RU187310U1 - Стенд для ударных испытаний - Google Patents
Стенд для ударных испытаний Download PDFInfo
- Publication number
- RU187310U1 RU187310U1 RU2018123204U RU2018123204U RU187310U1 RU 187310 U1 RU187310 U1 RU 187310U1 RU 2018123204 U RU2018123204 U RU 2018123204U RU 2018123204 U RU2018123204 U RU 2018123204U RU 187310 U1 RU187310 U1 RU 187310U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- guides
- test object
- heating
- test
- platform
- Prior art date
Links
- 238000009863 impact test Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 60
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/08—Shock-testing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для испытаний объектов на высокоскоростное ударное воздействие Стенд для ударных испытаний содержит основание, направляющие, устройство для закрепления объекта испытаний, установленное неподвижно на конце направляющих, платформу-боек с размещенным по ходу движения спереди имитатором преграды, содержащим установленные друг за другом элементы из разнородных материалов, поверхность каждого из которых, предназначенная для взаимодействия с объектом испытаний, расположена под заданным наклоном к направляющим. Устройство также содержит устройство для приведения в движение по направляющим платформы-бойка и нагревательное устройство в виде двух съемных створок, охватывающих объект испытаний. В нагревательном устройстве расположены нагревательные элементы, каждый из которых реализует требуемую функцию энерговыделения. Технический результат - повышение достоверности результатов испытаний. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для испытания объектов на высокоскоростное ударное воздействие. Одной из важных задач в испытательной технике является проверка функционирования объектов при высокоскоростном соударении с различными преградами.
Известен стенд для испытаний механических систем на ударное воздействие, содержащий основание, эстакаду, закрепленные на эстакаде направляющие с наклонным и горизонтальным участками, размещенный в направляющих молот в виде тележки, платформу-боек с колесами и устройство для неподвижного закрепления объекта испытаний, установленное неподвижно на конце направляющих. Авторское свидетельство СССР № 1538079, МПК G01М 7/00, 23.01.1990. Недостатком известного стенда является невозможность высокоскоростного соударения. Так, например, для получения скорости ~ 100 м/с потребовалась бы высота эстакады ~ 500 м, что практически нереализуемо.
Известен стенд для ударных испытаний, содержащий основание, направляющие, устройство для закрепления объекта испытаний, установленное неподвижно на конце направляющих, платформу-боек с размещенным по ходу ее движения спереди имитатором преграды, наружная поверхность которого, предназначенная для взаимодействия с объектом испытаний, расположена под заданным наклоном к направляющим и обращена открытой поверхностью к объекту испытаний, устройство для приведения в движение по направляющим платформы-бойка. Платформа-боек установлена на пилонах, снабженных башмаками, под заданным наклоном к направляющим. Платформа-боек заполнена полимеризуемым пенополиуретаном с песком заданной плотности – имитатором грунтовой преграды. Патент РФ № 2244910, МПК G01М 7/08, 20.01.2005.
Недостатком известных стендов является невозможность реализации высокоскоростного соударения объекта с преградой, выполненной из нескольких различных материалов. В реальности, при высокоскоростном соударении, объект испытаний может взаимодействовать с грунтом, затем с бетоном или с бетоном, затем со щебнем и песком. Возможны и другие сочетания преград.
Известен также стенд для ударных испытаний, содержащий основание, направляющие, устройство для закрепления объекта испытаний, установленное на конце направляющих, платформу-боек с размещенным по ходу ее движения спереди имитатором преграды, содержащим установленные друг за другом элементы из разнородных материалов, поверхность каждого из которых, предназначенная для взаимодействия с объектом испытаний, расположена под заданным наклоном к направляющим, и устройство для приведения в движение по направляющим платформы-бойка. Патент РФ на полезную модель № 153459, МПК G01М 7/08, 20.07.2015. Недостатком указанного стенда является относительно низкая достоверность результатов испытаний, так как реальный объект до столкновения с преградой подвергается интенсивному аэродинамическому нагреву при движении в атмосфере с высокой скоростью (см., например, Бажанов В.Л. и др. Расчет конструкций на тепловые воздействия. – М.: Машиностроение, 1969. – 600 с. – С. 106–115). Повышение температуры силовой оболочки объекта вызывает снижение механических характеристик материала, из которого она изготовлена. Например, для алюминиевого сплава АМ6 нагрев до 400 °С приводит к уменьшению предела текучести на 37 %, предела прочности – на 73 %, модуля Юнга – на 13 %. Для стали 1Х18Н9Т при нагреве до 400 °С предел текучести уменьшается на 23 %, предел прочности – на 24 %, модуль Юнга – на 21 % (см.: Бажанов В.Л. и др. Расчет конструкций на тепловые воздействия. – М.: Машиностроение, 1969. – 600 с. – С. 35–45). Снижение механических характеристик материала силовой оболочки объекта может привести к его разрушению до момента срабатывания при столкновении с жесткими преградами, такими, как бетон или стальная плита. Следовательно, необходимо проводить ударные испытания объекта с учетом его аэродинамического нагрева при движении на траектории.
Известен также стенд для ударных испытаний, содержащий основание, направляющие, устройство для закрепления объекта испытаний, установленное на конце направляющих, платформу-боек с размещенным по ходу ее движения спереди имитатором преграды, содержащим установленные друг за другом элементы из разнородных материалов, поверхность каждого из которых, предназначенная для взаимодействия с объектом испытаний, расположена под заданным наклоном к направляющим, и устройство для приведения в движение по направляющим платформы-бойка, включено съемное нагревательное устройство, выполненное в виде двух створок, охватывающих объект испытаний. Патент РФ на полезную модель № 171399, МПК G01M 7/08, 30.05.2017. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является относительно невысокая достоверность результатов испытаний, так как нагревательное устройство стенда обеспечивает нагрев силовой оболочки объекта испытаний до некоторой усредненной температуры. При аэродинамическом нагреве объекта испытаний на его поверхности выделяются характерные области, в которых температура может существенно отличаться. Например, если объект испытаний имеет коническую форму со сферическим притуплением наконечника, то температура в области наконечника будет существенно выше температуры боковой поверхности. (см.: Бажанов В.Л. и др. Расчет конструкций на тепловые воздействия. – М.: Машиностроение, 1969. – 600 с. – С. 108–111). Если объект испытаний конической формы со сферическим притуплением наконечника имеет хвостовой стабилизатор, то максимальные температуры будут в области сферического притупления и у хвостового стабилизатора. Указанное распределение температуры по силовой оболочке объекта испытаний необходимо моделировать в процессе эксперимента.
Техническим результатом полезной модели является повышение достоверности ударных испытаний объекта.
Технический результат достигается тем, что в стенде для ударных испытаний, содержащем основание, направляющие, устройство для закрепления объекта испытаний, установленное на конце направляющих, платформу-боек с размещенным по ходу ее движения спереди имитатором преграды, содержащим установленные друг за другом элементы из разнородных материалов, поверхность каждого из которых, предназначенная для взаимодействия с объектом испытаний, расположена под заданным наклоном к направляющим, устройство для приведения в движение по направляющим платформы-бойка и съёмное нагревательное устройство, выполненное в виде двух створок, охватывающих объект испытаний, нагревательное устройство содержит нагревательные элементы, количество которых равно количеству характерных областей нагрева объекта испытаний, причем каждый нагревательный элемент реализует свою функцию энерговыделения.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен вид стенда сбоку.
На фиг. 2 представлена схема имитатора преграды.
На фиг. 3 представлена схема имитатора аэродинамического нагрева.
Стенд для ударных испытаний содержит основание (на чертеже не показано), прикрепленные к нему рельсовые направляющие 1, установленное неподвижно на конце рельсовых направляющих 1 выполненное в виде фермы устройство 2 для закрепления объекта испытаний 3 в определенном положении под углом α к рельсовым направляющим 1. На рельсовых направляющих 1 на башмаках 4 с возможностью перемещения установлена платформа-боек 5 (далее по тексту «платформа»). На платформе 5 спереди по ходу ее движения размещен имитатор преграды 6, наружная поверхность которого, предназначенная для взаимодействия с объектом испытаний 3, обращена к объекту испытаний 3 и расположена с заданным углом наклона к направляющим 1. На платформе 5 размещено устройство для приведения в движение платформы 5 по рельсовым направляющим 1, выполненное в виде одного или нескольких ракетных двигателей 7.
Имитатор преграды 6 выполнен содержащим установленные друг за другом элементы 8 и 9 из разнородных материалов (в данном примере элемент 8 выполнен из грунта, элемент 9 – из бетона), поверхность каждого из которых, предназначенная для взаимодействия с объектом испытаний 3, расположена под заданным углом к направляющим 1. Элемент 8 может быть закрыт со стороны объекта испытаний 3 тканевым тентом 10. Элемент 9 прикреплен к каркасу платформы 5. Элементы 8 и 9 имитатора преграды могут быть разнесены по ходу движения. Бортовая аппаратура объекта испытаний 3 связана проводной линией 11 с регистрирующей аппаратурой 12.
Для имитации аэродинамического нагрева объект испытаний 3 помещен в нагревательное устройство 13, в котором размещены нагревательные элементы 14 и 15, соединенные кабельными линиями 16 с источником электропитания 17. Нагревательные элементы 14 и 15 реализуют каждый свою функцию энерговыделения для создания в силовой оболочке объекта испытаний требуемого температурного поля. Нагревательное устройство 13 выполнено разъемным, состоящим из двух створок – нижней створки 18 и верхней створки 19, выполненных из керамического материала, в которых проложены нагревательные элементы 14 и 15. Внутренняя поверхность створок 18 и 19 повторяет контуры объекта испытаний 3. Верхняя створка 19 имеет прорезь 20 для элементов крепления объекта испытаний 3 к устройству 2.
Работа стенда осуществляется следующим образом. Перед проведением испытаний для заданных (реальных) условий встречи задают начальное положение объекта испытаний 3 относительно рельсовых направляющих 1, габариты элементов 8 и 9 имитатора преграды 6, их взаимное положение на платформе 5 и положение относительно рельсовых направляющих 1. В зависимости от разгоняемой массы и скорости встречи объекта испытаний 3 с первой преградой 6 выбирают тип ракетного двигателя 7, их количество, начальное расстояние от имитатора преграды 6 до объекта испытаний 3. Затем объект испытаний 3 помещают в нагревательное устройство 13 и осуществляют его нагрев. Регулируя потребляемую мощность нагревательных элементов 14, 15 и время нагрева, создают в силовой оболочке объекта испытаний 3 температурное поле, имитирующее результат аэродинамического нагрева. Затем отключают электропитание и снимают с объекта испытаний 3 нагревательное устройство 13. Запускают ракетный двигатель 7, разгоняют платформу 5 с имитатором преграды 6 по рельсовым направляющим 1 до заданной скорости. Затем происходит последовательное взаимодействие объекта испытаний 3 с элементами 8 и 9 имитатора преграды 6. При этом осуществляется передача информации о функционировании объекта испытаний 3 с борта объекта испытаний 3 по проводной линии 11 на регистрирующую аппаратуру 12.
Таким образом, предложенный стенд для ударных испытаний обеспечивает повышение достоверности испытаний по сравнению с прототипом.
Claims (1)
- Стенд для ударных испытаний, содержащий основание, направляющие, устройство для закрепления объекта испытаний, установленное на конце направляющих, платформу-боек с размещенным по ходу ее движения спереди имитатором преграды, содержащим установленные друг за другом элементы из разнородных материалов, поверхность каждого из которых, предназначенная для взаимодействия с объектом испытаний, расположена под заданным наклоном к направляющим, устройство для приведения в движение по направляющим платформы-бойка и съёмное нагревательное устройство, выполненное в виде двух створок, охватывающих объект испытаний, отличающийся тем, что нагревательное устройство содержит нагревательные элементы, количество которых равно количеству характерных областей нагрева объекта испытаний, причем каждый нагревательный элемент реализует свою функцию энерговыделения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123204U RU187310U1 (ru) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | Стенд для ударных испытаний |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123204U RU187310U1 (ru) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | Стенд для ударных испытаний |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU187310U1 true RU187310U1 (ru) | 2019-03-01 |
Family
ID=65678893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018123204U RU187310U1 (ru) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | Стенд для ударных испытаний |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU187310U1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1490573A1 (ru) * | 1987-06-16 | 1989-06-30 | Институт Геотехнической Механики Ан Усср | Центробежна установка дл ударных испытаний материалов |
RU2244910C1 (ru) * | 2003-08-04 | 2005-01-20 | Российская Федерация в лице Министерства Российской Федерации по атомной энергии - Минатом РФ | Стенд для ударных испытаний |
RU111654U1 (ru) * | 2011-07-20 | 2011-12-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ | Рельсовый стенд для динамических трековых испытаний материалов и конструкций на ударные воздействия |
RU117182U1 (ru) * | 2011-11-25 | 2012-06-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ | Рельсовый стенд для динамических трековых испытаний материалов и конструкций на ударные воздействия |
RU153459U1 (ru) * | 2014-11-18 | 2015-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Стенд для ударных испытаний |
CN105043705A (zh) * | 2015-07-03 | 2015-11-11 | 上海艾铭思汽车控制系统有限公司 | 一种车用ecu碰撞加速度测试装置 |
RU171399U1 (ru) * | 2017-04-12 | 2017-05-30 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Стенд для ударных испытаний |
-
2018
- 2018-06-26 RU RU2018123204U patent/RU187310U1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1490573A1 (ru) * | 1987-06-16 | 1989-06-30 | Институт Геотехнической Механики Ан Усср | Центробежна установка дл ударных испытаний материалов |
RU2244910C1 (ru) * | 2003-08-04 | 2005-01-20 | Российская Федерация в лице Министерства Российской Федерации по атомной энергии - Минатом РФ | Стенд для ударных испытаний |
RU111654U1 (ru) * | 2011-07-20 | 2011-12-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ | Рельсовый стенд для динамических трековых испытаний материалов и конструкций на ударные воздействия |
RU117182U1 (ru) * | 2011-11-25 | 2012-06-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ | Рельсовый стенд для динамических трековых испытаний материалов и конструкций на ударные воздействия |
RU153459U1 (ru) * | 2014-11-18 | 2015-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Стенд для ударных испытаний |
CN105043705A (zh) * | 2015-07-03 | 2015-11-11 | 上海艾铭思汽车控制系统有限公司 | 一种车用ecu碰撞加速度测试装置 |
RU171399U1 (ru) * | 2017-04-12 | 2017-05-30 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Стенд для ударных испытаний |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU171399U1 (ru) | Стенд для ударных испытаний | |
CN106501013A (zh) | 一种列车等效缩比模型碰撞试验装置及方法 | |
KR102042390B1 (ko) | 타겟 | |
CN111929019A (zh) | 模拟舰载机起落架着舰冲击过程的地面试验装置 | |
CN206420657U (zh) | 一种零部件碰撞台车试验平台 | |
US10444099B2 (en) | Systems and methods for testing protective helmets | |
RU153459U1 (ru) | Стенд для ударных испытаний | |
CN103940570B (zh) | 轨道车辆实车对撞试验系统 | |
DE10109375B4 (de) | Pendeleinrichtung und Verfahren zur Simulation eines Aufpralls | |
JP6753635B2 (ja) | 対象物運動制御装置および方法 | |
CN108507806B (zh) | 列车乘员二次碰撞试验系统与方法 | |
CN110405752A (zh) | 飞行时具有自旋和其它机器人受控运动的弹道机器人系统 | |
RU187310U1 (ru) | Стенд для ударных испытаний | |
CN109269816A (zh) | 车辆道路测试装置及车辆道路测试系统 | |
JP5582980B2 (ja) | 自動車衝突模擬試験装置 | |
CN107764496A (zh) | 用于模拟边坡滚石运动对明洞冲击的装置、方法及应用 | |
Passmore et al. | Experimental studies of the aerodynamics of spinning and stationary footballs | |
Hoxha et al. | Pedestrian crash model for vehicle speed calculation at road accident | |
JPH0949780A (ja) | 車の側面衝突用シミュレータ及び簡易シミュレータ | |
Iglesia | Trapdoor experiments on the centrifuge: A study of arching in geomaterials and similitude in geotechnical models. | |
RU2244910C1 (ru) | Стенд для ударных испытаний | |
Won et al. | Curly: An AI-based Curling Robot Successfully Competing in the Olympic Discipline of Curling. | |
CN211477563U (zh) | 一种滑轮组放大加速式可组装型落锤试验系统 | |
CN106440946B (zh) | 防暴棍实训靶 | |
Yang et al. | An innovative procedure for estimating contact force during impact |