RU2311625C2 - Bench for pulse acceleration testing of articles - Google Patents

Bench for pulse acceleration testing of articles

Info

Publication number
RU2311625C2
RU2311625C2 RU2005141268/28A RU2005141268A RU2311625C2 RU 2311625 C2 RU2311625 C2 RU 2311625C2 RU 2005141268/28 A RU2005141268/28 A RU 2005141268/28A RU 2005141268 A RU2005141268 A RU 2005141268A RU 2311625 C2 RU2311625 C2 RU 2311625C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pendulum
flywheel
rotation
axis
test
Prior art date
Application number
RU2005141268/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005141268A (en
Inventor
Юрий Николаевич Повитухин (RU)
Юрий Николаевич Повитухин
нов Всеволод Артемьевич Полу (RU)
Всеволод Артемьевич Полуянов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. акад. Е.И. Забабахина")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. акад. Е.И. Забабахина") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. акад. Е.И. Забабахина")
Priority to RU2005141268/28A priority Critical patent/RU2311625C2/en
Publication of RU2005141268A publication Critical patent/RU2005141268A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2311625C2 publication Critical patent/RU2311625C2/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: testing engineering.
SUBSTANCE: bench comprises flywheel provided with the drive for setting it in rotation, pendulum mounted at the periphery of the flywheel for permitting rotation around the axis parallel to the axis of rotation of the flywheel, table mounted on the pendulum and used for securing the article to be tested, and locator of initial position of the pendulum. The bench is provided with the member for the stop of the terminal position of the pendulum mounted on the flywheel. The table is mounted for permitting movement along the pendulum and locking in given positions. The amplitude and duration of the pulses are determined from the formulae proposed.
EFFECT: prolonged service life.
2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытаний изделий на воздействие импульсных ускорений, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения.The invention relates to testing equipment, in particular to devices for testing products for the effects of pulsed accelerations, and can be used in any industry.

Известен стенд для испытаний изделий на воздействие импульса ускорения, содержащий вращающийся маховик (платформу) с приводом его вращения, маятник, установленный на периферии маховика с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси маховика, установленный на маятнике стол для закрепления испытываемого изделия, и фиксатор начального положения маятника.A known test bench for products under the influence of an acceleration pulse, containing a rotating flywheel (platform) with a drive for its rotation, a pendulum mounted on the periphery of the flywheel with the possibility of rotation about an axis parallel to the axis of the flywheel, a table mounted on the pendulum for fixing the test product, and an initial position lock pendulum.

Стол установлен на конце маятника через подшипниковый узел. Между маятником и маховиком соосно подшипниковому узлу установлен стакан, обращенный дном к маховику. В полости стакана размещен палец, который радиально закреплен на фиксаторе, удерживающем маятник и имеющем привод (Авторское свидетельство СССР №1370473, МПК G01М 7/00, 1986).The table is mounted on the end of the pendulum through the bearing assembly. Between the pendulum and the flywheel, a glass is installed coaxially with the bearing assembly, its bottom facing the flywheel. A finger is placed in the cavity of the glass, which is radially mounted on the latch holding the pendulum and having a drive (USSR Author's Certificate No. 1370473, IPC G01M 7/00, 1986).

Данный стенд позволяет повысить воспроизводимость импульсов ускорения за счет обеспечения заданной ориентации положения оси чувствительности испытываемого изделия по отношению к вектору центробежной силы, действующей на изделие при его относительном движении.This stand allows you to increase the reproducibility of acceleration pulses by providing a given orientation of the position of the axis of sensitivity of the test product with respect to the vector of centrifugal force acting on the product with its relative movement.

Однако он имеет ограниченные возможности расширения диапазона воспроизводимых импульсов, т.к. стол для крепления испытываемого изделия установлен на конце маятника на расстоянии от его оси поворота, равном расстоянию между последней и осью вращения маховика. Отсутствие останова приводит к колебательным движениям маятника вплоть до останова маховика, что не позволяет получить единичный импульс. Совпадение оси чувствительности изделия с продольной осью маятника не позволяет отрабатывать изделия под различными углами к вектору центробежных сил.However, it has limited possibilities of expanding the range of reproduced pulses, because a table for fastening the test product is mounted on the end of the pendulum at a distance from its axis of rotation equal to the distance between the latter and the axis of rotation of the flywheel. The absence of a stop leads to oscillatory movements of the pendulum up to the stop of the flywheel, which does not allow to obtain a single impulse. The coincidence of the axis of sensitivity of the product with the longitudinal axis of the pendulum does not allow to work out the product at different angles to the centrifugal force vector.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является стенд для испытаний изделий на воздействие импульса ускорения, содержащий вращающийся маховик с приводом его вращения, маятник, установленный на периферии маховика с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси маховика, установленный на маятнике стол для закрепления испытываемого изделия, и фиксатор начального положения маятника. Стол установлен на конце маятника через подшипниковый узел, а фиксатор снабжен приводом (Авторское свидетельство СССР №977973, МПК. G01M 7/00, 1981).The closest analogue of the claimed invention is a test bench for products under the influence of an acceleration pulse, containing a rotating flywheel with a drive for its rotation, a pendulum mounted on the periphery of the flywheel with the possibility of rotation about an axis parallel to the axis of the flywheel, a table for securing the tested product mounted on the pendulum, and a latch initial position of the pendulum. The table is mounted at the end of the pendulum through the bearing assembly, and the latch is equipped with a drive (USSR Author's Certificate No. 977973, IPC. G01M 7/00, 1981).

Данный стенд позволяет проводить испытания с высокой достоверностью за счет устранения воздействия на изделие ускорения на этапе предварительного разгона.This stand allows testing with high reliability by eliminating the impact of acceleration on the product at the stage of preliminary acceleration.

Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.

Перед началом испытаний стол удерживают фиксатором на оси вращения маховика. Затем разгоняют маховик до требуемой скорости, при этом стол с испытываемым изделием остается неподвижным благодаря наличию подшипникого узла. При достижении маховиком требуемой скорости вращения фиксатор освобождает стол и маятник, которые начинают разгоняться в поле центробежных сил, при этом испытываемое изделие нагружается импульсом ускорения.Before starting the test, the table is held with a latch on the axis of rotation of the flywheel. Then flywheel is accelerated to the required speed, while the table with the tested product remains stationary due to the presence of the bearing assembly. When the flywheel reaches the required rotation speed, the latch releases the table and the pendulum, which begin to accelerate in the field of centrifugal forces, while the test item is loaded with an acceleration pulse.

Для определения ускорений, действующих на маятник в прототипе, необходимо рассматривать его движение как плоскопараллельное, складывающееся из поступательного вместе с осью подвеса О1 и относительного вращательного движения вокруг оси О1 (книга «Курс теоретической механики», Л.Г.Лойцянский, А.И.Лурье, М., Гостехиздат, 1957).To determine the accelerations acting on the pendulum in the prototype, it is necessary to consider its movement as plane-parallel, consisting of translational along with the suspension axis O 1 and relative rotational motion around the axis O 1 (book "Course of Theoretical Mechanics", L.G. Loytsyansky, A. I. Lurie, M., Gostekhizdat, 1957).

На фиг.1 представлена схема ускорений, действующих на точку m при плоскопараллельном движении, где:Figure 1 presents a diagram of accelerations acting on point m during plane-parallel motion, where:

m - масса стола с испытываемым изделием;m is the mass of the table with the tested product;

l1 - расстояние от оси маховика до оси вращения маятника;l 1 - the distance from the axis of the flywheel to the axis of rotation of the pendulum;

l2 - расстояние от оси вращения маятника до центра тяжести испытываемого изделия;l 2 - the distance from the axis of rotation of the pendulum to the center of gravity of the test product;

φ1 - угол поворота маховика вокруг своей оси;φ 1 - angle of rotation of the flywheel around its axis;

φ2 - угол поворота маятника вокруг своей оси.φ 2 - the angle of rotation of the pendulum around its axis.

В общем случае, ускорение Wm, действующее на массу m, закрепленную в определенном месте маятника, складывается из центростремительного ускорения

Figure 00000002
, направленного вдоль радиуса OO1, касательного ускорения
Figure 00000003
, направленного перпендикулярно радиусу OO1, касательного ускорения
Figure 00000004
, направленного перпендикулярно радиусу O1m и центростремительного ускорения
Figure 00000005
от относительного вращательного движения вокруг оси O1, направленного вдоль радиуса mO1.In the general case, the acceleration W m acting on the mass m fixed in a certain place of the pendulum is the sum of the centripetal acceleration
Figure 00000002
directed along the radius OO 1 tangential acceleration
Figure 00000003
directed perpendicular to the radius OO 1 , tangential acceleration
Figure 00000004
directed perpendicular to the radius O 1 m and centripetal acceleration
Figure 00000005
from the relative rotational motion around the axis O 1 directed along the radius mO 1 .

Figure 00000006
Figure 00000006

Спроектировав равенство (1) на оси координат, жестко связанные с массой m, и решив это уравнение при условиях:Having designed equality (1) on the coordinate axis, rigidly connected with the mass m, and solving this equation under the conditions:

Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010

приведенных в книге «Колебания, удар, защита», Новосибирск, НЭТИ, 1982 г, статья О.Ю.Кузьменко, И.П.Морозов, В.А.Полуянов, М.Д.Соболев. К теории центробежных ударных стендов, стр.75-82,cited in the book “Oscillations, Impact, Defense”, Novosibirsk, NETI, 1982, article by O. Yu. Kuzmenko, IP Morozov, V. A. Poluyanov, M. D. Sobolev. To the theory of centrifugal shock stands, pp. 75-82,

после соответствующих преобразований получимafter the corresponding transformations we get

Figure 00000011
Figure 00000011

Максимальной величины амплитуда А нормального ускорения

Figure 00000012
достигает при φ2=180°, тогдаThe maximum value of the amplitude A of normal acceleration
Figure 00000012
reaches at φ 2 = 180 °, then

Figure 00000013
Figure 00000013

Как видно из уравнения (3), максимальная амплитуда реализуемого импульса зависит от оборотов маховика, расстояния между осями вращения маятника и маховика и отношения его к расстоянию от оси вращения маятника до центра тяжести испытываемого изделия.As can be seen from equation (3), the maximum amplitude of the realized pulse depends on the speed of the flywheel, the distance between the axis of rotation of the pendulum and the flywheel, and its ratio to the distance from the axis of rotation of the pendulum to the center of gravity of the test product.

Длительность реализуемого импульсаThe duration of the realized pulse

Figure 00000014
Figure 00000014

где φ0 - угол начального положения маятника.where φ 0 is the angle of the initial position of the pendulum.

ω - угловая скорость маховика.ω is the angular velocity of the flywheel.

Недостатком рассматриваемого стенда является жесткая связь расстояния от установки стола с испытываемым изделием до оси вращения маятника (l2) с расстоянием от оси вращения маятника до оси вращения маховика (l1). Жесткая связь не позволяет при одной и той же амплитуде импульса ускорения менять его длительность, что ограничивает возможности использования стенда. Отсутствие останова не позволяет реализовать единичный импульс, так как маятник будет совершать колебательные движения до полной остановки маховика, что приведет к многократному недопустимому во многих случаях нагружению испытываемого изделия. А это ограничивает возможность использования стенда.The disadvantage of this stand is the tight relationship between the distance from the table with the test product to the axis of rotation of the pendulum (l 2 ) with the distance from the axis of rotation of the pendulum to the axis of rotation of the flywheel (l 1 ). A rigid connection does not allow changing the duration of the acceleration pulse at the same amplitude, which limits the possibilities of using the stand. The absence of a stop does not allow a single impulse to be realized, since the pendulum will oscillate until the flywheel is completely stopped, which will lead to multiple unacceptable in many cases loading of the product under test. And this limits the use of the stand.

Также в известном стенде отсутствует инструментальный контроль реализуемых импульсов ускорения, что снижает достоверность результатов испытаний.Also, in the well-known stand there is no instrumental control of realized acceleration pulses, which reduces the reliability of the test results.

Решаемая данным изобретением задача - расширение диапазона воспроизводимых импульсов ускорения как по амплитуде, так и по длительности.The problem solved by this invention is the expansion of the range of reproduced acceleration pulses both in amplitude and in duration.

Сущность изобретения заключается в том, что стенд для испытаний изделий на воздействие импульсных ускорений содержит вращающийся маховик с приводом его вращения, маятник, установленный на периферии маховика с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси вращения маховика, установленный на маятнике стол для закрепления испытываемого изделия, и фиксатор начального положения маятника. Особенность заключается в том, что стенд снабжен остановом конечного положения маятника, расположенного на маховике, стол установлен с возможностью перемещения вдоль маятника и фиксации в заданных положениях, а амплитуда (А) и длительность (t) импульсов определяются по формулам:The essence of the invention lies in the fact that the test bench for products under the influence of pulsed accelerations contains a rotating flywheel with a drive for its rotation, a pendulum mounted on the periphery of the flywheel with the possibility of rotation about an axis parallel to the axis of rotation of the flywheel, a table mounted on the pendulum for fixing the test product, and latch of the initial position of the pendulum. The peculiarity lies in the fact that the stand is equipped with a stop of the end position of the pendulum located on the flywheel, the table is installed with the possibility of movement along the pendulum and fixation in predetermined positions, and the amplitude (A) and pulse duration (t) are determined by the formulas:

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

где m - масса стола с испытываемым изделием;where m is the mass of the table with the test product;

l1 - расстояние от оси маховика до оси вращения маятника;l 1 - the distance from the axis of the flywheel to the axis of rotation of the pendulum;

l2 - расстояние от оси вращения маятника до центра тяжести испытываемого изделия;l 2 - the distance from the axis of rotation of the pendulum to the center of gravity of the test product;

φ0 - угол начального положения маятника;φ 0 is the angle of the initial position of the pendulum;

φ2 - угол поворота маятника вокруг своей оси.φ 2 - the angle of rotation of the pendulum around its axis.

ω - угловая скорость маховика.ω is the angular velocity of the flywheel.

Кроме того, для обеспечения нагрузок реальной эксплуатации испытываемого изделия (получения единичного импульса) останов выполнен в виде расположенного на маховике храповика, взаимодействующего с зубчатым сектором, закрепленным на маятнике.In addition, to ensure the loads of the actual operation of the tested product (obtaining a single impulse), the stop is made in the form of a ratchet located on the flywheel, interacting with the gear sector fixed to the pendulum.

Для расширения диапазона реализуемых нагрузок перемещение стола вдоль маятника осуществляется с помощью винтовой пары.To expand the range of realized loads, the movement of the table along the pendulum is carried out using a screw pair.

Отличительными признаками предлагаемого устройства от прототипа являются: размещение стола с возможностью перемещения вдоль маятника, обеспечение его фиксации в заданных положениях и определение амплитуды и длительности импульсов по определенным формулам (3, 4).Distinctive features of the proposed device from the prototype are: placement of the table with the ability to move along the pendulum, ensuring its fixation in predetermined positions and determining the amplitude and duration of pulses according to certain formulas (3, 4).

Благодаря наличию этих признаков при работе стенда для испытаний изделий становится возможным перемещать стол с испытываемым изделием вдоль маятника и закреплять его на любом заданном расстоянии от оси вращения маятника до центра тяжести испытываемого изделия, что позволяет достигать максимальной амплитуды реализуемого импульса и в конечном итоге расширить диапазон воспроизводимых импульсов ускорения как по амплитуде, так и по длительности. А также позволяет получить единичный импульс ускорения, что необходимо для получения реальных условий испытаний.Due to the presence of these signs during the operation of the test bench for products, it becomes possible to move the table with the test product along the pendulum and fix it at any given distance from the axis of rotation of the pendulum to the center of gravity of the test product, which allows to achieve the maximum amplitude of the realized pulse and ultimately expand the range of reproducible acceleration pulses both in amplitude and in duration. It also allows you to get a single acceleration pulse, which is necessary to obtain real test conditions.

При проведении анализа уровня техники, включающего поиск по патентным и научно-технически источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения.When analyzing the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and identifying sources containing information about analogues of the claimed invention, no analogues were found that are characterized by signs that are identical to all the essential features of the claimed invention.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the set of essential features of the analogue, allowed to identify the set of essential distinguishing features in relation to the applicant's technical result in the claimed device set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных технических решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. В результате поиска не выявлены технические решения с этими признаками. На этом основании можно сделать выводы о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».To verify compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known technical solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed device from the prototype. As a result of the search, no technical solutions with these characteristics were identified. On this basis, we can conclude that the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На фиг.1 изображена схема ускорений, действующих на массу m при плоскопараллельном движении.Figure 1 shows a diagram of accelerations acting on mass m in plane-parallel motion.

На фиг.2 изображен заявляемый стенд, вид сбоку.Figure 2 shows the inventive stand, side view.

На фиг.3 изображен заявляемый стенд, вид А фиг.2.Figure 3 shows the inventive stand, view A of figure 2.

На фиг.4 изображен останов в зацеплении с зубчатым сектором.Figure 4 shows the stop engaged with the gear sector.

На фиг.5 приведен график изменения параметров импульсов ускорения в зависимости от места расположения стола.Figure 5 shows a graph of changes in the parameters of the acceleration pulses depending on the location of the table.

На фиг.6 приведена таблица результатов расчета параметров реализуемых импульсов.Figure 6 shows a table of the results of calculating the parameters of realized pulses.

Стенд для испытаний изделий на воздействие импульсных ускорений содержит вращающийся маховик 1, маятник 2, установленный на периферии маховика 1 с возможностью поворота на оси 3, параллельной оси вращения маховика 1. На маятнике 2 установлен стол 4 для закрепления испытываемого изделия 5. Стенд снабжен фиксатором 6 начального и остановом 7 конечного положений маятника 2. Стол 4 установлен с возможностью перемещения вдоль маятника 2 и фиксации в заданных положениях с помощью винтовой пары 8 (фиг.2, 3).The test bench for products under the influence of pulsed accelerations contains a rotating flywheel 1, a pendulum 2 mounted on the periphery of the flywheel 1 with the possibility of rotation on an axis 3 parallel to the axis of rotation of the flywheel 1. A table 4 is mounted on the pendulum 2 for fixing the test product 5. The stand is equipped with a latch 6 start and stop 7 end positions of the pendulum 2. Table 4 is installed with the possibility of movement along the pendulum 2 and fixation in predetermined positions using a screw pair 8 (Fig.2, 3).

Фиксатор 6 выполнен в виде втяжного электромагнита и расположен на маховике 1 с возможностью взаимодействия с маятником 2 через винт-фиксатор электромагнита в исходном положении (на чертеже не показано). Останов 7 выполнен в виде храповика и расположен на маховике 1 с возможностью взаимодействия с зубчатым сектором 9 (фиг.4).The latch 6 is made in the form of a retractable electromagnet and is located on the flywheel 1 with the possibility of interaction with the pendulum 2 through the screw-clamp of the electromagnet in its original position (not shown in the drawing). Stop 7 is made in the form of a ratchet and is located on the flywheel 1 with the possibility of interaction with the gear sector 9 (figure 4).

Стенд также содержит основание 10, на котором расположен маховик 1, электродвигатель 11 (привод вращения маховика), коллектор 12 для передачи электрических сигналов к испытываемому изделию 5 и съема сигналов с датчиков (на чертеже не показано), измеряющих импульс ускорений.The stand also contains a base 10, on which the flywheel 1, an electric motor 11 (flywheel rotation drive), a collector 12 for transmitting electrical signals to the tested product 5 and picking up signals from sensors (not shown) measuring acceleration momentum are located.

Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.

Маятник 2 с закрепленным, например с помощью болтовых соединений, на столе 4 испытываемым изделием 5 устанавливается в исходное положение. В этом положении он удерживается фиксатором 6 за счет того, что головка винта-фиксатора электромагнита входит в отверстие пластины, закрепленной на маятнике (на чертеже не показано).The pendulum 2 is secured, for example by means of bolted joints, on the table 4 with the test product 5 is set to its original position. In this position, it is held by the latch 6 due to the fact that the head of the screw-retainer of the electromagnet enters the hole of the plate mounted on the pendulum (not shown in the drawing).

Через фрикционную передачу двигателем 11 маховик 1 разгоняется до требуемых оборотов. При достижении маховиком 1 заданной скорости вращения, на электромагнит подается электропитание и сердечник с закрепленным на нем винтом-фиксатором втягивается в катушку и выходит из зацепления с маятником 2, который начинает разгоняться в поле центробежный сил. При этом испытываемое изделие 5 нагружается импульсом ускорения. Для получения однократного импульса ускорения в конце цикла движения зубчатый сектор 9 маятника 2 входит в зацепление с храповиком останова 7. Параметры импульсов, воздействующих на испытываемое изделие 5, в виде электрических сигналов от датчиков ускорения передаются на регистрирующее устройство через коллектор 12.Through a friction transmission with engine 11, flywheel 1 accelerates to the required speed. When the flywheel 1 reaches the specified rotation speed, power is supplied to the electromagnet and the core with the fixing screw fixed on it is pulled into the coil and disengages from the pendulum 2, which begins to accelerate centrifugal forces into the field. In this case, the test article 5 is loaded with an acceleration pulse. To obtain a single acceleration pulse at the end of the cycle of motion, the toothed sector 9 of the pendulum 2 engages with the stop ratchet 7. The parameters of the pulses acting on the test article 5 are transmitted in the form of electrical signals from the acceleration sensors to the recording device through the collector 12.

Расстояние стола от оси маятника определяется расчетно-экспериментальным путем по формуле (6) в зависимости от заданных параметров импульса и устанавливается с помощью винта.The distance of the table from the axis of the pendulum is determined by calculation and experimentally using the formula (6) depending on the given pulse parameters and is set using the screw.

Общая длина маятника не превышает диаметра маховика, т.е. 2l1.The total length of the pendulum does not exceed the diameter of the flywheel, i.e. 2l 1 .

Расчет показывает, что изменение соотношения

Figure 00000017
в пределах P=(2÷0,5) существенно изменяет параметры формируемого импульса. Очень важным является тот факт, что уровень начальных постоянно действующих ускорений в начальный и конечный периоды работы стенда (при 0,5≤Р≤2) незначительный и составляет лишь примерно 8% от пикового значения формируемого импульса, что практически всегда допустимо при испытании изделий на воздействие импульсных ускорений.The calculation shows that the change in the ratio
Figure 00000017
within P = (2 ÷ 0.5) significantly changes the parameters of the generated pulse. It is very important that the level of initial constantly acting accelerations in the initial and final periods of the stand operation (at 0.5 ≤ P≤2) is insignificant and makes up only about 8% of the peak value of the generated pulse, which is almost always permissible when testing products on impact of pulse accelerations.

Выражение в фигурных скобках уравнения (3) обычно называют маятниковым коэффициентом К, показывающим, во сколько раз увеличивается перегрузка, действующая на испытываемое изделие, по отношению к перегрузке в точке подвеса маятника (ω2l1).The expression in curly brackets of equation (3) is usually called the pendulum coefficient K, which shows how many times the overload acting on the test product increases with respect to the overload at the pendulum suspension point (ω 2 l 1 ).

Учитывая

Figure 00000017
, значение маятникового коэффициента можно записать в следующем виде:Considering
Figure 00000017
, the value of the pendulum coefficient can be written as follows:

Figure 00000018
Figure 00000018

Тогда уравнение (3) примет видThen equation (3) takes the form

Figure 00000019
Figure 00000019

На фиг.5 представлен график изменения параметров импульсов ускорения, формируемых с помощью предлагаемого изобретения.Figure 5 presents a graph of changes in the parameters of the acceleration pulses generated using the present invention.

Индексами (2), (1), (0,5) обозначены амплитуды А2, A1, A0,5 и длительности t2, t1, t0,5 импульсов, формируемых в соответствии с формулами (3) и (4) в случаях, когда длина маятника l2 равна половине, одному и двум l1, т.е. l2=0,5l1; l2=l1; l2=2l1, где как отмечено выше, l1 - расстояние между осями вращения маятника и маховика.The indices (2), (1), (0.5) denote the amplitudes A 2 , A 1 , A 0.5 and the duration t 2 , t 1 , t 0.5 pulses generated in accordance with formulas (3) and ( 4) in cases where the length of the pendulum l 2 is equal to half, one and two l 1 , i.e. l 2 = 0.5l 1 ; l 2 = l 1 ; l 2 = 2l 1 , where, as noted above, l 1 is the distance between the axes of rotation of the pendulum and the flywheel.

При этом, используя формулы (3) и (4), получим:Moreover, using formulas (3) and (4), we obtain:

Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000020
Figure 00000021

Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000022
Figure 00000023

Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000024
Figure 00000025

Из фиг.5 наглядно следует, что при фиксированной величине угловой скорости вращения маховика ω параметры формируемого импульса существенно зависят от места расположения испытываемого изделия на маятнике.From figure 5 it clearly follows that for a fixed value of the angular velocity of rotation of the flywheel ω, the parameters of the generated pulse substantially depend on the location of the test article on the pendulum.

В таблице фиг.6 представлены результаты расчета параметров импульсов при l1=0,5 м.The table of Fig.6 presents the results of the calculation of the parameters of the pulses at l 1 = 0.5 m

Если при уменьшении расстояния размещения стола от оси маятника в 4 раза пиковое значение импульса уменьшается в 1,6 раза, то его длительность t уменьшается в 2 раза. Варьируя начальной угловой скоростью маховика ω, можно получить множество других вариантов импульсов в соответствии с представленными выше формулами.If with a decrease in the distance of the table from the pendulum axis by 4 times, the peak value of the pulse decreases by 1.6 times, then its duration t decreases by 2 times. Varying the initial angular velocity of the flywheel ω, one can obtain many other pulse options in accordance with the above formulas.

Таким образом, возможность перемещения стола вдоль маятника и его фиксация в заданных положениях позволяют изменять амплитуду импульса в широких пределах.Thus, the possibility of moving the table along the pendulum and its fixation in predetermined positions allow changing the amplitude of the pulse over a wide range.

Преимущество изобретения состоит в том, что возможность формирования импульсов ускорения в широком диапазоне как по амплитуде, так и по длительности значительно расширяет область применения стенда для испытания в различных областях промышленности.An advantage of the invention is that the possibility of generating acceleration pulses in a wide range both in amplitude and duration significantly expands the scope of the test bench in various industries.

Таким образом, представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:Thus, the information presented indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в различных отраслях промышленности для испытания изделий на воздействие импульсных ускорений:- the tool embodying the claimed device in its implementation, is intended for use in various industries for testing products for exposure to pulsed accelerations:

- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления.- for the inventive device in the form in which it is described in the claims, the possibility of its implementation is confirmed.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (3)

1. Стенд для испытаний изделий на воздействие импульсных ускорений, содержащий маховик с приводом его вращения, маятник, установленный на периферии маховика с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси вращения маховика, установленный на маятнике стол для закрепления испытываемого изделия и фиксатор начального положения маятника, отличающийся тем, что стенд снабжен остановом конечного положения маятника, расположенного на маховике, стол установлен с возможностью перемещения вдоль маятника и фиксации в заданных положениях, а амплитуда (А) и длительность (t) импульсов определяются по формулам1. Test bench for products under the influence of pulsed accelerations, comprising a flywheel with a drive of its rotation, a pendulum mounted on the periphery of the flywheel with the possibility of rotation about an axis parallel to the axis of rotation of the flywheel, a table mounted on the pendulum for securing the tested product and a latch for the initial position of the pendulum, the fact that the stand is equipped with a stop of the end position of the pendulum located on the flywheel, the table is mounted with the possibility of movement along the pendulum and fixation in predetermined positions s, and the amplitude (A) and pulse duration (t) are determined by the formulas
Figure 00000026
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000027
 где m - масса стола с испытываемым изделием;where m is the mass of the table with the test product; l1 - расстояние от оси маховика до оси вращения маятника;l 1 - the distance from the axis of the flywheel to the axis of rotation of the pendulum; l2 - расстояние от оси вращения маятника до центра тяжести испытываемого изделия;l 2 - the distance from the axis of rotation of the pendulum to the center of gravity of the test product; φ0 - угол начального положения маятника;φ 0 is the angle of the initial position of the pendulum; φ2 - угол поворота маятника вокруг своей оси.φ 2 - the angle of rotation of the pendulum around its axis. ω - угловая скорость маховика.ω is the angular velocity of the flywheel. 2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что останов выполнен в виде расположенного на маховике храповика, взаимодействующего с зубчатым сектором, закрепленным на маятнике.2. The stand according to claim 1, characterized in that the stop is made in the form of a ratchet located on the flywheel, interacting with a gear sector fixed to the pendulum. 3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что перемещение стола вдоль маятника осуществляется с помощью винтовой пары.3. The stand according to claim 1, characterized in that the movement of the table along the pendulum is carried out using a screw pair.
RU2005141268/28A 2005-12-28 2005-12-28 Bench for pulse acceleration testing of articles RU2311625C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141268/28A RU2311625C2 (en) 2005-12-28 2005-12-28 Bench for pulse acceleration testing of articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141268/28A RU2311625C2 (en) 2005-12-28 2005-12-28 Bench for pulse acceleration testing of articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005141268A RU2005141268A (en) 2007-07-10
RU2311625C2 true RU2311625C2 (en) 2007-11-27

Family

ID=38316381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005141268/28A RU2311625C2 (en) 2005-12-28 2005-12-28 Bench for pulse acceleration testing of articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2311625C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005141268A (en) 2007-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2015752A6 (en) Method for dynamically balancing a mechanism having a high speed rotating component.
Fujii et al. Method for evaluating material viscoelasticity
US20150007634A1 (en) Modal Impact Testing Assembly, System and Method
RU2625639C1 (en) Stand for impact testing
RU2311625C2 (en) Bench for pulse acceleration testing of articles
JPH0678966B2 (en) A method for testing the performance of viscous torsional vibration dampers.
CN100390543C (en) High-load micro-mechanism dynamic characteristic testing apparatus
CN101024217B (en) Two-bar impaction-regulating vibration excitor
Allione et al. Mechanical shock testing of incremental and absolute position encoders
KR101749293B1 (en) Horizontal type pulse shock tester
Jones et al. Vibrations of a compressor blade with slip at the root
RU2009141787A (en) METHOD FOR FORECASTING A VARIABLE COMPONENT OF THE ELECTROMECHANICAL ANGULAR SPEED SENSOR (DUS) OUTPUT SIGNAL FOR THE PRODUCTION OF ITS GYROMOTOR BY CHARACTERISTICS OF ANGULAR ANIMAL VIBRATIONS
US6655189B1 (en) Explosive excitation device and method
US3665749A (en) Shock machine
RU2568178C1 (en) Process and test bench for mechanical tests
JP3030307B1 (en) Mass measuring device that operates under zero gravity environment
JPH07110342A (en) Centrifugal acceleration tester
RU163680U1 (en) Exciter Not Attachable to Construction
RU182795U1 (en) A bench for studying the characteristics of the damper used in machining a part
RU142033U1 (en) Torsional Oscillator
RU2648679C2 (en) Method for determining the critical rates of the rotor working in the superresonance region
Sujatha Vibration Experiments
Frank et al. Experimental Determination of Rigid Body Properties of a Powertrain Unit for NVH Refinement
RU2285905C1 (en) Vibration-testing machine
Sain III Small centrifuge test methods and operations: a primer-reader with historical anecdotes