RU2110051C1 - Method of overload pulse formation at impact tests - Google Patents
Method of overload pulse formation at impact tests Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110051C1 RU2110051C1 SU2276043A RU2110051C1 RU 2110051 C1 RU2110051 C1 RU 2110051C1 SU 2276043 A SU2276043 A SU 2276043A RU 2110051 C1 RU2110051 C1 RU 2110051C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- overload
- test object
- pulse
- braking device
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям объектов на воздействие ударных нагрузок. The invention relates to the field of testing equipment, in particular to testing objects for impact loads.
При испытаниях объектов на воздействие ударных нагрузок объект подвергается воздействию импульса перегрузки с заданными характеристиками - крутизной переднего фронта и амплитудой. When testing objects for impact loads, the object is exposed to an overload pulse with predetermined characteristics - the steepness of the leading edge and amplitude.
Одной из задач в области испытательной техники является повышение характеристик импульса перегрузки. One of the challenges in the field of test technology is to increase the characteristics of the overload pulse.
Наиболее близким к изобретению является способ формирования импульса перегрузки, используемый в стенде для испытаний изделий на ударные нагрузки прямоугольной формы (авт.св. N 445870 30.03.71, авт. Степанов В.Д., Бюллетень N 37, 1974). Способ заключается в том, что объект испытаний закрепляют на столе, соединенном с платформой ударного стенда посредством размещенного между столом и платформой тормозного устройства (далее по тексту внутреннее тормозное устройство), производят разгон платформы и последующее ее торможение в результате соударения с тормозным устройством (далее по тексту - внешнее тормозное устройство) ударного стенда. При соударении платформы с внешним тормозным устройством на платформу действует возрастающая в процессе активного этапа удара нагрузка, которая передается через конструкцию платформы и внутреннее тормозное устройство на стол с объектом, в результате чего одновременно с торможением платформы начинается торможение стола с объектом испытаний и формирование на нем импульса перегрузки. При этом в начальной стадии удара, пока нагрузка, передающаяся через внутреннее тормозное устройство, не достигла величины, определяющей начало его рабочего хода, стол с объектом испытаний будет испытывать ту же перегрузку, что и платформа. С течением времени нагрузка, передающаяся через внутреннее тормозное устройство, достигает величины, определяющей начало его рабочего хода, и возникает движение стола с объектом испытаний относительно платформы, в результате которого перегрузка, действующая на стол, претерпевает изменения (уменьшается) по сравнению с перегрузкой, действующей на платформу. Closest to the invention is a method of generating an overload pulse used in a bench for testing products for shock loads of a rectangular shape (ed. St. N 445870 03/30/71, ed. Stepanov VD, Bulletin N 37, 1974). The method consists in the fact that the test object is fixed on a table connected to the platform of the shock stand by means of a brake device placed between the table and the platform (hereinafter referred to as the internal brake device), the platform is accelerated and then braked by a collision with the brake device (hereinafter text - external brake device) of the shock stand. When the platform collides with an external braking device, the load is affected by the load during the active stage of the impact, which is transmitted through the platform structure and the internal brake device to the table with the object, as a result of which the table with the test object begins to brake and the impulse forms on it overload. At the same time, in the initial stage of the impact, until the load transmitted through the internal braking device reaches the value that determines the beginning of its working stroke, the table with the test object will experience the same overload as the platform. Over time, the load transmitted through the internal brake device reaches a value that determines the beginning of its working stroke, and there is a movement of the table with the test object relative to the platform, as a result of which the overload acting on the table undergoes changes (decreases) compared with the overload acting to the platform.
При использовании известных способов формирования импульса перегрузки для повышения характеристик импульса понадобилось бы увеличить силу сопротивления как внутреннего, так и внешнего тормозных устройств. When using known methods for generating an overload pulse, to increase the characteristics of the pulse, it would be necessary to increase the resistance force of both internal and external braking devices.
Недостатком способа (см. авт.св. N 445870) является необходимость создания на платформе импульса перегрузки с более высокими, по сравнению с формируемым на столе с объектом испытаний импульсом перегрузки, характеристиками (крутизна переднего фронта и амплитуда перегрузки на платформе должны быть больше соответствующих характеристик формируемого импульса), что требует применения обладающих повышенной прочностью платформ, использование внешних тормозных устройств с большими тормозными усилиями, увеличение нагрузок на тормозное устройство и фундамент ударного стенда. Однако, в ряде случаев, например, при испытаниях объектов больших габаритов и массы, при испытаниях на воздействие перегрузок высокого уровня и с большой крутизной переднего фронта, из-за ограниченных возможностей ударных стендов (ограничения на максимальный вес платформы, на допускаемую нагрузку на фундамент ударного стенда и внешнее тормозное устройство и т.д.) не удается обеспечить достаточную прочность платформы и необходимую величину и крутизну переднего фронта импульса усилия, создаваемого внешним тормозным устройством, что ограничивает возможность известных способов в отношении испытательной нагрузки. Кроме того, при формировании импульса перегрузки с большой крутизной переднего фронта последний оказывается искаженным резонансными колебаниями, возникающими в конструкции платформы под воздействием ее резкого удара о внешнее тормозное устройство и передающимися на стол с объектом испытаний в начальной стадии удара, пока внутреннее тормозное устройство работает как жесткая связь. The disadvantage of this method (see ed. St. N 445870) is the need to create an overload pulse on the platform with higher overload characteristics (the steepness of the leading edge and the amplitude of the overload on the platform should be greater than the corresponding characteristics compared to the overload pulse formed on the table with the test object) pulse), which requires the use of platforms with increased strength, the use of external braking devices with high braking forces, an increase in the load on the braking devices and foundations stand the shock. However, in some cases, for example, when testing objects of large dimensions and mass, when testing for the effects of high level overloads and with a large steepness of the leading edge, due to the limited capabilities of shock stands (restrictions on the maximum platform weight, on the permissible load on the shock foundation stand and external braking device, etc.), it is not possible to provide sufficient platform strength and the required magnitude and steepness of the leading edge of the force pulse generated by the external braking device, which ichivaet opportunity to known methods in relation to the test load. In addition, during the formation of an overload pulse with a large steepness of the leading edge, the latter appears to be distorted by resonant vibrations arising in the platform structure under the influence of its sharp impact on the external braking device and transmitted to the table with the test object in the initial stage of impact, while the internal braking device operates as a rigid communication.
Целью изобретения является повышение характеристик импульса перегрузки на объекте испытаний, а именно увеличение амплитуды и крутизны переднего фронта импульса, без увеличения нагрузок на элементы ударного стенда, а также повышение точности воспроизведения переднего фронта импульса перегрузки. The aim of the invention is to increase the characteristics of the overload pulse at the test object, namely an increase in the amplitude and steepness of the leading edge of the pulse, without increasing the loads on the elements of the shock stand, as well as improving the accuracy of reproduction of the leading edge of the overload pulse.
Цель достигается тем, что в известном способе испытаний смещают начало торможения стола с объектом испытаний относительно начала торможения платформы путем установки зазора между столом и внутренним тормозным устройством, причем зазор выбирают из соотношения
где
δ - зазор;
V0 - скорость разгона платформы;
g - ускорение силы тяжести;
n2 - перегрузка на объекте испытаний;
n1 - перегрузка на платформе;
K - коэффициент, определяемый экспериментально, в зависимости от соотношения масс объекта испытаний со столом и массы платформы и от формы импульсов перегрузок на объекте испытаний и платформе, а n1 ≠ n2.The goal is achieved by the fact that in the known test method, the start of braking of the table with the test object is shifted relative to the start of braking of the platform by setting a gap between the table and the internal brake device, the gap being selected from the ratio
Where
δ is the gap;
V 0 is the acceleration speed of the platform;
g is the acceleration of gravity;
n 2 - overload at the test object;
n 1 - overload on the platform;
K is the coefficient determined experimentally, depending on the ratio of the masses of the test object with the table and the mass of the platform and on the shape of the overload pulses on the test object and platform, and n 1 ≠ n 2 .
При наличии зазора между столом и внутренним тормозным устройством в процессе торможения платформы происходит смещение стола относительно платформы, так как скорость платформы гасится внешним тормозным устройством, а скорость стола, не имеющего жесткой связи с платформой, остается постоянной. If there is a gap between the table and the internal braking device during braking of the platform, the table is displaced relative to the platform, since the speed of the platform is suppressed by the external braking device, and the speed of the table, which does not have a rigid connection with the platform, remains constant.
Сместившись относительно платформы на величину зазора и приобретя в процессе смещения определенную скорость относительно платформы, стол ударяется о внутреннее тормозное устройство и тормозится им, в результате чего на столе с объектом испытаний формируется импульс перегрузки. Having shifted relative to the platform by the amount of the gap and having acquired a certain speed relative to the platform during the displacement, the table hits the internal braking device and is braked by it, as a result of which an overload pulse is formed on the table with the test object.
Принципиальное отличие предлагаемого способа формирования импульса перегрузки от известных способов заключается в том, что торможение объекта начинается не одновременно с началом торможения платформы, а по истечении определенного промежутка времени, в течение которого стол с объектом перемещается в пределах зазора, в результате чего устраняется влияние крутизны переднего фронта и амплитуды действующей на платформу в течение этого промежутка времени перегрузки на характеристику формируемого импульса, величины которых путем соответствующей регулировки величины зазора и силовой характеристики внутреннего тормозного устройства могут быть назначены независимо от величин характеристик импульса перегрузки, действующего на платформу, т. е. могут быть не только меньше, но и больше их. Для повышения характеристик импульса перегрузки достаточно увеличить величину зазора и силу сопротивления внутреннего тормозного устройства, а силу сопротивления внешнего тормозного устройства можно не изменять. Таким образом, появляется возможность повышать характеристики импульса перегрузки на объекте испытаний без повышения характеристик импульса перегрузки, действующего на платформу, и повышения нагрузок на тормозное устройство и фундамент ударного стенда, что расширит эксплуатационные характеристики ударного стенда. Повышение точности воспроизведения переднего фронта импульса обеспечивается тем, что, в результате устранения связи стола с платформой в начальной стадии удара платформы посредством установки зазора, резонансные колебания, возникающие в конструкции платформы под воздействием ее удара о внешнее тормозное устройство, на стол с объектом не передаются, а к моменту установления контакта (начало торможения стола) затухают и не искажают передний фронт формируемого импульса перегрузки. The fundamental difference between the proposed method of generating an overload pulse from the known methods is that the braking of the object does not begin simultaneously with the beginning of the braking of the platform, but after a certain period of time during which the table with the object moves within the gap, thereby eliminating the influence of the front slope of the front and amplitude of the load acting on the platform during this period of time on the characteristic of the generated pulse, the values of which by The actual adjustment of the gap and power characteristics of the internal braking device can be assigned regardless of the values of the characteristics of the overload pulse acting on the platform, i.e., they can be not only less, but also more of them. To increase the characteristics of the overload pulse, it is enough to increase the gap and the resistance force of the internal brake device, and the resistance force of the external brake device can not be changed. Thus, it becomes possible to increase the characteristics of the overload pulse at the test object without increasing the characteristics of the overload pulse acting on the platform and increase the loads on the brake device and the foundation of the shock stand, which will expand the operational characteristics of the shock stand. Improving the accuracy of reproduction of the leading edge of the pulse is ensured by the fact that, as a result of eliminating the connection between the table and the platform in the initial stage of impact of the platform by setting a gap, the resonant vibrations arising in the platform structure under the influence of its impact on the external braking device are not transmitted to the table, and by the time the contact is established (the beginning of table braking), the leading edge of the generated overload pulse is damped and does not distort.
На чертеже изображена схема устройства, на котором может быть реализован предлагаемый способ. The drawing shows a diagram of a device on which the proposed method can be implemented.
Испытуемый объект 1 закрепляют на столе 2 платформы 3 ударного стенда 4. Между платформой 3 и столом 2 размещено внутреннее тормозное устройство 5. Стол с помощью жесткой связи 6 соединяется с платформой 3 таким образом, что между столом 2 и внутренним тормозным устройством 5 образуется зазор δ. . Платформа 3 загоняется до заданной скорости и ударяется о внешнее тормозное устройство 7. При соударении жесткая связь 6 разрушается, стол 2 приобретает свободу движения, а платформа 3 тормозится. Стол 2 смещается в сторону платформы 3, ударяется о внутреннее тормозное устройство 5 и подвергается воздействию импульса перегрузки. Крутизна переднего фронта импульса и его амплитуда будут определяться величиной зазора δ между столом 2 и внутренним тормозным устройством 5 и силовой характеристикой внутреннего тормозного устройства 5. The test object 1 is fixed on the table 2 of the platform 3 of the shock stand 4. Between the platform 3 and the table 2 there is an internal brake device 5. The table is connected by a rigid connection 6 to the platform 3 so that a gap δ is formed between the table 2 and the internal brake device 5 . . Platform 3 is driven to a predetermined speed and hits the external braking device 7. When a collision is made, the rigid connection 6 is destroyed, table 2 acquires freedom of movement, and platform 3 is braked. Table 2 is shifted towards the platform 3, hits the internal brake device 5 and is exposed to an overload pulse. The steepness of the leading edge of the pulse and its amplitude will be determined by the value of the gap δ between the table 2 and the internal brake device 5 and the power characteristic of the internal brake device 5.
Использование предлагаемого способа формирования импульса перегрузки при ударных испытаниях объектов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: возможность повышения характеристик импульса перегрузки на объекте испытаний без повышения нагрузок на элементы ударного стенда и повышение точности воспроизведения переднего фронта импульса перегрузки, что значительно расширит диапазон характеристик ударных импульсов, создаваемых на существующих ударных стендах. Экспериментальная проверка предлагаемого способа формирования импульса перегрузки, проведенная на модели, подтвердила эффективность способа. Using the proposed method for generating an overload pulse during impact testing of objects provides the following advantages compared to existing methods: the ability to increase the characteristics of the overload pulse at the test object without increasing the loads on the elements of the shock stand and increasing the accuracy of reproduction of the leading edge of the overload pulse, which will significantly expand the range of characteristics of shock pulses created on existing drum stands. An experimental verification of the proposed method of generating an overload pulse, carried out on the model, confirmed the effectiveness of the method.
Claims (1)
где δ - зазор;
V0 - скорость разгона платформы;
g - ускорение свободного падения;
n1 - перегрузка на платформе;
n2 - перегрузка на испытуемом объекте;
К - эмпирический коэффициент, зависящий от соотношения масс испытуемого объекта и платформы и от форм импульсов перегрузок на испытуемом объекте и платформе.The method of generating an overload impulse during shock tests, namely, that the platform with the test object, which is mounted with the possibility of moving relative to the platform when the latter is braked, is accelerated to the collision with the braking device and the test object is braked by the second braking device, which is installed between the test object and the platform characterized in that, in order to increase the achievable amplitude and steepness of the leading edge of the pulse, the test object is set relative torogo braking device with a gap, which is selected from the relation
where δ is the gap;
V 0 is the acceleration speed of the platform;
g is the acceleration of gravity;
n 1 - overload on the platform;
n 2 - overload at the test object;
K is an empirical coefficient depending on the mass ratio of the test object and platform and on the shape of the overload pulses on the test object and platform.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU2276043 RU2110051C1 (en) | 1980-02-11 | 1980-02-11 | Method of overload pulse formation at impact tests |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU2276043 RU2110051C1 (en) | 1980-02-11 | 1980-02-11 | Method of overload pulse formation at impact tests |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2110051C1 true RU2110051C1 (en) | 1998-04-27 |
Family
ID=20640801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU2276043 RU2110051C1 (en) | 1980-02-11 | 1980-02-11 | Method of overload pulse formation at impact tests |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2110051C1 (en) |
-
1980
- 1980-02-11 RU SU2276043 patent/RU2110051C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10481057B1 (en) | Mechanical testing equipment for material characterization | |
CN108918074B (en) | Impact load simulation equipment based on intelligent material damper and application method | |
US3082846A (en) | Shock absorbing device | |
RU2110051C1 (en) | Method of overload pulse formation at impact tests | |
JP3503100B2 (en) | Dynamic loading test method for piles | |
Schellingerhout et al. | Pseudo static pile load tester | |
US4495792A (en) | Method for simulating a shock pulse | |
JPH0120370B2 (en) | ||
Cross | Differences between bouncing balls, springs, and rods | |
RU2173449C1 (en) | Technique forming overload pulse during impact tests | |
Nakai et al. | Dynamic response of horizontally curved girder bridges under random traffic flows | |
US2982122A (en) | Step function acceleration machine | |
EP0859950B1 (en) | Improvements in or relating to construction test apparatus | |
RU2017129C1 (en) | Impact test stand | |
SU678937A1 (en) | Device for preventing impact of movable platform of impact test arrangement | |
Emori et al. | Static and dynamic penetration tests of soil | |
RU2731031C1 (en) | Device and method for reducing impact load on test object | |
RU2815360C2 (en) | Method of combined braking of test object | |
RU2664968C1 (en) | Impact test bench | |
RU2289088C2 (en) | Device for tests of explosive bolts and method for determination of characteristics of explosive bolt action at designing of pyrotechnical units | |
RU2762782C1 (en) | Method for impact testing of objects | |
RU2749646C1 (en) | Dynamic test stand (options) | |
RU2025690C1 (en) | Impact testing unit | |
SU913098A1 (en) | Seismic stand | |
SU1610322A1 (en) | Method and apparatus for determining energy of impact for machines of percussive action |