ES2247901A1 - Maquina para aplicar impactos de baja velocidad a estructuras mecanicas. - Google Patents
Maquina para aplicar impactos de baja velocidad a estructuras mecanicas.Info
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Abstract
Máquina para aplicar impactos de baja velocidad a estructuras mecánicas. Permite aplicar con alta precisión los impactos a baja velocidad, ofreciendo un amplio rango de energías, aplicación interna o externa, desde cualquier ángulo de incidencia y midiendo la energía entregada y devuelta. Incluye un elemento impactador (1) unido coaxialmente a un elemento lanzador (11) y ambos a su vez a una estructura de base (27). En la posición armada este conjunto queda vinculado mediante unos pestillos pivotantes (24) y actuadores (43), gobernados por el sistema de control de la máquina. El impactador (1) tiene en su cuerpo central (2) una brida (7) que se retiene en los pestillos pivotantes (24) y en su extremo posterior incluye el conjunto valvular (4) de propulsión. El elemento lanzador (11) incluye el tubo (10) del cilindro neumático de propulsión, con dos ventanas laterales (12) de paso del retenedor de válvula (13), otras con dos ventanas laterales (19) de paso del yugo (20) de retención del absorbedor de energía de emergencia (39).
Description
Máquina para aplicar impactos de baja velocidad a
estructuras mecánicas.
La presente invención, según lo expresado en el
enunciado, se refiere a una máquina para aplicar impactos de baja
velocidad a estructuras mecánicas, siendo una máquina compacta y de
alta precisión, ofreciendo un amplio rango de energías, pudiéndose
aplicar los impactos tanto desde el interior como desde el exterior
de una estructura completa o espécimen, desde cualquier ángulo de
incidencia y midiendo la energía entregada y la devuelta.
Actualmente, al menos en el contexto de las
estructuras primarias en "composite" de los aviones, uno de
los principales problemas siempre presente es la evaluación de la
"tolerancia al daño". Hoy, debido a la incorporación de nuevos
elementos/conjuntos en materiales compuestos en los aviones, la
necesidad de mejorar los procedimientos de ensayo para estas
evaluaciones, es urgente y se necesitan soluciones robustas e
integrales para los mismos.
Para introducir daños equivalentes a los que
ocurren en el servicio (principalmente durante las operaciones en
tierra) hay que aplicar con precisión impactos a baja velocidad
(típicamente hasta 10 m/s entre 20 y 150 julios).
Los métodos actualmente en uso están basados en
la caída libre de una masa desde una altura determinada o en un
péndulo tipo "Charpy" (que también funciona por efecto de la
gravedad). Estos procedimientos tienen grandes limitaciones,
fundamentalmente en cuanto al ángulo de incidencia, accesibilidad
del dispositivo aplicador y energía máxima que puede suministrar de
una manera práctica. Además, estos ensayos deben evitar el impacto
"secundario" que se suele producir como consecuencia del
rebote elástico y en los métodos mencionados, esto se evita con
intervención manual (y ágil) del operador.
Debido a las restricciones mencionadas, la
práctica normal es aplicar impactos a elementos estructurales
aislados o en conjuntos parcialmente integrados que permitan
posicionar el dispositivo aplicador. Esto implica el construir
"lo más representativamente posible" las condiciones de
contorno que tendría el elemento en la estructura completa. En
resumen, el procedimiento es "artificialmente" complejo y caro
y los resultados no son suficientemente
fiables.
fiables.
Otro punto importante es la carencia de datos
sobre la relación energía absorbida/energía aplicada.
En líneas generales, la máquina para aplicar
impactos de baja velocidad a estructuras mecánicas, objeto de la
invención, transforma la energía interna acumulada en un pequeño
depósito de aire comprimido (en adelante llamado calderín)en
energía cinética de una masa que impacta (en adelante llamada
impactador).
La máquina que nos ocupa incluye tres bloques
mecánicos principales:
- -
- El impactador, que tiene una masa adecuada al rango de energía a aplicar. Para una energía entre 20 y 150 julios la masa está en el rango de 3 a 5 kg.
- -
- El lanzador, que incluye el cilindro neumático y varios conjuntos auxiliares. Su masa deberá ser de un orden de magnitud mayor que la del impactador.
- -
- La estructura de base, que soporta los bloques mecánicos anteriores citados y aloja parte de los dispositivos neumáticos y eléctricos de los correspondientes circuitos, así como de más elementos de control.
Su masa total es un orden de magnitud superior a
la del impactador.
Las partes de la máquina pueden también ser
descritas desde un punto de vista funcional para tener una visión
más completa, para lo que cuenta con los siguientes
conjuntos/sistemas:
- -
- Sistema neumático de propulsión. Suministra y maneja la energía interna acumulada en una masa de aire a confinar en un calderín. Además proporciona el suministro continuo de aire al sistema de suspensión de colchón de aire y opera el conjunto de disparo.
- Adicionalmente, carga a las presiones preestablecidas para el impacto concreto, las dos cámaras del dispositivo absorbedor de energía residual.
- Incluye como instalación fija un conjunto de electroválvulas, filtro de aire, sensores de presión y un calderín a seleccionar de un juego disponible (el que mejor se adapta a las condiciones de disparo para mejorar la precisión en el suministro de energía).
- -
- Suspensión por cojinetes de colchón de aire. El lanzador incluye dos elementos comerciales idénticos que garantizan una suspensión sin fricciones del impactador, durante el movimiento relativo de ambos. El tamaño seleccionado permite movimientos laterales micrométricos que no afectan a la precisión del sistema de medida de velocidad.
- -
- Conjunto de disparo. Su función es eliminar, lo más instantáneamente posible todas las ligaduras entre el impactador, el lanzador y la base, para permitir el movimiento del impactador y el lanzador sometidos a la presión del calderín.
- -
- Conjunto pistón-válvula-muelle. Se encarga de mantener la compresión en la cámara neumática durante la fase de aceleración, de descargar la presión al final de ésta y de retener el impactador después del impacto.
- -
- Absorbedor de energía residual. Durante la aplicación del impacto, la energía suministrada en la expansión se reparte entre el impactador y el lanzador (siguiendo la ley de la cantidad de movimiento), con lo que se evita la transmisión de perturbaciones a la estructura base. Después de la aplicación del impacto y cuando ya ha sido medida la velocidad de rebote, procede detener (de la manera más "suave" posible) al lanzador y para este propósito es por lo que se incluye este dispositivo.
- -
- Absorbedor de energía de emergencia. Este dispositivo se ha previsto para que opere solamente si, por un error humano, la estructura que va a recibir el impacto queda posicionada fuera del alcance de la máquina. El mecanismo absorbedor recibe toda la energía cinética del impactador y lo para con un pequeño desplazamiento adicional.
- -
- Sistema de medida de velocidad. Este sistema está basado en un dispositivo láser que mide distancias cortas con mucha precisión. El dispositivo láser muestrea la distancia a intervalos fijos de tiempo y en esta máquina hay, al menos, tres muestras garantizadas (caso peor de velocidad máxima). Las medidas "útiles" se pueden separar fácilmente del conjunto de lecturas capturadas y, por medio de un sencillo algoritmo, obtener una medida precisa de velocidad.
- -
- Sistema de control. Este es el medio para coordinar toda la operación de la máquina. Además, permite una manipulación remota, lo cual es necesario en la mayoría de los casos para mantener al personal apartado del escenario del ensayo (seguridad y aislamiento de perturbaciones).
- Otra ventaja de
este sistema de control es que permite una mejora progresiva de la
calidad de los impactos, ya que posibilita un análisis de
correlación entre la energía predicha y la medida. La información
histórica de estos análisis permite, por una parte, refinar el
algoritmo de predicción, y por otra, disponer de datos de
degradación de los elementos cuya sustitución periódica se prevé
(tal como el caso de la junta tórica del émbolo del impactador,
como veremos más adelante en relación con las
\hbox{figuras).}
El modo de almacenaje de la máquina que nos ocupa
es el siguiente:
- El impactador, el lanzador y la estructura base, permanecen unidos por el mecanismo del dispositivo de disparo. Los circuitos neumáticos están completamente descargados.
Para la puesta en operación, el proceso está
totalmente coordinado por el sistema de control. La secuencia es
como sigue:
- -
- Conexión de la superficie de colchón de aire a la línea de presión correspondiente.
- -
- Comprobación de seguridad inicial (presión disponible, correcta señal en los canales de velocidad y presión,...).
- -
- Entrada de datos (identificación del ensayo/impacto, energía a aplicar y ángulo de incidencia).
- -
- Verificación de que el calderín instalado y las piezas de lastre en el lanzador son las adecuadas para la energía a aplicar.
- -
- Comprobación de seguridad adicional (verificación de la distancia al espécimen para garantizar el impacto correcto).
- -
- Armado del impactador (éste debe estar introducido en el lanzador y retenido por el dispositivo de disparo y el sistema de control deberá detectar esta condición).
- -
- Conexión de las dos cámaras del absorbedor de energía residual a la línea de presión, ajustar la presión de cada cámara y aislar las cámaras (cerrando las electroválvulas correspondientes).
- -
- Conexión del calderín a la línea de presión, ajustar la presión con precisión y aislar el calderín de la línea (cerrando la electroválvula correspondiente).
- -
- Petición de autorización para ejecutar el impacto.
- El sistema está ahora preparado para el disparo.
- Después de una corta espera (aproximadamente 15 segundos), si no se ha autorizado, el sistema no acepta la orden e inicia un reciclado, volviendo a ajustar la presión en el calderín y pidiendo autorización de nuevo. Esta operación evita que se desajuste la presión en el calderín (y por tanto, la energía del impacto) por cambios en la temperatura externa.
Cuando se autoriza el disparo, para un impacto
normal, la secuencia es como sigue:
- -
- El sistema de control activa neumáticamente el mecanismo de disparo, liberándose así el impactador y el lanzador y ambos de la estructura de base.
- -
- El aire comprimido confinado en el calderín se expande repeliéndose el impactador y el lanzador a lo largo del eje de impacto. Esto constituye la fase de aceleración del movimiento.
- -
- Cuando el impactador ha recorrido una distancia fija con relación a la base, la válvula en la cola del impactador se abre mecánicamente y la cámara de presión se descarga instantáneamente a la atmósfera.
- -
- El impactador se mueve ahora balísticamente tal como se ha explicado previamente. Esta fase acaba cuando el impactador alcanza el espécimen. El absorbedor de energía residual decelera el lanzador hasta su detención. Durante un corto intervalo de la fase balística se mide la velocidad (que varía muy poco en esta fase).
- -
- Después del impacto, el impactador rebota con la energía no absorbida por el espécimen y recibe además la que devuelve el muelle (que se ha estado cargando). Durante el rebote, también se mide la velocidad.
- -
- Inmediatamente después, el sistema de control emite un breve informe indicando la "energía aplicada", así como la "energía absorbida" por el espécimen (ambas obtenidas a partir de las medidas de velocidad).
Cuando se activa el sistema indebidamente (con el
espécimen fuera del radio de acción de la máquina), se produce un
"falso impacto" y son aplicables los cuatro primeros puntos
del párrafo precedente. En este caso, el impactador alcanza el
absorbedor de energía de emergencia, el cual disipa la energía
cinética del impactador en un corto desplazamiento adicional.
La activación de este dispositivo requiere su
rearme manual (como se ha explicado anteriormente).
El sistema de control informa del "falso
impacto" e indica al operador los pasos a seguir.
La máquina es operada neumáticamente en "bucle
abierto" (bajo costo, peso reducido y construcción
compacta).
Se alcanza una alta precisión en la aplicación de
energía:
- -
- Muy bajas pérdidas por fricción.
- -
- Previsión de un juego de piezas de lastre, así como de un juego de calderines de diferente capacidad para, mediante la adecuada selección de los mismos, optimizar la precisión. Esta optimización está basada en trabajar en la zona alta de presiones de carga del calderín (cerca del fondo de escala del sensor de presión, donde las medidas son más exactas).
El procedimiento de medida de velocidad es de
alta precisión (dispositivo láser).
La estructura de la máquina evita también los
"impactos secundarios".
Para facilitar la compresión de las
características de la invención y formando parte integrante de esta
memoria descriptiva, se acompañan una serie de planos en cuyas
figuras, con carácter ilustrativo y no limitativo se ha
representado lo siguiente:
Figura 1.- Es una vista en perspectiva del
impactador de la máquina para aplicar impactos de baja velocidad a
estructuras mecánicas, objeto de la invención, incluyendo el
medidor de la velocidad por láser y parte de la estructura
base.
Figura 2.- Es una vista en perspectiva del
lanzador que incluye los herrajes de guía en la estructura base y
el cilindro neumático que impulsa al impactador que desliza por su
interior.
Figura 3.- Es una vista en perspectiva, en
sección longitudinal, de la estructura base que soporta al lanzador
y al impactador.
Figura 4.- Es una vista en perspectiva, con un
cuadrante seccionado, del mecanismo de disparo para movimiento del
impactador y el lanzador, sometidos ambos a la presión neumática
del calderín.
Figura 5.- Es una vista parcial, en perspectiva,
del absorbedor del energía de emergencia, vinculado a la estructura
de base y solidario al yugo en el que hace tope la brida del
impactador.
Figura 6.- Es una vista parcial, en perspectiva,
con una porción seccionada, del dispositivo absorbedor de energía
residual, después de la aplicación del impacto, para detener al
lanzador.
Figura 7.- Es una vista en perspectiva de la
máquina completa con todos los dispositivos montados.
Haciendo referencia a la numeración adoptada en
las figuras, podemos ver cómo la máquina para aplicar impactos a
baja velocidad a estructuras mecánicas, que la invención propone,
incluye entre sus componentes básicos el elemento que hemos
denominado impactador y cuya configuración podemos ver en la figura
1, donde está referenciado en general con el número 1.
Incluye una barra 2 extremadamente pulida, debido
a los requisitos de los casquillos de colchón de aire que la
mantienen suspendida, de los que trataremos seguidamente. La barra
2 incorpora la cabeza impactadora 3 en su extremo delantero, y el
conjunto pistón-válvula-muelle en el
otro extremo. Este conjunto está referenciado en general con el
número 4; el pistón propiamente dicho está referenciado con el
número 5 y el muelle con el número 6.
En la parte central de la barra 2 del impactador
1, podemos ver referenciada con el número 7 la brida especial que
se une a la barra mediante el bulón 8.
En esta figura 1 se ha mostrado también la cabeza
láser 9, entre otros elementos componentes.
En la figura 2 se ha mostrado otro de los bloques
mecánicos principales de la máquina, al que hemos denominado
lanzador y que incluye la camisa 10 del cilindro neumático que se
completa con el pistón 5 de la parte posterior del impactador 1. El
lanzador está referenciado en general con el número 11. La camisa
10 del cilindro neumático, de propulsión del impactador 1, tiene dos
ventanas laterales 12 simétricas por las que son pasantes los
extremos del retenedor de válvula (referenciado con 13 en la figura
5) en cualquier posición del recorrido del lanzador 11. Su extremo
posterior queda cerrado con la tapa 14 y por su extremo delantero
se prolonga en el tubo principal 15.
La tapa 14 se fija a la camisa tubular 10 del
cilindro de propulsión, interponiendo una junta de estanqueidad.
Incluye la conexión neumática (flexible) al calderín (no
representado) así como el punto de fijación 16 de uno de los
vástagos 17 (ver figura 6) del respectivo émbolo del dispositivo
absorbedor de energía residual, mostrado en esta figura 6. La
referencia 18 designa a uno de estos émbolos.
El tubo principal 15 es el soporte del conjunto
de disparo que veremos más detalladamente en relación con la
figura 4. Posee dos ventanas laterales 19 simétricas para el paso
del yugo 20 (ver figura 5) de retención del dispositivo absorbedor
de energía de emergencia, referenciado en general con el número 21
en esta figura 5. Cuenta también con otra ventana superior 22 para
el paso del haz del láser del sistema de medida de velocidad, del
que forma parte la cabeza láser 9 de la figura 1. También incluya
dos ventanas laterales 23, alineadas con las referenciadas con 19
que son más posteriores a éstas, por las que son pasantes y juegan
articuladamente, las dos palancas pivotantes o pestillos 24 del
conjunto de disparo del que hablaremos en relación con la figura
4.
El tubo principal 15 aloja en sus extremos los
cojinetes de colchón de aire 25, así como los herrajes 26 que
soportan los patines del rodamiento lineal que liga el lanzador 11
a la estructura de base que podemos ver en la figura 3 y de la que
a continuación comentamos sus características.
La estructura de base está referenciada en
general con el número 27 y constituida por el perfil básico 28 en
"U" (en esta figura 3 se ha representado solamente una de sus
mitades longitudinales para ver sus elementos internos). No están
representados, al igual que sucede con el lanzador de la figura 2,
la plataforma de equipos, los equipos ni las canalizaciones y
cableados, por ser en sí conocidos.
Al perfil 28 es solidario el raíl 29 del
rodamiento lineal sobre el que desliza el lanzador 11, provisto al
efecto de los herrajes 26 en cuya zona inferior se distingue una
forma de puente.
El perfil 28 incluye también dos herrajes
simétricos especiales, referenciados con el número 30 y que
incluyen los taladros 31 de fijación del retenedor de válvula 13
(ver figura 5), mediante respectivos bulones 32; los orificios 33
de anclaje del respectivo módulo absorbedor 34 del dispositivo
absorbedor de energía de emergencia 21 (ver figura 5); disponiendo
también de unos orificios 35 de anclaje de los soportes 36 de la
cabeza láser 9 (ver figura 1). Al perfil 28 de la estructura de
base 27 se une también, a través de los taladros 37 practicados en
su alma, los cilindros 38 del dispositivo absorbedor de energía
residual (ver figura 6) del que hablaremos más adelante y que se
encuentra en general referenciado con el número 39 en esta figura
6.
Observando esta figura 6 y también la figura 2,
vemos cómo el vástago derecho 17 del émbolo 18 del dispositivo
absorbedor de energía residual 39, queda anclado a la pieza 40
solidaria del herraje 26 (el de la izquierda de la figura 2). El
otro vástago 17 queda anclado al orificio 16 de la tapa 14 como
habíamos dicho anteriormente.
El tubo principal 15 puede incluir opcionalmente
piezas de lastre (no representadas en las figuras) para mejorar la
respuesta de la máquina en la gama alta de energías.
En la figura 4 está representado el conjunto de
disparo referenciado en general con el número 41. Incluye un cuerpo
42 fijo al lanzador 11, que incorpora un
cilindro-pistón para operar el mecanismo de disparo;
Dos actuadores 43 en forma de "L", cada uno de los cuales
incluye un tetón 44 que retiene/libera la fijación entre el
lanzador 11 y la estructura de base 27. El tetón 44 entra en el
orificio 45 (ver figura 5). Cada uno de estos actuadores 43
presiona la palanca pivotante o pestillo 24 anteriormente
comentado.
La operación de disparo se inicia neumáticamente
y el efecto es doble: Retirar los mencionados tetones 44 y liberar
el impactador 1 al apartarse las dos palancas pivotantes 24 que lo
retenían por la brida 7 (ver las figuras 1 y 4). Estos alojamientos
en la brida 7 están referenciados con el número 46.
En el detalle ampliado de la figura 1 se ve
claramente la estructura que presenta el conjunto
pistón-válvula-muelle, referenciado
en general con el número 4 y que realiza las siguientes
funciones:
- -
- Permanece como parte integral del impactador, moviéndose con él en la fase de aceleración, ya que está impulsado mediante el muelle 6 y la presión existente en la cámara del cilindro de impulsión, teniendo la barra del impactador 2, en esta zona, un remate cónico en el que asienta un rebaje cónico del extremo izquierdo del cuerpo 47, quedando cerrado este paso cónico referenciado en general con el número 48. La descarga por este paso cónico 48 se realiza a través del grupo de taladros 49, cuando el cuerpo 47 es retenido por el retenedor de válvula 13 en su movimiento. El impactador 1 continúa moviéndose inercialmente (las fuerzas externas que actúan sobre él son: la gravedad, la pequeña retención del muelle 6 y la insignificante fricción de los casquillos de fricción ubicados a los extremos de este cuerpo 47, referenciados con los números 50 y 51). El casquillo de fricción 51 se ajusta a la varilla extrema 52 roscada axialmente al extremo trasero de la barra 2 del impactador 1.
La longitud del muelle 6 y de la varilla roscada
52 con su cabeza 53 de apoyo del muelle 6, en la cola del
impactador, permiten el desplazamiento completo de éste hasta
impactar. Inmediatamente después del impacto se produce un rebote,
pero el muelle 6 garantiza que no se produce un impacto
"secundario", siendo la rigidez del muelle 6 la requerida para
este caso, incluso en los disparos verticales hacia abajo.
El absorbedor de energía residual 39 de la figura
6, incluye los dos cuerpos de cilindro 38, anteriormente referidos
y que están montados a uno y otro lado del cuerpo central 54 desde
donde se carga a la presión adecuada la cámara de cada cilindro 38
(a un lado del respectivo émbolo 18). Los dos cuerpos de cilindro
38, junto al cuerpo central 54, constituyen un bloque unido a la
estructura base 27 en los orificios 37 de la misma (Ver fig.
3).
Como ya se ha indicado, los émbolos 18 están
ligados sólidamente a través de sus vástagos 17 al lanzador 11
mediante la tapa 14 y la pieza 40. Inicialmente los émbolos 18
están centrados en sus respectivos cilindros 38, permitiendo el
mismo desplazamiento en ambos sentidos. El movimiento del lanzador
11 con relación a la base 27 genera una fuerza de reacción muy
pequeña en la primera parte del movimiento y que crece fuertemente
cuando la cavidad que se reduce tiene un tamaño muy inferior al
inicial. Este tipo de perfil de la presión es muy conveniente para
no transmitir perturbación a la base en la primera fase y
garantizar una frenada suave. Además, se considera el ángulo del
impacto para establecer la particular presión de precarga de cada
cámara.
Volviendo a hacer referencia a la figura 5 que
muestra el dispositivo de emergencia 21, cuando el recorrido del
impactador 1 excede una pequeña distancia del límite nominal, la
brida 7 solidarizada a la barra 2, se inserta en el yugo 20,
concretamente en el asiento troncocónico 55. El yugo 20 tira por
sus dos extremos de los respectivos módulos absorbedores 34, que al
estar anclados a la base 27 (concretamente a los dos herrajes
parejos 30), transmiten a ésta la energía no absorbida por los
mismos. Esta energía residual es función de la relación de masa
entre el impactador y la base.
Para medir la velocidad del impactador 1,
mediante el dispositivo láser 9, se ha previsto que la brida 7
lleve un fresado plano 56 en su parte cónica 57. La cabeza láser 9
ve la barra del impactador todo el tiempo durante la fase de
aceleración. Sólo durante el intervalo previsto para la medida, la
cara plana 56 de la brida 7 funciona como un espejo. Como dijimos
anteriormente, el dispositivo láser realiza al menos tres muestras
garantizadas, obteniendo así una medida precisa de la
velocidad.
Volviendo a hacer referencia a la figura 2, la
referencia 58 muestra un orificio vertical que se cruza con el eje
geométrico del lanzador 11 y que atraviesa verticalmente la ventana
23 para ubicación del eje de giro 59 (ver figura 4) de las palancas
pivotantes o pestillos 24 que se retienen en los alojamientos 46 de
la brida 7 del impactador 1.
En el detalle ampliado de la figura 1 se ha
referenciado con el número 60 la junta tórica del pistón 5
dispuesta en posición flotante para minimizar rozamientos.
Claims (9)
1. Máquina para aplicar impactos de baja
velocidad a estructuras mecánicas, en gran variedad de energías
desde el interior y desde el exterior, en cualquier ángulo de
incidencia, midiendo la energía aplicada y la absorbida y con un
ciclo operacional muy reducido, caracterizada porque incluye
un elemento impactador (1) unido a un elemento lanzador (11) y
ambos a su vez a una estructura de base (27) mediante unos
pestillos (24) y actuadores (43) activados por el sistema de
control de la máquina, teniendo el impactador (1) una forma de
barra cilíndrica (2) con un extremo delantero (3) de impacto, una
brida (7) en su cuerpo central y un extremo posterior donde se
encuentra el conjunto valvular (4) cuyo pistón (5) queda unido a un
cuerpo tubular (47) que desliza en el tramo posterior de la barra
(2) del impactador (1), y cuya camisa (10) del cilindro de
propulsión es la parte posterior del tubo lanzador (11), estando
asistido el pistón (5) de un muelle (6) absorbedor del rebote;
existiendo un sistema absorbedor de energía residual (39) donde
ambas cámaras de dos cilindros neumáticos (38) son cargadas con una
presión determinada, armándose el impactador (1) al desplazarse
dentro del lanzador (11) hasta que quede retenido por unos
pestillos pivotantes (24), efectuándose el impacto al actuar sobre
un mecanismo de
disparo (41).
disparo (41).
2. Máquina para aplicar impactos de baja
velocidad a estructuras mecánicas, según reivindicación primera,
caracterizada porque el elemento lanzador (11) incluye el
tubo o camisa (10) del cilindro neumático del sistema de
propulsión, por cuyo interior desliza el impactador (1), estando
dotado el tubo o camisa (10) de dos ventanas laterales (12) de paso
de un retenedor de válvula (13), quedando cerrado uno de sus
extremos por una tapa (14) y por el otro está conectado a una
prolongación o tubo principal (15) que es el soporte del conjunto de
disparo (41), dotado este tubo principal (15) de dos ventanas
laterales (19) de paso de un yugo (20) de retención de un
dispositivo absorbedor de energía de emergencia (21) y otra
superior (22) para el paso del láser de un sistema de medida de
velocidad por láser (9); incluyendo este tubo principal (15) en sus
extremos, los cojinetes de un colchón de aire (25) y herrajes (26)
que soportan los patines del rodamiento que liga el lanzador (11) a
la estructura de base (27).
3. Máquina para aplicar impactos de baja
velocidad a estructuras mecánicas, según reivindicación primera,
caracterizada porque la estructura de base (27) que soporta
el impactador (1) y lanzador (11), está constituida por un perfil
básico de soporte (28), en forma de "U", y que lleva solidario
el raíl (29) de un rodamiento lineal sobre el que desliza el
lanzador (11) a través de sus herrajes (26); dos herrajes
simétricos (30) laterales a los que se fija el retenedor de válvula
(13), unos módulos absorbedores (34) del dispositivo absorbedor de
emergencia (21) y el dispositivo láser (9).
4. Máquina para aplicar impactos de baja
velocidad a estructuras mecánicas, según reivindicación primera,
caracterizada porque el mecanismo de disparo (41) elimina
las ligaduras entre el impactador (1), el lanzador (11) y la base
(27), permitiendo el movimiento del impactador (1) y del lanzador
(11) en sentidos opuestos, sometidos a la presión del calderín;
incluyendo un cuerpo (42) fijo al lanzador (11) que incorpora un
cilindro-pistón para operación de disparo y dos
actuadores (43) en forma de "L" con sendos tetones (44) de
anclaje-liberación respecto a la base (27) provista
del respectivo orificio de anclaje (45), presionando a su vez estos
actuadores (43) sobre una palanca pivotante (24) respectiva;
retirándose en el momento de disparo tanto los tetones (44) como
girando las palancas pivotantes (24) para liberar la retención
sobre la brida
(7).
(7).
5. Máquina para aplicar impactos de baja
velocidad a estructuras mecánicas, según reivindicación 1,
caracterizada porque el conjunto valvular (4) definido por
un pistón-válvula-muelle, montado en
el extremo de cola del impactador (1), asistido por la tensión del
propio muelle (6) y la presión en la cámara, fuerzan al pistón (5)
a apretarse contra la barra (2) del mismo, cerrando el paso cónico
(48) conformado entre un asiento cónico de la embocadura del cuerpo
tubular (47) y un ensanche cónico de la propia barra (2);
abriéndose este paso cónico (48) al ser retenido el cuerpo tubular
(47) por el retenedor de válvula (13) que es pasante por las
ventanas laterales (12) del tubo (10) del lanzador (11), para que
se descargue a la atmósfera a través de unos taladros (49) de la
pared del cuerpo tubular (47) del conjunto valvular (4),
continuando su movimiento lineal el impactador (1) en contra del
muelle (6) que garantiza que después del impacto no exista un
segundo impacto después del rebote.
6. Máquina para aplicar impactos de baja
velocidad a estructuras mecánicas, según reivindicación 5,
caracterizada porque el cuerpo tubular (47) del cilindro
neumático, desliza en la barra (2) del impactador (1) a través de
dos casquillos antifricción (50, 51); y el pistón (5) posee una
junta tórica (60) montada en modo flotante.
7. Máquina para aplicar impactos de baja
velocidad a estructuras mecánicas, según reivindicación 1,
caracterizada porque el sistema absorbedor de la energía
residual (39) incluye dos camisas en cada cilindro neumático (38),
montadas a uno y otro lado de un cuerpo central (54), desde donde
se carga a la presión adecuada la cámara de cada cilindro, estando
unido a la estructura de base (27); siendo los pistones (18) de cada
camisa del cilindro neumático (38) solidarios de un vástago
respectivo (17) cuyo extremo queda ligado a la tapa (14) del
lanzador (11) y a la pieza (40) solidaria del herraje (26)
correspondiente, siguiendo así los movimientos lineales del
lanzador (11).
8. Máquina para aplicar impactos de baja
velocidad a estructuras mecánicas, según reivindicación 1,
caracterizada además porque el dispositivo absorbedor de
energía de emergencia (21), actúa si la estructura que va a recibir
el impacto queda posicionada fuera del alcance de la máquina,
recibiendo él toda la energía cinética del impactador (1),
incidiendo entonces la brida (7) de la barra (2) del impactador
(1), en el yugo (20) que conforma centralmente un asiento cónico
receptor (55), estando conectados los extremos del yugo (20) a los
respectivos módulos absorbedores colaterales (34) vinculados a cada
herraje (30) de la estructura de base (27).
9. Máquina para aplicar impactos de baja
velocidad a estructuras mecánicas, según reivindicaciones 1 y 3,
caracterizada porque el dispositivo láser (9) de medición de
la velocidad de impacto, mide distancias cortas al incluir la brida
cónica (7) un fresado plano (56) en su generatriz superior para que
la cabeza láser (9) la vea funcionando como un espejo y muestrea la
distancia a intervalos fijos de tiempo, determinando la
velocidad.
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