RU2282839C2 - Mechanical impact test board for objects - Google Patents

Mechanical impact test board for objects Download PDF

Info

Publication number
RU2282839C2
RU2282839C2 RU2004127315/28A RU2004127315A RU2282839C2 RU 2282839 C2 RU2282839 C2 RU 2282839C2 RU 2004127315/28 A RU2004127315/28 A RU 2004127315/28A RU 2004127315 A RU2004127315 A RU 2004127315A RU 2282839 C2 RU2282839 C2 RU 2282839C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chambers
length
stand
impact
explosion
Prior art date
Application number
RU2004127315/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004127315A (en
Inventor
Владимир Павлович Перминов (RU)
Владимир Павлович Перминов
Валерий Григорьевич Сергиенко (RU)
Валерий Григорьевич Сергиенко
Владимир Алексеевич Синицын (RU)
Владимир Алексеевич Синицын
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии - Агентство
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии - Агентство, Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии - Агентство
Priority to RU2004127315/28A priority Critical patent/RU2282839C2/en
Publication of RU2004127315A publication Critical patent/RU2004127315A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2282839C2 publication Critical patent/RU2282839C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: stand has one or several cylindrical shafts, mounted horizontally and connected together. Explosion chamber with explosive are mounted for longitudinal movement inside channels of edges meeting the impact. Explosion chambers are provided at one end with output holes for removing products of explosion. Stand also has impact plate mounted for interaction with tested object. Impact plate is fastened to edge surface of one or several shafts. Shafts are made closed at both edges. Shafts are mounted for horizontal movement directed to tested object. Length of any shaft is made to exceed length of explosion chamber at least twice. Channels of shafts in middle part are provided with extension which has length to exceed length of explosion chamber. Output holes of explosion chambers are directed to impact plate. Outer diameter of explosion chambers and internal diameter of brake departments are made to provide movement of explosion chambers in brake departments to have space relatively channel of shaft.
EFFECT: simplified design; reduced cost of stand.
4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания объектов на механический удар. Стенд может быть использован для испытания упаковок опасных грузов и транспортных средств на соударение с преградами.The invention relates to testing equipment, and in particular to devices for testing objects for mechanical shock. The stand can be used to test packages of dangerous goods and vehicles for collision with obstacles.

Известен стенд для испытаний механических систем на ударное воздействие (авторское свидетельство СССР №1538079, МПК 5 G 01 М 7/00, опубл. 23.01.90 в бюлл. №3). Стенд содержит основание, эстакаду с направляющими, молот в виде тележки на колесах, установленный в направляющих с возможностью свободного движения в них, ударник, передающий ударную нагрузку от молота к объекту испытания, приспособление для закрепления объекта испытания и механизм подъема молота. Испытание производится путем подъема молота в направляющих на заданную высоту и последующего его сброса. Свободно падающий молот производит динамическое нагружение объекта испытания посредством ударника.A well-known stand for testing mechanical systems for impact (USSR author's certificate No. 1538079, IPC 5 G 01 M 7/00, publ. 23.01.90 in bull. No. 3). The stand contains a base, a flyover with guides, a hammer in the form of a cart on wheels, mounted in the guides with the possibility of free movement in them, a hammer that transfers the shock load from the hammer to the test object, a device for securing the test object and a hammer lifting mechanism. The test is performed by lifting the hammer in the rails to a predetermined height and then dumping it. A free-falling hammer dynamically loads the test object with a hammer.

Недостатками данного стенда являются невысокая скорость удара и габаритно-массовые ограничения, не позволяющие испытывать крупногабаритные объекты, такие как автотранспортные средства.The disadvantages of this stand are the low speed of impact and overall mass restrictions that do not allow to experience large-sized objects, such as vehicles.

Для повышения скорости удара в ряде конструкций стендов используется энергия взрыва. Известны ударные стенды взрывного типа, опубликованные, например, в обзоре: С.А.Новиков, В.А.Петров "Установки взрывного типа для механических испытаний материалов и конструкций", М., ЦНИИатоминформ, 1989, 37 с. В данных стендах для разгона ударника и динамического нагружения образцов материалов и конструкций используется энергия продуктов взрыва взрывчатых веществ, локализованных во взрывной камере. Это позволяет создать высокоскоростные сравнительно простые по конструкции и компактные ударные стенды.Explosion energy is used in a number of booth designs to increase impact speed. Explosive-type shock stands are known, published, for example, in the review: S. A. Novikov, V. A. Petrov "Explosive-type installations for mechanical testing of materials and structures", Moscow, TsNIIatominform, 1989, 37 pp. In these stands, for the acceleration of the projectile and the dynamic loading of samples of materials and structures, the energy of explosive products of explosives localized in the explosive chamber is used. This allows you to create high-speed relatively simple in design and compact shock stands.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный в качестве прототипа малогабаритный многомодульный ударный стенд, изображенный на рисунке 12 стр.22 указанного обзора.The closest in technical essence to the claimed technical solution is a small-sized multi-module impact stand selected as a prototype, shown in Figure 12, page 22 of this review.

Стенд содержит пакет из нескольких горизонтально установленных цилиндрических стволов, жестко соединенных между собой в единую сборку и играющих роль рабочих цилиндров, внутри которых размещены взрывные камеры с возможностью их свободного перемещения в сторону удара, играющие роль поршней. Пакет стволов со стороны, противоположной направлению удара, соединен с инертной массой.The stand contains a package of several horizontally mounted cylindrical shafts, rigidly interconnected into a single assembly and playing the role of working cylinders, inside of which explosive chambers are placed with the possibility of their free movement in the direction of impact, playing the role of pistons. The package of trunks on the side opposite to the direction of impact is connected to an inert mass.

Камеры содержат рабочий заряд взрывчатого вещества и сообщаются посредством перепускных (выходных) отверстий с рабочим объемом ствола. Взрывные камеры со стороны удара соединены с массивной ударной плитой, которая при работе стенда разгоняется до заданной скорости и производит удар по объекту испытания.The cameras contain a working explosive charge and communicate through the bypass (output) holes with the working volume of the barrel. Explosion chambers on the side of the impact are connected to a massive impact plate, which, when the stand is in operation, accelerates to a predetermined speed and makes an impact on the test object.

Объект испытания расположен на определенном расстоянии от стенда со стороны удара и взаимодействует с ударной плитой посредством пористого демпфера, который служит для формирования заданного временного профиля ударной нагрузки.The test object is located at a certain distance from the stand on the side of the impact and interacts with the shock plate by means of a porous damper, which serves to form a predetermined temporal profile of the shock load.

Стенд содержит также тормозные устройства для взаимного торможения и останова инертной и ударной масс после завершения основной фазы процесса нагружения. В тормозных устройствах используются одноразовые пенопластовые демпферы. Стенд содержит также, при необходимости, и тормозное устройство для останова объекта испытания.The stand also contains braking devices for mutual braking and stopping of inertial and shock masses after completion of the main phase of the loading process. The brake devices use disposable foam dampers. The stand also contains, if necessary, a braking device for stopping the test object.

Таким образом, по сути, собственно стенд, за исключением объекта испытаний, содержит две подвижные части: инертную и ударную массы, которые при работе стенда движутся друг относительно друга в противоположном направлении под воздействием внутренних сил. Масса объекта испытания мала по сравнению с массой частей стенда, поэтому его влияние на их движение мало. При этом центр масс стенда как при разгоне, так и при торможении остается приблизительно неподвижным.Thus, in fact, the stand itself, with the exception of the test object, contains two moving parts: inert and shock masses, which, when the stand is in operation, move relative to each other in the opposite direction under the influence of internal forces. The mass of the test object is small in comparison with the mass of the parts of the stand, so its effect on their movement is small. In this case, the center of mass of the stand both during acceleration and during braking remains approximately stationary.

Стенд работает следующим образом. Синхронно подрываются заряды взрывчатого вещества во всех взрывных камерах, после чего продукты взрыва, истекая из взрывных камер в стволы под торцы камер, разгоняют инертную и ударную массы в противоположных направлениях, производя динамическое нагружение объекта испытания. После завершения основной фазы нагружения, подключаются тормозные устройства, которые взаимно тормозят обе массы относительно друг друга до полного останова стенда.The stand works as follows. Explosive charges in all explosive chambers are simultaneously blown up, after which the products of the explosion, flowing from the blasting chambers into the barrels at the ends of the chambers, accelerate the inertial and shock masses in opposite directions, dynamically loading the test object. After completion of the main loading phase, brake devices are connected that mutually brake both masses relative to each other until the stand is completely stopped.

Достоинствами данного стенда являются компактность и замкнутость механической системы стенда, что устраняет необходимость внешних упоров, чем существенно упрощается установка и закрепление стенда.The advantages of this stand are compactness and isolation of the mechanical system of the stand, which eliminates the need for external stops, which greatly simplifies the installation and fixing of the stand.

Недостатками стенда, мешающими решению поставленной задачи, являются:The disadvantages of the stand that interfere with the solution of the task are:

- Наличие сложных тормозных устройств, в которых применены одноразовые демпферы, стоимость которых значительно возрастает при увеличении размеров стенда.- The presence of complex braking devices that use disposable dampers, the cost of which increases significantly with increasing size of the stand.

- Наличие большой инертной массы, необходимое значение которой возрастает пропорционально второй степени от массы объекта испытания. Это вытекает из того, что для адекватности условий испытания на стенде натурным условиям соударения с преградой ударная масса стенда должна быть в 5...10 раз больше массы объекта испытаний, а для уменьшения энергии отката инертной массы последняя в свою очередь должна быть в 5...10 раз больше ударной массы. Таким образом, общая масса стенда должна быть в 25...100 раз больше массы объекта испытания.- The presence of a large inert mass, the necessary value of which increases in proportion to the second degree of the mass of the test object. This follows from the fact that for the adequacy of the test conditions on the bench to the full-scale conditions of impact with an obstacle, the shock mass of the test bench should be 5 ... 10 times the mass of the test object, and to reduce the energy of inert mass recoil, the latter, in turn, should be 5. ..10 times the impact mass. Thus, the total mass of the stand should be 25 ... 100 times the mass of the test object.

Вследствие указанных недостатков принятый в качестве прототипа стенд не позволяет увеличить его размеры настолько, чтобы было возможно испытывать крупногабаритные объекты типа автотранспортных средств.Due to these shortcomings, the stand adopted as a prototype does not allow increasing its size so that it would be possible to experience large-sized objects such as motor vehicles.

Заявляемое изобретение направлено на решение технической задачи расширения области применения ударных стендов взрывного типа в направлении значительного увеличения габаритов и массы испытываемых объектов.The claimed invention is aimed at solving the technical problem of expanding the field of application of explosive shock stands in the direction of a significant increase in the dimensions and mass of the tested objects.

Достигаемый технический результат заключается в упрощении конструкции и удешевлении стенда для ударных испытаний крупногабаритных объектов.Achievable technical result is to simplify the design and reduce the cost of the stand for impact testing of large objects.

Для решения поставленной задачи предлагается стенд для испытания объектов на механический удар, который содержит один или несколько установленных горизонтально и соединенных между собой цилиндрических стволов, в каналах которых у передних по направлению удара торцев установлены с возможностью продольного перемещения взрывные камеры с зарядами взрывчатого вещества, снабженные на одном из торцев выходным отверстием для продуктов взрыва, ударную плиту, установленную с возможностью взаимодействия с объектом испытаний, отличающийся от прототипа следующими признаками:To solve this problem, a stand for testing objects for mechanical shock is proposed, which contains one or more cylindrical trunks installed horizontally and connected to each other, in the channels of which explosive chambers with explosive charges are mounted with the possibility of longitudinal movement with the possibility of longitudinal movement, equipped with one of the ends of the outlet for explosion products, a shock plate mounted with the possibility of interaction with the test object, different from prototype of the following features:

1. Ударная плита закреплена на торцевой поверхности одного или нескольких стволов.1. The shock plate is mounted on the end surface of one or more barrels.

2. Стволы выполнены закрытыми с обоих торцев.2. The trunks are made closed at both ends.

3. Стволы установлены с возможностью горизонтального перемещения в направлении объекта испытаний.3. The trunks are installed with the possibility of horizontal movement in the direction of the test object.

4. Длина каждого ствола выполнена не менее чем двукратно превышающей длину взрывной камеры.4. The length of each barrel is made at least twice the length of the explosive chamber.

5. Каналы стволов в средней части снабжены расширением, длина которого больше длины взрывной камеры.5. The barrel channels in the middle part are provided with an extension, the length of which is greater than the length of the blasting chamber.

6. Выходные отверстия взрывных камер направлены в сторону ударной плиты.6. The outlets of the blast chambers are directed towards the shock plate.

7. Наружный диаметр взрывных камер и внутренний диаметр тормозных отсеков каналов стволов выполнены из условия обеспечения перемещения взрывных камер в тормозных отсеках с зазором относительно канала ствола.7. The outer diameter of the blast chambers and the inner diameter of the brake compartments of the barrel channels are made from the condition of ensuring the movement of the blast chambers in the brake compartments with a gap relative to the barrel channel.

8. Диаметры каналов стволов в тормозных отсеках могут быть выполнены плавно увеличивающимися в направлении задних торцев стволов.8. The diameters of the channels of the trunks in the brake compartments can be made smoothly increasing in the direction of the rear ends of the trunks.

9. В задних по направлению удара торцах стволов могут быть выполнены дроссельные отверстия.9. At the rear in the direction of impact the ends of the trunks can be made throttle holes.

10. К взрывным камерам со стороны задних по направлению удара торцев могут быть присоединены инертные массы.10. Inert masses can be attached to the explosive chambers from the rear in the direction of impact of the ends.

Перечисленные отличия позволяют решить поставленную задачу следующим образом.These differences allow us to solve the problem as follows.

Горизонтальное перемещение стволов и установка ударной плиты непосредственно на торцевые поверхности стволов позволяет производить нагружение объекта испытания непосредственно пакетом стволов с ударной плитой, масса которых значительно выше ударной массы прототипа. При этом масса стенда возрастает с увеличением массы объекта испытания прямопропорционально, а не пропорционально второй степени, как это имеет место в прототипе. Этим достигается возможность испытания крупногабаритных и массивных объектов при массе стенда, превышающей массу объекта в 5...10 раз, а не в 25...100 раз, как в прототипе.The horizontal movement of the trunks and the installation of the shock plate directly on the end surfaces of the trunks allows you to load the test object directly with a package of trunks with a shock plate, the mass of which is significantly higher than the shock mass of the prototype. In this case, the mass of the stand increases with the mass of the test object in direct proportion, and not in proportion to the second degree, as is the case in the prototype. This makes it possible to test large and massive objects with the mass of the stand exceeding the mass of the object by 5 ... 10 times, and not by 25 ... 100 times, as in the prototype.

Выполнение стволов закрытыми с обоих торцев позволяет сформировать замкнутую двухмассовую механическую систему стенда, где первой массой являются стволы с установленной на их торцах ударной плитой, а взрывные камеры в совокупности представляют собой вторую массу. При этом центр тяжести замкнутой двухмассовой механической системы стенда при работе остается приблизительно неподвижным.The execution of the barrels closed at both ends allows you to form a closed two-mass mechanical system of the stand, where the first mass is the barrels with a shock plate mounted on their ends, and the blasting chambers together represent the second mass. At the same time, the center of gravity of the closed two-mass mechanical system of the stand during operation remains approximately stationary.

Выполнение стволов по длине не менее чем двукратно превышающими длину взрывных камер обеспечивает возможности больших перемещений взрывных камер внутри стволов при работе стенда. Перемещения взрывных камер внутри стенда складываются из перемещений обеих масс системы во всех фазах работы стенда: разгон масс, их свободное движение на протяжении соударения стенда с объектом испытания и последующее торможение. Конкретные длины стволов, взрывных камер, участков разгона, свободного движения и торможения определяются расчетно-экспериментальным методом. При выполнении стволов по длине менее чем двукратно превышающими длину взрывных камер параметры стенда становятся неоптимальными.The execution of the barrels along the length of not less than twice the length of the blasting chambers provides the possibility of large movements of the blasting chambers inside the barrels during operation of the stand. The movements of the blast chambers inside the test bench are made up of the displacements of both masses of the system in all phases of the test bench work: mass acceleration, their free movement during the collision of the test bench with the test object and subsequent braking. The specific lengths of the barrels, explosive chambers, areas of acceleration, free movement and braking are determined by the calculation-experimental method. When trunks are executed along the length of less than twice the length of the blasting chambers, the bench parameters become non-optimal.

Расположение взрывных камер в исходном положении в каналах стволов у передних по направлению удара торцев (обращенных в сторону объекта испытаний) и направление выходного отверстия из них в ту же сторону необходимо для того, чтобы пакет стволов с установленной на нем ударной плитой при пуске стенда начал двигаться в сторону объекта испытания. Этим определяются разгонный (передний) и тормозной (задний) отсеки стволов.The location of the blast chambers in the initial position in the barrel channels at the front ends (facing the test object) and the outlet from them in the same direction is necessary so that the barrel package with the shock plate installed on it starts moving when the stand is started towards the test object. This determines the acceleration (front) and brake (rear) compartments of the trunks.

Снабжение внутренних каналов стволов расширением в их средней части на длине, превышающей длину взрывных камер, позволяет продуктам взрыва рабочих зарядов свободно перетекать вокруг взрывных камер из разгонного отсека ствола в тормозной при нахождении взрывной камеры в расширенной части канала ствола в фазе свободного движения масс.The supply of the internal channels of the trunks with expansion in their middle part over a length exceeding the length of the blast chambers allows the products of the explosion of working charges to freely flow around the blast chambers from the booster compartment in the brake chamber when the blast chamber is in the expanded part of the barrel bore in the phase of free mass movement.

При пуске стенда (подрыве рабочих зарядов) взрывные камеры и стволы под воздействием давления продуктов взрыва разгоняются в противоположные стороны. При выходе переднего (обращенного в сторону удара, к объекту испытания) торца взрывной камеры из разгонного отсека в расширенную часть ствола разгон прекращается, и продукты взрыва перетекают вокруг взрывной камеры из разгонного отсека ствола в тормозной отсек. Объект испытания должен располагаться перед стендом на расстоянии, где пакет стволов достигает максимальной скорости (равно примерно половине длины разгонного отсека). Взаимное торможение взрывных камер и стволов производится за счет сжатия продуктов взрыва в тормозных отсеках. При этом продукты взрыва попадают в тормозные отсеки стволов при движении взрывных камер по их расширенной части. Так как для торможения используется только часть продуктов взрыва, то путь торможения (длина тормозного отсека) должен быть значительно больше пути разгона (длины разгонного отсека).When the stand is launched (undermining the working charges), the explosive chambers and barrels accelerate in opposite directions under the influence of the pressure of the explosion products. When the front (facing toward the impact to the test object) exit of the end of the blast chamber from the booster compartment to the expanded part of the barrel, acceleration ceases, and the explosion products flow around the blast chamber from the booster compartment into the brake compartment. The test object should be located in front of the bench at a distance where the package of trunks reaches maximum speed (approximately half the length of the booster compartment). Mutual braking of explosive chambers and barrels is carried out by compressing the explosion products in the brake compartments. In this case, the explosion products enter the brake compartments of the trunks during the movement of explosive chambers along their extended part. Since only part of the explosion products is used for braking, the braking distance (length of the brake compartment) must be significantly greater than the acceleration path (length of the acceleration compartment).

Выполнение наружных диаметров взрывных камер и внутренних диаметров тормозных отсеков каналов стволов из условия обеспечения перемещения взрывных камер в тормозных отсеках с зазором относительно каналов стволов позволяет дросселировать через него сжатые газы в процессе торможения. Вследствие этого основная часть энергии движения расходуется необратимо, а энергия упругосжатых газов в конце торможения вызывает отражение взрывных камер в обратную сторону со значительно меньшей скоростью. Величина зазора должна определяться расчетно-экспериментальным путем, исходя из условий минимизации скорости отражения взрывных камер и гарантированного отсутствия соударения взрывной камеры со стволом, что недопустимо из-за возможной поломки стенда. После отражения от заднего торца ствола взрывные камеры движутся относительно ствола в обратную сторону со значительно меньшей энергией и тормозятся в разгонном отсеке аналогичным образом. Процесс, затухая, может повторяться до полной остановки.The implementation of the outer diameters of the blast chambers and the inner diameters of the brake compartments of the barrel channels from the condition of ensuring the movement of the blast chambers in the brake compartments with a gap relative to the barrel channels allows throttled compressed gases through it during braking. As a result, the bulk of the energy of motion is irreversibly consumed, and the energy of elastically compressed gases at the end of braking causes the explosion chambers to be reflected in the opposite direction at a much lower speed. The gap should be determined by calculation and experimentally, based on the conditions for minimizing the reflection speed of the blasting chambers and the guaranteed absence of collision of the blasting chamber with the barrel, which is unacceptable due to possible breakdown of the stand. After reflection from the rear end of the barrel, the explosive chambers move relative to the barrel in the opposite direction with much lower energy and are braked in the acceleration compartment in a similar way. The process, fading, can be repeated until it stops.

Диаметр тормозного отсека ствола может быть выполнен постепенно увеличивающимся к заднему торцу. Это позволяет постепенно увеличивать зазор между взрывной камерой и каналом ствола для некоторого выравнивания усилия торможения камер по мере движения, что снижает максимальное давление в стволе.The diameter of the brake compartment of the barrel can be made gradually increasing towards the rear end. This allows you to gradually increase the gap between the blast chamber and the bore for some equalization of the braking force of the chambers as they move, which reduces the maximum pressure in the barrel.

В торцах стволов со стороны, противоположной направлению удара, могут быть выполнены дроссельные отверстия, сообщающие внутренний объем стволов с атмосферой. Это также может способствовать снижению максимального давления газов в конце торможения.At the ends of the trunks from the side opposite to the direction of impact, throttle openings can be made, communicating the internal volume of the trunks with the atmosphere. It can also help reduce the maximum gas pressure at the end of braking.

Для увеличения массы взрывных камер, что необходимо для оптимизации параметров стенда, исходя из конкретного его назначения, к ним могут быть присоединены со стороны, обратной направлению удара, инертные массы. При этом наружный диаметр инертных масс должен быть равен наружному диаметру взрывных камер.To increase the mass of the blast chambers, which is necessary to optimize the parameters of the stand, based on its specific purpose, inert masses can be attached to them from the side opposite to the direction of impact. In this case, the outer diameter of the inert masses must be equal to the outer diameter of the explosive chambers.

Конструкция заявляемого стенда в исходном положении приведена на фиг.1. На фиг.2 приведен вид на ударный торец стенда.The design of the inventive stand in the initial position is shown in figure 1. Figure 2 shows a view of the shock end of the stand.

Стенд содержит стволы 1, жестко соединенные в единый пакет, закрытые с обоих торцев заглушками 2, установленные с возможностью горизонтального перемещения в направлении к объекту испытаний 7 по направляющим 9, взрывные камеры 3 с зарядами ВВ 4, установленные внутри стволов 1 у передних по направлению удара торцев (направленных к объекту испытаний 7) с возможностью продольного перемещения. У взрывных камер 3 в торце, обращенном в сторону объекта испытаний 7, выполнено выходное отверстие 5 для выхода продуктов взрыва в полость ствола 1. В средней части стволов 1 выполнено расширение 8 их внутренних каналов на длине, превышающей длину взрывных камер 3. Длина стволов 1 выполняется не менее чем двукратно превышающей длину взрывных камер 3. Непосредственно на торцевых поверхностях стволов 1 закреплена ударная плита 6. Перед ударной плитой 6 располагается объект испытаний 7.The stand contains trunks 1, rigidly connected in a single package, closed at both ends with plugs 2, mounted with the possibility of horizontal movement towards the test object 7 along guides 9, explosive chambers 3 with explosive charges 4 installed inside the trunks 1 at the front in the direction of impact ends (directed to the test object 7) with the possibility of longitudinal movement. At the blast chambers 3 in the end facing the test object 7, an outlet 5 was made for the explosion products to exit into the cavity of the barrel 1. In the middle part of the trunks 1, their internal channels expanded 8 over a length exceeding the length of the blast chambers 3. Barrel length 1 performed at least twice the length of the blasting chambers 3. Directly on the end surfaces of the shafts 1 mounted shock plate 6. In front of the shock plate 6 is the test object 7.

При срабатывании зарядов ВВ 4 газообразные продукты взрыва высокого давления истекают из взрывных камер 3 через выходные отверстия 5 во внутреннюю полость стволов 1. Под действием давления продуктов взрыва стволы 1 и взрывные камеры 3 разгоняются до определенной скорости в противоположных направлениях. Пакет стволов 1 с ударной плитой 6, взаимодействуя с объектом испытаний 7, нагружает его. При выходе передних по направлению удара (обращенных в сторону удара) торцев взрывных камер 3 из разгонных отсеков в расширение 8 стволов 1 разгон прекращается. Газообразные продукты взрыва начинают перетекать по расширению 8 внутренних каналов стволов 1 из разгонных отсеков в тормозные отсеки. После смещения задних по направлению удара торцев взрывных камер 3 в тормозные отсеки стволов 1 происходит сжатие перетекших газообразных продуктов взрыва движущимися взрывными камерами 3, за счет чего происходит взаимное торможение стволов 1 и камер 3.When the explosive charges 4 are triggered, the gaseous products of the high-pressure explosion flow out of the blasting chambers 3 through the outlet openings 5 into the internal cavity of the shafts 1. Under the influence of the pressure of the blasting products, the shafts 1 and the blasting chambers 3 accelerate to a certain speed in opposite directions. A package of trunks 1 with a shock plate 6, interacting with the test object 7, loads it. When the front ends in the direction of impact (facing the side of impact) of the ends of the explosive chambers 3 from the booster compartments into the extension of 8 trunks 1, acceleration ceases. The gaseous products of the explosion begin to flow along the expansion of the 8 internal channels of the trunks 1 from the booster compartments into the brake compartments. After the rear ends of the blast chambers 3 are displaced in the direction of impact, the brake compartments of the trunks 1 are compressed and the gaseous products of the explosion are compressed by the moving blast chambers 3, due to which the brakes 1 and chambers 3 are mutually braked.

В случае выполнения диаметра тормозных отсеков стволов 1 плавно увеличивающимся к торцу или выполнения в торцах стволов 1 дроссельных отверстий, сообщающих внутренний объем стволов 1 с атмосферой, происходит дросселирование продуктов взрыва через плавно увеличивающийся зазор или дроссельные отверстия, что снижает максимальное давление в стволе.In the case of the diameter of the brake compartments of the trunks 1 gradually increasing towards the end, or if the ends of the trunks 1 have throttle openings communicating the internal volume of the trunks 1 with the atmosphere, throttle of the explosion products occurs through a smoothly increasing gap or throttle openings, which reduces the maximum pressure in the barrel.

Присоединение инертных масс к взрывным камерам позволяет оптимизировать скорости движения взрывных камер и стволов, а также массу всего стенда.The attachment of inert masses to the explosive chambers allows to optimize the speed of the explosive chambers and barrels, as well as the mass of the entire stand.

Авторами были рассчитаны параметры стенда, состоящего из четырех стволов, который позволяет производить испытания на механический удар объектов массой до 1000 кг при скорости удара до 28 м/с. Ниже приведены полученные параметры стенда.The authors calculated the parameters of a bench consisting of four shafts, which allows mechanical impact testing of objects weighing up to 1000 kg at an impact speed of up to 28 m / s. Below are the received parameters of the stand.

Длина ствола - 10660 мм. Диаметр канала ствола в разгонном отсеке - 330 мм. Длина разгонного отсека - 800 мм. Диаметр расширения канала ствола - 357 мм. Длина расширения канала ствола - 7500 мм. Диаметр канала ствола в начале тормозного отсека - 330 мм. Диаметр канала ствола в конце тормозного отсека - 335 мм. Длина тормозного отсека - 1400 мм. Длина взрывной камеры - 4160 мм. Диаметр взрывной камеры - 328 мм. Длина × ширина × толщина ударной плиты - 1000×1000×80 мм. Общая масса стволов с ударной плитой - 6200 кг. Общая масса взрывных камер - 6040 кг.Barrel length - 10660 mm. The diameter of the barrel bore in the booster compartment is 330 mm. The acceleration compartment is 800 mm long. The diameter of the expansion of the bore is 357 mm. The length of the extension of the bore is 7500 mm. The diameter of the barrel bore at the beginning of the brake compartment is 330 mm. The diameter of the bore at the end of the brake compartment is 335 mm. The length of the brake compartment is 1400 mm. The length of the blasting chamber is 4160 mm. The diameter of the explosive chamber is 328 mm. Length × width × thickness of the shock plate - 1000 × 1000 × 80 mm. The total mass of the trunks with a shock plate is 6200 kg. The total mass of explosive chambers is 6040 kg.

Таким образом, предложенный стенд для испытания объектов на механический удар при равных условиях испытаний имеет многократно меньшую массу, чем прототип, что позволяет его применение для испытаний крупномасштабных объектов. За счет исключения тормозных устройств, с одноразовыми пенопластовыми демпферами, и исключения инертной массы, присоединенной к пакету стволов, данный стенд проще и дешевле прототипа.Thus, the proposed stand for testing objects for mechanical shock under equal test conditions has many times less mass than the prototype, which allows its use for testing large-scale objects. Due to the exclusion of braking devices with disposable foam dampers, and the exclusion of inert mass attached to the package of trunks, this stand is simpler and cheaper than the prototype.

Claims (4)

1. Стенд для испытаний объектов на механический удар, содержащий один или несколько установленных горизонтально и соединенных между собой цилиндрических стволов, в каналах которых у передних по направлению удара торцев установлены с возможностью продольного перемещения взрывные камеры с зарядами взрывчатого вещества, снабженные на одном из торцев выходным отверстием для продуктов взрыва, ударную плиту, установленную с возможностью взаимодействия с объектом испытаний, отличающийся тем, что ударная плита закреплена на торцевой поверхности одного или нескольких стволов, которые выполнены закрытыми с обоих торцев, стволы установлены с возможностью горизонтального перемещения в направлении к объекту испытаний, длина каждого ствола выполнена не менее чем двукратно превышающей длину взрывной камеры, каналы стволов в средней части снабжены расширением, длина которого больше длины взрывной камеры, выходные отверстия взрывных камер направлены в сторону ударной плиты, при этом наружный диаметр взрывных камер и внутренний диаметр тормозных отсеков каналов стволов выполнены из условия обеспечения перемещения взрывных камер в тормозных отсеках с зазором относительно капала ствола.1. A test bench for testing objects for mechanical shock, containing one or more cylindrical shafts installed horizontally and connected to each other, in the channels of which explosive chambers with explosive charges are mounted with the possibility of longitudinal movement at the front in the direction of impact of the ends, equipped with an outlet on one of the ends a hole for explosion products, a shock plate installed with the possibility of interaction with the test object, characterized in that the shock plate is mounted on the end surface The spans of one or several barrels that are closed at both ends, the barrels are mounted with the possibility of horizontal movement towards the test object, the length of each barrel is made at least twice the length of the blast chamber, the barrel channels in the middle part are provided with an extension, the length of which is longer than the length the blast chamber, the outlet openings of the blast chambers are directed towards the shock plate, while the outer diameter of the blast chambers and the inner diameter of the brake compartments of the barrel channels s from the condition of ensuring the movement of explosive chambers in the brake compartments with a gap relative to the drip of the barrel. 2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что диаметры каналов стволов в тормозных отсеках выполнены плавно увеличивающимися в направлении задних торцев стволов.2. The stand according to claim 1, characterized in that the diameters of the channels of the trunks in the brake compartments are made gradually increasing in the direction of the rear ends of the trunks. 3. Стенд по п.1 или 2, отличающийся тем, что в задних по направлению удара торцах стволов выполнены дроссельные отверстия.3. The stand according to claim 1 or 2, characterized in that in the rear in the direction of impact the ends of the trunks made throttle holes. 4. Стенд по п.1 или 2, отличающийся тем, что к взрывным камерам со стороны задних по направлению удара торцев присоединены инертные массы.4. The stand according to claim 1 or 2, characterized in that inert masses are attached to the explosive chambers from the rear in the direction of impact of the ends.
RU2004127315/28A 2004-09-13 2004-09-13 Mechanical impact test board for objects RU2282839C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127315/28A RU2282839C2 (en) 2004-09-13 2004-09-13 Mechanical impact test board for objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127315/28A RU2282839C2 (en) 2004-09-13 2004-09-13 Mechanical impact test board for objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004127315A RU2004127315A (en) 2006-02-20
RU2282839C2 true RU2282839C2 (en) 2006-08-27

Family

ID=36050678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004127315/28A RU2282839C2 (en) 2004-09-13 2004-09-13 Mechanical impact test board for objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2282839C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777747C1 (en) * 2021-09-02 2022-08-09 Общество с ограниченной ответственностью НПП "Спецкабель" Device and method for determining the explosion hazard of a cable when exposed to a single mechanical shock

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777747C1 (en) * 2021-09-02 2022-08-09 Общество с ограниченной ответственностью НПП "Спецкабель" Device and method for determining the explosion hazard of a cable when exposed to a single mechanical shock
RU2788508C1 (en) * 2022-04-06 2023-01-20 Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Joint thermomechanical action shock tunnel

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004127315A (en) 2006-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10866158B2 (en) High-G shock testing machine
CN103389197B (en) Horizontal impact testing stand driving means and bidirectional multifunctional horizontal impact testing stand
CN108827582B (en) High-magnitude collision impact test stand
RU2467300C1 (en) Dynamic test bench
Xiang et al. Blast response of sandwich beams with thin-walled tubes as core
TW201303256A (en) Soft recoil system
RU2299411C1 (en) Test bed for simulation of missile jamming in launching tube
RU2282839C2 (en) Mechanical impact test board for objects
RU2280849C1 (en) Bed for dynamic testing
RU2285892C1 (en) Device for experimental development of separating jet projectiles
US7726124B2 (en) Blast simulator with high velocity actuator
US6161425A (en) Process and device for checking a hollow body section
Doengi et al. Lander shock-alleviation techniques
RU112765U1 (en) SHOCK TEST STAND
EP2400255A2 (en) Recoil absorber
JP5015535B2 (en) Shock absorber for falling objects
RU2288420C2 (en) Method of conducting stand tests of rocket catapult unit
RU2676847C1 (en) Loading installation of bore type
RU59824U1 (en) IMPACT STAND
RU126133U1 (en) IMPACT STAND
Zhang et al. Numerical modeling of dual-pulse shock test machine for simulating underwater explosion shock loads on warship equipments
Gerasimov et al. Transverse Motion of a Projectile in the Barrel of a Light-Gas Gun.
CN117470639B (en) Energy absorption buffer device and method applied to dynamic true triaxial electromagnetic Hopkinson bar
RU2006807C1 (en) Impact test facility
RU2249808C2 (en) Bench for dynamical testing of articles

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100914