechseln von Ansatzkörpern. Dies ist umständlich und störend. It is also a device for generating acceleration surges known for testing purposes, in which a mounting table receiving the test object falls freely from a given height on a flexible surface and changes the impact time the yielding of the base can be changed. With this well-known Arrangement, the resilient pad is inelastic. Namely, it consists of granular Material in which the work table with suitably designed conical or other approaches penetrates. This has the disadvantage that the type of surcharge and acceleration shock depends on the type of granular material used and the shape of the approach. These relationships must be determined empirically will. The change in the acceleration pulses requires the known arrangement an exchange of attachment bodies. This is cumbersome and annoying.

Die Variationsmöglichkeiten sind begrenzt. Es ist dort außerdem erforderlich, das körnige Material nach jedem Versuch von Hand zu glätten.The possible variations are limited. It is also necessary there hand smoothening the granular material after each attempt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Vorrichtung zu vermeiden. The invention is based on these disadvantages of the known Avoid device.

Erfindungsgemäß geschieht das dadurch, daß die Unterlage von einer durch Federn mit veränderbarer Federkonstante abgestützten Aufprallplatte gebildet wird.According to the invention this is done in that the base of a formed by springs with a variable spring rate supported impact plate will.

Bei einer solchen Anordnung lassen sich Dauer, Höhe und Form des Beschleunigungsstoßes ohne weiteres aus den Maschinendaten und der Fallhöhe berechnen und brauchen nicht wie bei der bekannten Anordnung empirisch bestimmt zu werden. Auch kann das Nachgeben der Unterlage auf einfache Weise, z. B. durch Zuschalten von Federn, verändert werden. With such an arrangement, the duration, height and shape of the Calculate the acceleration shock easily from the machine data and the height of fall and do not need to be determined empirically as in the known arrangement. The yielding of the pad can also be done in a simple manner, e.g. B. by switching on of feathers, to be changed.

Bei geeigneter Ausbildung der Auffangmittel kann der Aufspanntisch beim Auffangen wieder in seine ursprüngliche Lage angehoben werden, so daß das Prüfobjekt periodisch gleichen Beschleunigungsstößen ausgesetzt werden kann. Die Auffangmittel können zu diesem Zweck beispielsweise von einer mit einem seitlichen Keil versehenen motorisch angetriebenen Keilscheibe gebildet werden, welche mit diesem Keil unter eine an dem Aufspanntisch vorgesehene Keilnase greift. Durch den Keil wird der Aufspanntisch beim Umlaufen der Keilscheibe wieder in seine ursprüngliche Lage angehoben, ehe er von neuem auf die Aufprallplatte herabfällt. With a suitable design of the collecting means, the clamping table be lifted back into its original position when catching, so that the test object can be periodically exposed to the same acceleration shocks. The catching means can for this purpose, for example, from one provided with a lateral wedge motor-driven wedge disc are formed, which with this wedge under a wedge nose provided on the work table engages. The clamping table becomes through the wedge when rotating the wedge disk back into his original position raised before he falls again onto the impact plate.

In Bild 1 ist das Prinzip eines erfindungsgemäß ausgerüsteten Stoßtisches schematisch dargestellt, Bild 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Figure 1 shows the principle of a push table equipped according to the invention shown schematically, Figure 2 shows an embodiment.

In vereinfachter Form kann die Theorie, auf der die vorliegende Erfindung beruht, wie folgt dargestellt werden. In simplified form, the theory on which the present invention based, can be shown as follows.

Fällt ein Gewicht G = mg aus der Höhe H auf eine federnd abgestützte Aufprallplatte, dann ist bei der maximalen Auslenkung xmaX die in der Feder gespeicherte potentielle Energie gleich der von der Kraft G entlang des Weges H + X,nax geleisteten Arbeit. If a weight G = mg falls from height H onto a spring supported Impact plate, then at the maximum deflection xmax is the one stored in the spring potential energy equal to that produced by the force G along the path H + X, nax Job.

Daraus ergibt sich: wenn mit c die Federkonstante bezeichnet wird (Bild 1). Die Zeit t,, welche die Masse m benötigt, um den Weg H zu durcheilen, ist durch bestimmt. Die ZeittB, während derer die Massem und die Aufprallplatte Kontakt haben, ist gleich der halben Periode der freien Schwingungen und durch gegeben. Daraus folgt: Bei ein und derselben Fallhöhe H ist die zeitliche Dauer des Beschleunigungsstoßes und damit der absolute Betrag der Beschleunigungsspitze eine Funktion von m, c.This results in: if c is the spring constant (Fig. 1). The time t ,, which the mass m needs to hurry through the path H is through certainly. The time tB during which the masses and the impact plate are in contact is equal to half the period of the free oscillations and through given. From this it follows: With one and the same height of fall H, the duration of the acceleration shock and thus the absolute amount of the acceleration peak is a function of m, c.

Bei ein und derselben Federkonstanten c variiert die zeitliche Dauer des Beschleunigungsstoßes und damit der absolute Betrag der Beschleunigungsspitze mit m. With one and the same spring constant c, the duration varies of the acceleration surge and thus the absolute amount of the acceleration peak with m.

Für konstantes m, c ist der absolute Betrag der Beschleunigungsspitze eine Funktion der Fallhöhe H. For constant m, c is the absolute amount of the acceleration peak a function of the height of fall H.

Bild 2 zeigt eine praktische Ausführung. Figure 2 shows a practical implementation.

Im Maschinenständer 1 sind drei Druckfedern 2 auf den verstellbaren Kolben 3 gelagert. Die Aufprallplatte 4 wird von den Druckfeldern 2 getragen. Sie wird nach oben in der Fallhöhenstellung O mm durch die Anschläge und Bedämpfungen 5 begrenzt. Die Zahl der wirksamen Druckfedern 2 und damit eine 15ende rung der Federkonstante c kann wahlweise während eines Versuches durch Zu- oder Abstellung einzelner Druckfedern mit Hilfe des Exzenters 6 eingestellt werden. In the machine stand 1 there are three compression springs 2 on the adjustable Piston 3 stored. The impact plate 4 is carried by the pressure fields 2. she is moved upwards in the drop height position O mm by the stops and damping 5 limited. The number of effective compression springs 2 and thus a 15end tion of the Spring constant c can be selected either during an attempt by closing or closing individual compression springs can be adjusted with the aid of the eccentric 6.

Der Aufspanntisch 7 für die Probekörper 8 ist im Maschinenständer 1 leicht gleitend geführt. Er besitzt, oberhalb rückseitig angeordnet, die Halterung9 mit der Gleitbahn 10. In diese Halterung 9 greift die in der Hubtraverse 11 gelagerte Scheibe 12 mit dem Hubkeil 13 ein. Die Scheibe 12 mit dem Hubkeil 13 kann durch Motorantrieb und in seiner Drehzahl stufenlos veränderlich in der Pfeilrichtung gedreht werden. The clamping table 7 for the specimen 8 is in the machine stand 1 easily gliding. It has the holder 9, arranged above on the rear with the slideway 10. In this holder 9, the one mounted in the lifting beam 11 engages Disc 12 with the lifting wedge 13. The disc 12 with the lifting wedge 13 can through Motor drive and its speed continuously variable in the direction of the arrow to be turned around.

Zu Beginn eines Versuches wird die Scheibe 12 mit dem Hubkeil 13 in die Halterung 9 gefahren. At the beginning of an experiment, the disc 12 is lifted with the lifting wedge 13 moved into the holder 9.

Durch Antrieb der Spindel 14 wird die Hubtraverse 11 mit dem Aufspanntisch 7 auf die gewünschte FaL1-höhe gebracht. Die der Fallhöhe und der Eigenfrequenz des Federsystems entsprechende Drehzahl für die Scheibe 12 wird eingestellt. der Antrieb eingeschaltet.By driving the spindle 14, the lifting beam 11 with the clamping table 7 brought to the desired level 1. The height of fall and the natural frequency of the spring system corresponding speed for the disc 12 is set. the Drive switched on.

Nachdem der Hubkeil 13 die Gleitbahn verläßt, fällt der Aufspanntisch 7 im freien Fall auf die Aufprallplatte 4. Fallhöhe und Drehzahl der Scheibe 12 sind auch während des Versuches verstellbar. Die Hubvorrichtung ist so ausgebildet, daß der Aufspanntisch 7 nach dem Aufprall in seine Ausgangslage zurückgebracht wird. After the lifting wedge 13 leaves the slide, the work table falls 7 in free fall onto the impact plate 4. Height of fall and speed of rotation of the disc 12 can also be adjusted during the experiment. The lifting device is designed in such a way that that the work table 7 is returned to its original position after the impact.

Die Federkonstante des Federsystems kann durch Anordnung von 5, 7 oder mehr Druckfedern noch feiner abgestuft werden. Offensichtlich ist es möglich, durch Anderung der wirksamen Federlänge die Federkonstante zu ändern. The spring constant of the spring system can be determined by the arrangement of FIGS. 5, 7 or more compression springs can be graded even more finely. Obviously it is possible by Change the effective spring length to change the spring constant.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for generating acceleration shocks for test purposes, in which a clamping table receiving the test object is made from a specified Height falls freely on a flexible surface and to change the impact duration the yielding of the base can be changed, characterized in that the base by an impact plate supported by springs with a variable spring rate is formed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that collecting means are provided through which the spring-back clamping table in its upper end position is caught again.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the collecting means by a motor-driven wedge disc with a side wedge are formed, which with this wedge under a provided on the work table Wedge nose engages.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the spring constant of the suspension for the impact plate by switching on or off is changeable by springs.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the abutment a plurality of springs are mounted on eccentrics in such a way. that the springs through Rotation of the associated eccentric can optionally be applied individually to the impact plate or can be withdrawn from it.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the clamping table is releasably suspended from a height-adjustable traverse is.

7. Apparatus according to claim 3 and one of claims 5 and 6, characterized characterized in that the speed of the motor according to the set height of fall or spring constant is adjustable.

Papers Considered: U.S. Patent No. 2,645 931.