RU2379644C1 - Ballistic pendulum hammer for impact effect tests - Google Patents

Ballistic pendulum hammer for impact effect tests Download PDF

Info

Publication number
RU2379644C1
RU2379644C1 RU2008147710/28A RU2008147710A RU2379644C1 RU 2379644 C1 RU2379644 C1 RU 2379644C1 RU 2008147710/28 A RU2008147710/28 A RU 2008147710/28A RU 2008147710 A RU2008147710 A RU 2008147710A RU 2379644 C1 RU2379644 C1 RU 2379644C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
pendulums
rotation
wheels
synchronizer
Prior art date
Application number
RU2008147710/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Васильевич Лодус (RU)
Евгений Васильевич Лодус
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
Priority to RU2008147710/28A priority Critical patent/RU2379644C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2379644C1 publication Critical patent/RU2379644C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: instrument making.
SUBSTANCE: invention relates to test equipment, particularly, to ballistic pendulum hammers intended for shock effect tests. Proposed hammer comprises bases supporting first platform and rotation drive, two colliding pendulums for tested entities to be fitted thereon. Said pendulums are arranged to turn in opposite directions. It comprises also synchronizer of pendulums rotation comprising two wheels coupled between themselves and with dais pendulums, weight shifted from the first platform rotational axis and pendulum initial position retainer. Note here that second platform with rotation drive is arranged on first platform, said platform rotational axis being perpendicular to that of the first platform. Note also that synchronizer wheels, pendulums and weight are located on second platform, while synchronizer both wheels can turn in initial position.
EFFECT: increased test data volume by testing in varying mass forces in both one plane and two mutually perpendicular planes of interacting entities cross sections at equal or different mass forces.
1 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к баллистическим маятниковым копрам для испытания на ударное воздействие.The invention relates to test equipment, namely to ballistic pendulum rams for impact testing.

Известен баллистический маятниковый копер для испытания на ударное воздействие (патент РФ №1472782, кл. G01М 7/00, G01N 3/30, 1989), содержащий основание, установленные на нем платформу с приводом вращения, два соударяемых маятника для закрепления испытуемых объектов, установленные в положении, обеспечивающем их разнонаправленный поворот, синхронизатор вращения маятников, включающий два колеса, связанных между собой и скрепленных с маятниками, груз, смещенный от оси вращения платформы и предназначенный для поворота колес, и фиксатор маятников в исходном положении.Known ballistic pendulum driver for impact testing (RF patent No. 1472782, class G01M 7/00, G01N 3/30, 1989) containing a base, a platform mounted on it with a rotation drive, two impactable pendulums for fixing the test objects, installed in the position that provides their multidirectional rotation, the pendulum rotation synchronizer, including two wheels connected to each other and fastened to the pendulums, a load displaced from the axis of rotation of the platform and designed to rotate the wheels, and the pendulum lock Mr. position.

Недостаток копра состоит в том, что изменение направления действия массовых сил возможно только в одной плоскости сечения объектов. Копер не допускает изменения соотношения массовых сил на объектах, что также является его недостатком.The drawback of copra is that a change in the direction of action of mass forces is possible only in one plane of the section of objects. Koper does not allow changes in the correlation of mass forces at objects, which is also its drawback.

Известен баллистический маятниковый копер для испытания на ударное воздействие (патент РФ №1718019, кл. G01N 3/30, 1991), содержащий основание, установленные на нем платформу с приводом вращения, два соударяемых маятника для закрепления испытуемых объектов, установленные в положении, обеспечивающем их разнонаправленный поворот, синхронизатор вращения маятников, включающий два колеса, связанных между собой и скрепленных с маятниками, груз, смещенный от оси вращения платформы и предназначенный для поворота колес, и фиксатор маятников в исходном положении.Known ballistic pendulum hammer for impact testing (RF patent No. 1718019, class G01N 3/30, 1991) containing a base, a platform mounted on it with a rotation drive, two impactable pendulums for fixing the test objects, installed in a position that provides them multidirectional rotation, a pendulum rotation synchronizer, including two wheels connected to each other and fastened with pendulums, a load displaced from the axis of rotation of the platform and designed to rotate the wheels, and a pendulum lock in the original laying down.

Недостаток копра также состоит в том, что изменение направления действия массовых сил возможно только в одной плоскости сечения объектов. Копер позволяет изменять соотнношение механических нагрузок на объектах, но не допускает изменения соотношения массовых сил, что также является его недостатком.The disadvantage of copra also lies in the fact that a change in the direction of action of mass forces is possible only in one plane of the section of objects. Koper allows you to change the ratio of mechanical loads on objects, but does not allow changes in the ratio of mass forces, which is also its drawback.

Известен баллистический маятниковый копер для испытания на ударное воздействие (патент РФ №1645866, кл. G01М 7/08, G01N 3/30, 1991), принимаемый за прототип. Копер содержит основание, установленные на нем первую платформу с приводом вращения, два соударяемых маятника для закрепления испытуемых объектов, установленные в положении, обеспечивающем их разнонаправленный поворот, синхронизатор вращения маятников, включающий два колеса, связанных между собой и скрепленных с маятниками, груз, смещенный от оси вращения первой платформы и предназначенный для поворота колес, и фиксатор маятников в исходном положении.Known ballistic pendulum driver for impact testing (RF patent No. 1645866, CL G01M 7/08, G01N 3/30, 1991), adopted as a prototype. The pile driver contains a base, a first platform mounted on it with a rotation drive, two impactable pendulums for securing the test objects, mounted in a position that ensures their multidirectional rotation, a pendulum rotation synchronizer, including two wheels connected to each other and fastened with pendulums, the load displaced from the axis of rotation of the first platform and designed to rotate the wheels, and the pendulum lock in its original position.

Недостаток данного устройства состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при изменении направления массовых сил как в одной плоскости, так и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях сечений взаимодействующих объектов, а также при равных или различных величинах массовых сил. Направление массовых сил изменяется только в одной плоскости, причем массовые силы имеют одинаковые значения. Это ограничивает объем информации при исследованиях.The disadvantage of this device is that it is not feasible to test when changing the direction of the mass forces both in one plane and in two mutually perpendicular planes of cross sections of interacting objects, as well as with equal or different values of the mass forces. The direction of the mass forces changes only in one plane, and the mass forces have the same values. This limits the amount of information in research.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем испытаний при изменении направления массовых сил как в одной плоскости, так и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях сечений взаимодействующих объектов при равных или различных величинах массовых сил.The technical result of the invention is to increase the amount of information by testing when changing the direction of the mass forces both in one plane and in two mutually perpendicular planes of sections of interacting objects with equal or different values of the mass forces.

Технический результат достигается тем, что баллистический маятниковый копер для испытания на ударное воздействие, содержащий основание, установленные на нем первую платформу с приводом вращения, два соударяемых маятника для закрепления испытуемых объектов, установленные в положении, обеспечивающем их разнонаправленный поворот, синхронизатор вращения маятников, включающий два колеса, связанных между собой и скрепленных с маятниками, груз, смещенный от оси вращения первой платформы и предназначенный для поворота колес, и фиксатор маятников в исходном положении, согласно изобретению на первой платформе установлена вторая платформа с приводом вращения, ось вращения которой перпендикулярна оси вращения первой платформы, при этом колеса синхронизатора, маятники, фиксатор маятников и груз размещены на второй платформе.The technical result is achieved in that a ballistic pendulum hammer for impact testing, comprising a base, a first platform with a rotation drive mounted on it, two impactable pendulums for securing the test objects, installed in a position that ensures their multidirectional rotation, a pendulum rotation synchronizer, including two wheels interconnected and fastened with pendulums, a load displaced from the axis of rotation of the first platform and designed to rotate the wheels, and a latch lock In the initial position, according to the invention, a second platform with a rotation drive is installed on the first platform, the axis of rotation of which is perpendicular to the axis of rotation of the first platform, while the synchronizer wheels, pendulums, the pendulum lock and the load are placed on the second platform.

Технический результат достигается также тем, что колеса синхронизатора выполнены с возможностью взаимного поворота в исходном положении.The technical result is also achieved by the fact that the synchronizer wheels are made with the possibility of mutual rotation in the initial position.

Вторая платформа с приводом при условии расположения на ней маятников с элементами обеспечения их поворота создает новый эффект - возможность вращения маятников в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Это создает дополнительную, по сравнению с прототипом, массовую силу. Возможность изменить исходное положение колес и маятников задает определенное соотношение величин массовых сил на объектах, что также неосуществимо в прототипе. Этим достигается технический результат.The second platform with the drive provided that the pendulums are located on it with elements for ensuring their rotation creates a new effect - the possibility of rotation of the pendulums in two mutually perpendicular planes. This creates additional, compared with the prototype, mass force. The ability to change the initial position of the wheels and pendulums sets a certain ratio of the mass forces at the objects, which is also not feasible in the prototype. This achieves the technical result.

На чертеже представлена схема копра.The drawing shows a diagram of a copra.

Баллистический маятниковый копер для испытания на ударное воздействие содержит основание 1, установленные на нем первую платформу 2 с приводом вращения 3, два соударяемых маятника 4, 5 для закрепления испытуемых объектов 6, 7, установленные в положении, обеспечивающем их разнонаправленный поворот, синхронизатор вращения маятников, включающий два колеса 8, 9, связанных между собой и скрепленных с маятниками 4, 5, груз 10, смещенный от оси А-А вращения первой платформы 2 и предназначенный для поворота колес 8, 9, и фиксатор 11 маятников в исходном положении.A ballistic pendulum hammer for impact testing contains a base 1, a first platform 2 mounted on it with a rotation drive 3, two impactable pendulums 4, 5 for securing the test objects 6, 7, installed in a position that provides their multidirectional rotation, synchronizer rotation of the pendulums, comprising two wheels 8, 9, interconnected and fastened with pendulums 4, 5, load 10, offset from the axis of rotation AA of the first platform 2 and designed to rotate the wheels 8, 9, and the latch 11 of the pendulums in the original polo enii.

На первой платформе 2 установлена вторая платформа 12 с приводом вращения 13, ось Б-Б вращения которой перпендикулярна оси А-А вращения первой платформы 2. Колеса 8, 9 синхронизатора, маятники 4, 5, фиксатор 11 маятников и груз 10 размещены на второй платформе 12.On the first platform 2, a second platform 12 is installed with a rotation drive 13, the rotation axis B-B of which is perpendicular to the axis AA of rotation of the first platform 2. The synchronizer wheels 8, 9, the pendulums 4, 5, the pendulum lock 11 and the load 10 are placed on the second platform 12.

Колеса 8, 9 синхронизатора выполнены с возможностью взаимного поворота в исходном положении.The wheels 8, 9 of the synchronizer are made with the possibility of mutual rotation in the initial position.

Возможность взаимного поворота колес в исходном положении может обеспечиваться, например, установкой одного из колес 9 на своем валу 14 на скользящей шпонке 15. Вторая платформа 12 установлена на первой платформе 2 с помощью стойки 16.The possibility of mutual rotation of the wheels in the initial position can be provided, for example, by installing one of the wheels 9 on its shaft 14 on the sliding key 15. The second platform 12 is installed on the first platform 2 using the rack 16.

Копер работает следующим образом.Koper works as follows.

Включают привод 3 и приводят во вращение платформу 2. В положении маятников 4, 5, показанном на фиг.1, когда объекты 6, 7 располагаются на оси А-А вращения платформы 2, массовые силы на объектах не возникают. Для испытаний при изменении направления массовых сил в одной плоскости выключают фиксатор 11. Груз 10 за счет центробежной силы с помощью колес 8, 9 поворачивает синхронно маятники 4, 5 навстречу друг другу до соударения объектов 6, 7. При повороте маятников от начала поворота и до соударения в объектах 6, 7 возникают нарастающие массовые силы, направление действия которых изменяется в одной плоскости, совпадающей с плоскостью чертежа. Для таких же испытаний, но при наличии на объектах начальных массовых сил постоянного направления изменяют начальное положение маятников относительно оси А-А, для чего приводом 13 поворачивают платформу 12 вокруг оси Б-Б на заданный угол в пределах до 90°. Тогда при вращении платформы 2 на объектах создаются начальные массовые силы, величина которых тем больше, чем ближе плоскость расположения маятников к горизонтальной (по чертежу) плоскости. Испытания при изменении направления массовых сил в двух плоскостях проводятся по нескольким схемам. Для испытаний при переменных направлениях начальных массовых сил приводом 13 вращают платформу 2 с заданной скоростью, отчего начальные массовые силы циклически изменяются по величине и направлению в объемах объектов. При достижении заданных величин и характера изменения массовых сил выключают фиксатор 11 и маятники дополнительно поворачиваются вокруг оси поворота соответствующего колеса 8 и 9. Это создает изменение направления массовых сил в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в объемах объектов 6, 7. Так проводят испытания при равных величинах массовых сил и характере их изменения на обоих объектах 6, 7. Для испытаний при разных величинах массовых сил в исходном положении производят взаимный поворот колес 8, 9, для чего выводят колесо 9 из зацепления с колесом 8, поворачивают его в новое положение и вновь вводят в зацепление с колесом 8 благодаря скользящей шпонке 15. Маятник 5 занимает новое положение, показанное пунктиром на чертеже. Благодаря различным расстояниям объектов 6 и 7 от осей А-А и Б-Б массовые силы на объектах будут неодинаковыми. Испытания проводят по схемам, описанным выше.The drive 3 is turned on and the platform 2 is rotated. In the position of the pendulums 4, 5 shown in FIG. 1, when the objects 6, 7 are located on the axis of rotation AA of the platform 2, mass forces do not arise on the objects. For testing, when changing the direction of the mass forces in one plane, the latch 11 is turned off. The load 10, due to the centrifugal force, rotates the pendulums 4, 5 synchronously with the wheels 8, 9 until the objects 6, 7 collide. When the pendulums turn from the beginning of the turn to collisions in objects 6, 7 there are growing mass forces, the direction of action of which changes in one plane, coinciding with the plane of the drawing. For the same tests, but if there are initial mass forces of constant direction at the objects, the initial position of the pendulums is changed relative to axis A-A, for which drive 13 rotates the platform 12 around axis BB by a predetermined angle within 90 °. Then, when the platform 2 rotates, the initial mass forces are created at the objects, the magnitude of which is greater, the closer the pendulum arrangement plane to the horizontal (according to the drawing) plane. Tests when changing the direction of mass forces in two planes are carried out according to several schemes. For testing with variable directions of the initial mass forces, the drive 13 rotates the platform 2 at a given speed, which makes the initial mass forces cyclically change in magnitude and direction in the volumes of the objects. Upon reaching the specified values and nature of the change in mass forces, the latch 11 is turned off and the pendulums additionally rotate around the axis of rotation of the corresponding wheels 8 and 9. This creates a change in the direction of the mass forces in two mutually perpendicular planes in the volumes of objects 6, 7. Thus, tests are carried out at equal mass values forces and the nature of their change at both objects 6, 7. For testing at different values of mass forces in the initial position, the wheels 8, 9 are mutually rotated, for which the wheel 9 is disengaged with the wheel 8, it is rotated into a new position and re-introduced into engagement with the wheel 8 moving through the spline 15. The pendulum 5 occupies a new position shown in phantom in FIG. Due to the different distances of objects 6 and 7 from the axes A-A and BB, the mass forces at the objects will be different. The tests are carried out according to the schemes described above.

Предлагаемый копер обеспечивает проведение испытаний при изменении направления массовых сил как в одной плоскости, так и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях сечений взаимодействующих объектов при равных или различных величинах массовых сил.The proposed driver provides testing when changing the direction of mass forces both in one plane and in two mutually perpendicular planes of sections of interacting objects with equal or different values of mass forces.

Claims (1)

Баллистический маятниковый копер для испытания на ударное воздействие, содержащий основание, установленные на нем первую платформу с приводом вращения, два соударяемых маятника для закрепления испытуемых объектов, установленные в положении, обеспечивающем их разнонаправленный поворот, синхронизатор вращения маятников, включающий два колеса, связанных между собой и скрепленных с маятниками, груз, смещенный от оси вращения первой платформы и предназначенный для поворота колес, и фиксатор маятников в исходном положении, отличающийся тем, что на первой платформе установлена вторая платформа с приводом вращения, ось вращения которой перпендикулярна оси вращения первой платформы, при этом колеса синхронизатора, маятники, фиксатор маятников и груз размещены на второй платформе, а колеса синхронизатора выполнены с возможностью взаимного поворота в исходном положении. A ballistic pendulum hammer for impact testing, comprising a base, a first platform with a rotation drive mounted on it, two shocked pendulums for securing the test objects, mounted in a position that provides their multidirectional rotation, a pendulum rotation synchronizer, including two wheels connected to each other and fastened with pendulums, a load displaced from the axis of rotation of the first platform and designed to rotate the wheels, and a pendulum lock in its initial position, different m, that on the first platform there is a second platform with a rotation drive, the axis of rotation of which is perpendicular to the axis of rotation of the first platform, while the synchronizer wheels, pendulums, the pendulum lock and the load are placed on the second platform, and the synchronizer wheels are made with the possibility of mutual rotation in the initial position.
RU2008147710/28A 2008-12-03 2008-12-03 Ballistic pendulum hammer for impact effect tests RU2379644C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147710/28A RU2379644C1 (en) 2008-12-03 2008-12-03 Ballistic pendulum hammer for impact effect tests

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147710/28A RU2379644C1 (en) 2008-12-03 2008-12-03 Ballistic pendulum hammer for impact effect tests

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2379644C1 true RU2379644C1 (en) 2010-01-20

Family

ID=42120913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008147710/28A RU2379644C1 (en) 2008-12-03 2008-12-03 Ballistic pendulum hammer for impact effect tests

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2379644C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105841912A (en) * 2016-06-02 2016-08-10 深圳朝伟达科技有限公司 Test bench
RU2682845C1 (en) * 2018-06-08 2019-03-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Pendulum impactor for testing material samples under shock loading

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105841912A (en) * 2016-06-02 2016-08-10 深圳朝伟达科技有限公司 Test bench
CN105841912B (en) * 2016-06-02 2018-08-21 新沂市时集建设发展有限公司 A kind of testing stand
RU2682845C1 (en) * 2018-06-08 2019-03-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Pendulum impactor for testing material samples under shock loading

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Experimental investigation on piezoelectric energy harvesting from vehicle-bridge coupling vibration
He et al. System identification of Alfred Zampa Memorial Bridge using dynamic field test data
Azizi et al. Using spectral element method for analyzing continuous beams and bridges subjected to a moving load
RU2379644C1 (en) Ballistic pendulum hammer for impact effect tests
Fuentes et al. Evaluation of the effect of pavement roughness on skid resistance
KR101966029B1 (en) Balancing device, uniformity device and methods for utilizing the same
CN102841218A (en) Double-shaft centrifuge based gyro accelerometer testing method
Xu et al. FRF-based structural damage detection of controlled buildings with podium structures: Experimental investigation
Li et al. Covariance of dynamic strain responses for structural damage detection
Starosta et al. Quantifying non-linear dynamics of mass-springs in series oscillators via asymptotic approach
Rohe et al. Coupling of a bladed hub to the tower of the ampair 600 wind turbine using the transmission simulator method
Lahriri et al. Experimental quantification of contact forces with impact, friction and uncertainty analysis
Jin et al. Theoretical calculation and experimental analysis of the rigid body modes of powertrain mounting system
O'Reilly et al. High-g testing of MEMS devices, and why
Kim et al. Dynamic model establishment of a deployable missile control fin with nonlinear hinge
Li et al. Efficient calibration of a laser dynamic deflectometer
Martinez et al. Damage detection by drive-by monitoring using the vertical displacements of a bridge
Orăşanu et al. Theoretical and experimental analysis of the vibrations of an elastic beam with four concentrated masses
CN108595725A (en) A kind of acceleration transducer method for arranging of tangent tower wind vibration response test
CN112834198A (en) Multifunctional damper detection loading equipment
Beemer et al. Use of a MEMS accelerometer to measure orientation in a geotechnical centrifuge
RU2374619C1 (en) Ballistic pendulum impact testing machine
CN214667582U (en) Multifunctional damper detection loading equipment
Beemer et al. Theory on measuring orientation with MEMS accelerometers in a centrifuge
GU et al. Centrifugal model tests on batter pile groups under eccentric lateral loads

Legal Events

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

Effective date: 20101204