RU112418U1

RU112418U1 - PNEUMATIC DEVICE FOR SIMULATION OF SHOCK IMPACTS

Info

Publication number: RU112418U1
Application number: RU2011129929/28U
Authority: RU
Inventors: Владимир Григорьевич Русс; Леонид Константинович Сафронов; Сергей Николаевич Мансуров; Ирина Викторовна Воротынцева; Александр Михайлович Храповицкий; Галина Алексеевна Герасимова
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2012-01-10

Abstract

1. Пневматическое устройство для моделирования ударных воздействий, содержащее ствол, размещенный в нем поршень, камеру высокого давления, соединенную через нормально закрытый клапан и дроссельную шайбу с предпоршневой полостью ствола, отличающееся тем, что испытуемый объект установлен на каретке, размещенной за срезом ствола с возможностью ее перемещения по рельсовым направляющим и соединенной штоком с поршнем, оснащенным сменным профилированным по длине наконечником, введенным в дроссельную шайбу и обеспечивающим заданный подвод воздуха через дроссельную шайбу в предпоршневую полость ствола при движении каретки, а в стенке ствола по его длине выполнена система выпускных отверстий с возможностью перекрытия их заглушками, обеспечивающая заданный расход воздуха из предпоршневой полости ствола в атмосферу при движении каретки, профиль и размеры наконечника, количество и расположение открытых выпускных отверстий по длине ствола назначаются в соответствии с заданными параметрами и формой ударного импульса, каретка снабжена фрикционным тормозным устройством, установленным на рельсовых направляющих и обеспечивающим заданную силу торможения после реализации ударного импульса. ! 2. Пневматическое устройство по п.1, отличающееся тем, что каретка соединена со штоком при помощи шарнира, компенсирующего несоосность ствола и каретки, и демпфирующей прокладки, предотвращающей передачу вибраций на каретку в процессе реализации ударного импульса, а шток поршня оснащен ограничителем, препятствующим свободному повороту штока с поршнем в шарнире и обеспечивающим фиксированное положение штока с поршнем посл� 1. A pneumatic device for simulating impact effects, comprising a barrel, a piston located therein, a high-pressure chamber connected through a normally closed valve and a throttle washer with a pre-piston cavity of the barrel, characterized in that the test object is mounted on a carriage located beyond the barrel cut with the possibility its movement along the rail guides and connected by a rod with a piston equipped with a replaceable profiled tip along the length inserted into the throttle washer and providing a predetermined supply to air through the throttle washer into the pre-piston cavity of the barrel when the carriage moves, and in the barrel wall along its length, a system of exhaust openings is made with the possibility of overlapping them with plugs, providing a predetermined air flow from the pre-piston cavity of the barrel into the atmosphere when the carriage moves, profile and size of the tip, number and the location of the open exhaust holes along the barrel length is assigned in accordance with the specified parameters and the shape of the shock pulse, the carriage is equipped with a friction brake device, installed inventive on rails and ensuring a predetermined braking force when implementing a shock pulse. ! 2. The pneumatic device according to claim 1, characterized in that the carriage is connected to the rod using a hinge that compensates for misalignment of the barrel and the carriage, and a damping pad that prevents transmission of vibrations to the carriage during the implementation of the shock pulse, and the piston rod is equipped with a limiter that prevents free the rotation of the rod with the piston in the hinge and providing a fixed position of the rod with the piston after

Description

Полезная модель «Пневматическое устройство для моделирования ударных воздействий» относится к испытательной технике и предназначена для ударных динамических испытаний различных изделий.The utility model "Pneumatic device for modeling shock effects" refers to the testing technique and is intended for dynamic shock testing of various products.

Известно устройство для ударных испытаний, содержащее ствол, размещенный в нем поршень с испытуемым объектом, камеру высокого давления, соединенную через нормально закрытый клапан и дроссельную шайбу с предпоршневой полостью ствола и ловушку для поршня с испытуемым объектом (см. патент России №2068552 С1 по классу МПК G01M 7/08).A device for impact testing, containing a barrel, a piston placed in it with a test object, a high pressure chamber connected through a normally closed valve and a throttle washer with a pre-piston cavity of the barrel and a trap for a piston with a test object (see Russian patent No. 2068552 C1 for class IPC G01M 7/08).

Недостатками известного устройства являются ограничение габаритов испытуемых объектов диаметром ствола устройства, сложность и недостаточная точность реализации заданных параметров для разных форм ударного импульса, возникновение ударных нагрузок при улавливании испытуемого объекта.The disadvantages of the known device are the limitation of the dimensions of the test objects by the diameter of the barrel of the device, the complexity and insufficient accuracy of the implementation of the specified parameters for different forms of the shock pulse, the occurrence of shock loads when catching the test object.

Целью предлагаемой полезной модели является устранение ограничений по габаритам испытуемых объектов калибром ствола, возможность реализации разных форм ударного импульса с требуемой точностью, повышение стабильности его параметров и обеспечение безударного торможения испытуемых объектов с соответствующим расширением экспериментальных возможностей устройства.The purpose of the proposed utility model is to remove restrictions on the dimensions of the test objects by the caliber of the barrel, the ability to implement different forms of a shock pulse with the required accuracy, increase the stability of its parameters and provide shock-free braking of the test objects with a corresponding extension of the experimental capabilities of the device.

Поставленная цель достигается тем, что пневматическое устройство оснащено кареткой для установки объектов испытаний разных габаритов и масс, размещенной за срезом ствола с возможностью ее перемещения по рельсовым направляющим и соединенной штоком с поршнем при помощи шарнира, компенсирующего несоосность ствола и каретки, и демпфирующей прокладки, предотвращающей передачу вибраций на каретку в процессе реализации ударного импульса. На поршень установлен сменный профилированный по длине наконечник, вводимый в дроссельную шайбу, а в стенке ствола выполнена система выпускных отверстий с возможностью перекрытия их заглушками. Профиль и размеры наконечника, количество и расположение открытых выпускных отверстий по длине ствола назначаются в соответствии с заданными параметрами и формой ударного импульса. Наконечник и открытые выпускные отверстия образуют газодинамический шаблон для реализации ударного импульса с заданными параметрами и формой. Каретка снабжена фрикционным тормозным устройством для обеспечения безударного торможения испытуемого объекта после воздействия ударного импульса.This goal is achieved by the fact that the pneumatic device is equipped with a carriage for installing test objects of different dimensions and masses, placed behind the barrel cut with the possibility of its movement along the rail guides and connected to the piston by the hinge, which compensates for the misalignment of the barrel and carriage, and a damping pad that prevents transmission of vibrations to the carriage during the implementation of the shock pulse. A replaceable profiled tip inserted into the throttle washer is installed on the piston, and a system of exhaust openings is made in the barrel wall with the possibility of overlapping them with plugs. The profile and size of the tip, the number and location of open outlets along the barrel are assigned in accordance with the specified parameters and the shape of the shock pulse. The tip and open outlet openings form a gas-dynamic template for the realization of a shock pulse with given parameters and shape. The carriage is equipped with a friction brake device to provide shockless braking of the test object after exposure to a shock pulse.

На фиг.1 изображена конструктивная схема предлагаемого устройства.Figure 1 shows a structural diagram of the proposed device.

Устройство содержит ствол (1), поршень (2), соединенный штоком (3) через шарнир (4), снабженный ограничителем (5), и демпфирующую прокладку (6) с кареткой (7) для размещения испытуемого объекта (8), камеру высокого давления (9), соединенную через нормально закрытый клапан (10) и дроссельную шайбу (11) с предпоршневой полостью (12) ствола. На поршне установлен сменный профилированный по длине наконечник (13), который в начальном положении поршня входит в дроссельную шайбу. В стенке ствола по его длине выполнена система выпускных отверстий (14) с возможностью перекрытия их заглушками (15). Каретка установлена за срезом ствола на рельсовых направляющих (16) и снабжена фрикционным тормозным устройством (17).The device comprises a barrel (1), a piston (2) connected by a rod (3) through a hinge (4), equipped with a limiter (5), and a damping pad (6) with a carriage (7) to accommodate the test object (8), a high chamber pressure (9), connected through a normally closed valve (10) and a throttle washer (11) with a pre-piston cavity (12) of the barrel. A replaceable profiled tip (13) is installed on the piston, which in the initial position of the piston enters the throttle washer. In the barrel wall along its length, a system of exhaust openings (14) is made with the possibility of overlapping them with plugs (15). The carriage is installed behind the trunk cut on the rail guides (16) and is equipped with a friction brake device (17).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На каретке (7) размещается объект испытания (8). Перемещением каретки по рельсовым направляющим (16) поршень (2) устанавливается в стволе (1) в начальном положении, при котором наконечник (13) введен в дроссельную шайбу (11) на длину своей профилированной части. Производится заправка камеры высокого давления (9) до необходимого начального давления воздуха. При открытии клапана (10) воздух из камеры высокого давления (9) через кольцевой зазор, образуемый профилированным наконечником (13) и дроссельной шайбой (11), поступает в предпоршневую полость (12) ствола (1). Под действием давления воздуха, поступающего в предпоршневую полость (12) ствола (1), каретка (7) начинает перемещаться по рельсовым направляющим. Наконечник (13), выдвигаясь из дроссельной шайбы (11), обеспечивает требуемый подвод воздуха в предпоршневую полость (12) ствола (1), а открытые выпускные отверстия (14) в стенке ствола - требуемый расход воздуха из предпоршневой полости (12) в атмосферу, чем достигается заданный закон изменения давления в предпоршневой полости (12) и, соответственно, реализация заданного ударного импульса. Соединение штока (3) с кареткой (7) при помощи шарнира (4) компенсирует несоосность ствола (1) и каретки (7), а демпфирующая прокладка (6) предотвращает передачу вибраций на каретку в процессе реализации ударного импульса. После выхода поршня (2) из ствола (1) каретка (7) с испытуемым объектом (8) перемещается по рельсовым направляющим (16) по инерции, при этом для предотвращения свободного поворота штока (3) с поршнем (2) в шарнире (4) и сохранения его фиксированного положения относительно каретки (7) служит ограничитель (5). Остановка каретки производится фрикционным тормозным устройством (17) с допустимым для испытуемого объекта (8) значением перегрузки.The test object (8) is placed on the carriage (7). By moving the carriage along the rail guides (16), the piston (2) is installed in the barrel (1) in the initial position, in which the tip (13) is inserted into the throttle washer (11) to the length of its profiled part. The high-pressure chamber (9) is refilled to the required initial air pressure. When the valve (10) is opened, air from the high-pressure chamber (9) through the annular gap formed by the shaped tip (13) and the throttle washer (11) enters the pre-piston cavity (12) of the barrel (1). Under the influence of air pressure entering the pre-piston cavity (12) of the barrel (1), the carriage (7) begins to move along the rail guides. The tip (13), moving out of the throttle washer (11), provides the required air supply to the pre-piston cavity (12) of the barrel (1), and the open exhaust holes (14) in the barrel wall - the required air flow from the pre-piston cavity (12) to the atmosphere what achieves the given law of pressure change in the pre-piston cavity (12) and, accordingly, the implementation of the given shock impulse. The connection of the rod (3) with the carriage (7) by means of a hinge (4) compensates for misalignment of the barrel (1) and the carriage (7), and the damping pad (6) prevents transmission of vibrations to the carriage during the implementation of the shock pulse. After the piston (2) leaves the barrel (1), the carriage (7) with the test object (8) moves along the rail guides (16) by inertia, while preventing the stem (3) from turning freely with the piston (2) in the hinge (4) ) and maintaining its fixed position relative to the carriage (7) is the limiter (5). The carriage is stopped by the friction brake device (17) with the overload value acceptable for the test object (8).

Claims

1. A pneumatic device for simulating impact effects, comprising a barrel, a piston located therein, a high-pressure chamber connected through a normally closed valve and a throttle washer with a pre-piston cavity of the barrel, characterized in that the test object is mounted on a carriage located beyond the barrel cut with the possibility its movement along the rail guides and connected by a rod with a piston equipped with a replaceable profiled tip along the length inserted into the throttle washer and providing a predetermined supply to air through the throttle washer into the pre-piston cavity of the barrel when the carriage moves, and in the barrel wall along its length, a system of exhaust openings is made with the possibility of overlapping them with plugs, providing a predetermined air flow from the pre-piston cavity of the barrel into the atmosphere when the carriage moves, profile and size of the tip, number and the location of the open exhaust holes along the barrel length is assigned in accordance with the specified parameters and the shape of the shock pulse, the carriage is equipped with a friction brake device, installed inventive on rails and provides a braking force after a predetermined shock pulse implementation.

2. The pneumatic device according to claim 1, characterized in that the carriage is connected to the rod using a hinge that compensates for misalignment of the barrel and the carriage, and a damping pad that prevents transmission of vibrations to the carriage during the implementation of the shock pulse, and the piston rod is equipped with a limiter that prevents free rotation of the rod with the piston in the hinge and providing a fixed position of the rod with the piston after it leaves the barrel for unhindered movement of the carriage along the rail guides.