RU2442122C1 - Method and device for component mechanical tests - Google Patents

Method and device for component mechanical tests Download PDF

Info

Publication number
RU2442122C1
RU2442122C1 RU2010124192/28A RU2010124192A RU2442122C1 RU 2442122 C1 RU2442122 C1 RU 2442122C1 RU 2010124192/28 A RU2010124192/28 A RU 2010124192/28A RU 2010124192 A RU2010124192 A RU 2010124192A RU 2442122 C1 RU2442122 C1 RU 2442122C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
test
inertial
dynamic
impact
tested component
Prior art date
Application number
RU2010124192/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010124192A (en
Inventor
Александр Викторович Висящев (RU)
Александр Викторович Висящев
Андрей Викторович Гусев (RU)
Андрей Викторович Гусев
Владимир Иванович Колотилин (RU)
Владимир Иванович Колотилин
Анатолий Иванович Осин (RU)
Анатолий Иванович Осин
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
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 унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" filed Critical Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority to RU2010124192/28A priority Critical patent/RU2442122C1/en
Publication of RU2010124192A publication Critical patent/RU2010124192A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2442122C1 publication Critical patent/RU2442122C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: impact tests.
SUBSTANCE: dynamic impact is applied to a tested component and then the condition of the said component is evaluated. During the dynamic impact an additional load is applied to the tested component. This load imitates the inertial-elastic force of neighbouring components of the shell which comprises the tested component. The stand comprises a movable table with fastening elements for the tested component and the dynamic impact device. The table is fitted with an inertial-elastic force device made in the form of a flexible element installed between the movable table and the tested component, this element is fastened to the table. The flexible element hardness is equal to the hardness of neighbouring shell components through which the dynamic impact is applied to the tested component under normal conditions. The inertial mass applied to the flexible element is equal to the inertial mass applied to the neighbouring shell components through which the dynamic impact is applied to the tested component under normal conditions.
EFFECT: making the test conditions as close as possible to normal working conditions, expanded functionality due to the increase of the reproduced acceleration amplitude.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области динамических (ударных) испытаний узлов изделий, преимущественно узлов ракетных и артиллерийских снарядов.The invention relates to the field of dynamic (impact) testing of product units, mainly units of rocket and artillery shells.

Испытания изделий на прочность и устойчивость к динамическим (ударным) воздействиям, имитирующим динамические нагрузки при старте ракеты или выстреле артиллерийского снаряда, занимают значительный объем при отработке вновь разрабатываемых образцов ракетного и артиллерийского вооружения. Особенно остро стоит этот вопрос при отработке управляемых снарядов и ракет, так как при этом необходимо обеспечивать не только прочность узлов и элементов снаряда (ракеты), но и работоспособность узлов и элементов электроники и точной механики при воздействии значительных динамических нагрузок.Tests of products for strength and resistance to dynamic (impact) impacts that simulate dynamic loads when starting a rocket or firing an artillery shell occupy a significant amount when testing newly developed models of missile and artillery weapons. This issue is especially acute when developing guided missiles and missiles, since it is necessary to ensure not only the strength of the components and elements of the projectile (missile), but also the performance of the components and components of electronics and precision mechanics when exposed to significant dynamic loads.

Известен стенд для испытаний изделий на ударное воздействие (см. Бураго А.Н. «Стенды для испытаний на ударные воздействия», Ленинградский дом научно-технической пропаганды. Л., 1960 г., с.18).There is a well-known stand for testing products for impact (see Burago AN "Stands for testing for impact", Leningrad House of Scientific and Technical Propaganda. L., 1960, p. 18).

Стенд содержит тросовые направляющие, натянутые вертикально на станине. Рабочий стол (каретка) с элементами крепления на нем испытуемого изделия закреплен на раме, которая может перемещаться по направляющим. Раму удерживает отдельно перемещающаяся балка с блоком, через который перекинут трос. Трос проходит через блоки, укрепленные на станине, и наматывается на барабан лебедки с электродвигателем. Электродвигатель имеет электромагнитный тормоз, точно останавливающий в нужный момент стол при его подъеме на заданную высоту. Приспособление для удержания рамы со столом имеет электроспуск, разжимающий захваты и освобождающий раму со столом для падения. Формирователь динамического (ударного) воздействия подвижного стола выполнен в виде стального стержня, прикрепленного внизу к раме со столом, и свинцовой подушки, уложенной на основании стенда и взаимодействующей со стальным стержнем при падении рамы со столом.The stand contains cable guides, stretched vertically on the bed. A work table (carriage) with fastening elements on it of the test product is mounted on a frame that can move along the guides. The frame is held by a separately moving beam with a block through which the cable is thrown. The cable passes through the blocks mounted on the bed and is wound on a winch drum with an electric motor. The electric motor has an electromagnetic brake that precisely stops the table at the right time when it rises to a predetermined height. The device for holding the frame with the table has an electric release, expanding the grips and releasing the frame with the table for falling. The shaper of the dynamic (impact) impact of the movable table is made in the form of a steel rod attached to the bottom of the frame with the table, and a lead pillow laid on the base of the stand and interacting with the steel rod when the frame falls with the table.

При проведении испытаний рама со столом с закрепленным на нем изделием поднимается на требуемую высоту. Затем включается электроспуск, разжимающий захваты, удерживающие раму, которая начинает падать. В конце падения стальной стержень проникает в свинцовую подушку, где начинает тормозиться. При этом на раму со столом воздействует ускорение торможения (динамическая нагрузка), величина и закон изменения которого зависят от высоты подъема рамы со столом, формы и размеров стального стержня. Трение свинца о поверхность стержня демпфирует вибрации, в том числе нежелательные боковые колебания.During testing, the frame with the table with the product fixed on it rises to the required height. Then the electric trigger is turned on, expanding the grips holding the frame, which begins to fall. At the end of the fall, the steel rod penetrates the lead cushion, where it begins to brake. In this case, the braking acceleration (dynamic load) acts on the frame with the table, the magnitude and law of change of which depend on the height of the frame with the table, the shape and size of the steel rod. Friction of lead on the surface of the rod dampens vibrations, including unwanted lateral vibrations.

В данном стенде реализован способ механических испытаний изделий, включающий динамическое воздействие на испытуемое изделие и последующую оценку его состояния.In this stand, a method of mechanical testing of products is implemented, which includes a dynamic effect on the test product and a subsequent assessment of its condition.

Максимальная величина пиковых ускорений, воспроизводимых на данном стенде, составляет от 200 до 2000 м/с2 (20…200 g), что не в полной мере удовлетворяет требованиям по величине пикового ускорения для отработки ракет с импульсными стартовыми двигателями и особенно артиллерийских снарядов, у которых величина ускорения достигает 4000…150000 м/с2 (400…15000 g). Кроме того, условия испытаний на данном стенде отличаются от натурных. При испытаниях на этом стенде изделие сначала разгоняют, а затем подвергают динамическому воздействию на этапе торможения. В натурных условиях стартовые ускорения значительной величины воздействуют на неподвижную ракету или снаряд.The maximum value of the peak accelerations reproduced on this stand is from 200 to 2000 m / s 2 (20 ... 200 g), which does not fully satisfy the requirements for the peak acceleration for testing rockets with pulsed launch engines, and especially artillery shells, whose acceleration reaches 4000 ... 150,000 m / s 2 (400 ... 15000 g). In addition, the test conditions at this stand differ from the full-scale ones. When testing on this bench, the product is first dispersed, and then subjected to dynamic action at the braking stage. Under natural conditions, starting accelerations of a significant magnitude affect a stationary rocket or projectile.

Известен также стенд для испытаний изделий на ударное воздействие (см. Патент РФ №2235302, заявка №2002122582 от 20.08.2002 г., МПК7 G01N 3/313 - прототип).There is also a stand for testing products for impact (see RF Patent No. 2235302, application No. 2002122582 from 08.20.2002, IPC 7 G01N 3/313 - prototype).

Этот стенд содержит разгонное устройство в виде стволика, имеющего зарядную камеру с пороховым метательным зарядом и инициатором, подвижную каретку (стол) для установки испытуемого изделия, соединенную с помощью проушин с направляющими, и тормозное устройство. Разгонное устройство установлено на стволе артиллерийского орудия через опору, а направляющие выполнены гибкими из стальных канатов, пропущенных через пазы в опоре и натянутых вдоль ствола орудия, при этом они выполнены расходящимися под углом друг к другу в направлении движения каретки, а опорная поверхность проушин взаимодействует с направляющими по лучу их расхождения к продольной оси стенда. В предложенном техническом решении также раскрыты конструкции разгонного и тормозного устройств стенда. Данная группа изобретений реализует способ механических (ударных) испытаний изделий, включающий динамическое воздействие на испытуемый узел и последующую оценку его состояния, а также позволяет испытывать изделия в широком диапазоне ускорений с обеспечением условий испытаний, приближенных к реальным, т.к. динамическое воздействие прикладывается к неподвижному изделию.This stand contains an accelerating device in the form of a barrel having a charging chamber with a propellant propellant charge and initiator, a movable carriage (table) for installing the test product, connected by eyelets with guides, and a brake device. The accelerating device is mounted on the barrel of the artillery gun through the support, and the guides are made of flexible steel ropes passed through grooves in the support and stretched along the barrel of the gun, while they are made diverging at an angle to each other in the direction of movement of the carriage, and the bearing surface of the eyes interacts with guides along the beam of their divergence to the longitudinal axis of the stand. The proposed technical solution also discloses the design of the booster and brake devices of the stand. This group of inventions implements a method of mechanical (impact) testing of products, which includes dynamic action on the test unit and the subsequent assessment of its condition, and also allows you to test products in a wide range of accelerations to ensure test conditions that are close to real, because dynamic action is applied to a stationary product.

Однако рассмотренные стенд и способ испытаний, реализованный в нем, имеют недостатки, которые поясним следующим.However, the considered stand and the test method implemented in it have disadvantages, which will be explained as follows.

С возрастанием амплитуды воспроизводимого пикового ударного ускорения и массы испытуемого изделия усложняются вопросы последующего торможения и улавливания разогнанной каретки с испытуемым изделием. В этой связи при проведении испытаний на значительные величины пиковых ударных ускорений (несколько десятков тысяч м/с2) не всегда в стендовых условиях возможно испытать изделие в целом. Поэтому испытывают отдельные узлы снаряда (ракеты). Кроме того, на этапах разработки, а также серийного производства, до проведения испытаний ракеты или снаряда в целом, их узлы и элементы проходят так называемые автономные испытания. При этом испытуемый узел, подвергаясь динамическому нагружению, не испытывает в процессе нагружения так называемого инерционно-упругого воздействия смежных узлов снаряда, в состав которого входит испытуемый узел.With increasing amplitude of the reproduced peak shock acceleration and the mass of the test product, the questions of subsequent braking and trapping of the accelerated carriage with the test product become more complicated. In this regard, when testing for significant values of peak shock accelerations (several tens of thousands m / s 2 ), it is not always possible to test the product as a whole under bench conditions. Therefore, test the individual nodes of the projectile (rocket). In addition, at the stages of development, as well as mass production, before testing the rocket or the projectile as a whole, their components and components undergo so-called autonomous tests. In this case, the test unit, being subjected to dynamic loading, does not experience the so-called inertial-elastic action of adjacent projectile nodes during loading, which includes the test unit.

Известно, что снаряд (ракета) представляет собой набор последовательно соединенных узлов, имеющих определенную массу и несущие корпусные детали которых обладают определенными жесткостными характеристиками. При старте снаряда (ракеты) из пусковой трубы (ствола орудия или пускового контейнера) возникают продольные колебания его узлов и элементов, обусловленные динамическим изменением выталкивающей силы (силы тяги импульсного ракетного двигателя или силы давления пороховых газов метательного заряда в заснарядном пространстве) и жесткостными характеристиками (упругостью) корпуса. Т.е. на импульсе ускорения, характерного для ударного нагружения абсолютно жесткого тела, присутствуют наложенные виброускорения (виброперегрузки), величина которых зависит, в основном, от скорости изменения (градиента) динамической силы, массовых и жесткостных характеристик узлов и элементов снаряда (ракеты). Возникающие при колебаниях вибрационные ускорения могут существенно увеличить максимальные нагрузки на узлы и элементы снаряда, что необходимо учитывать при его проектировании и экспериментальной отработке. Учет вибрационных ускорений (виброперегрузок), возникающих при выстреле, особенно важен для управляемых снарядов и ракет, имеющих в составе узлы и элементы электроники, оптики и точной механики. Величина этих виброускорений может превышать пиковое значение ударного ускорения для абсолютно жесткого тела на несколько десятков процентов.It is known that a projectile (rocket) is a set of series-connected nodes that have a certain mass and the bearing body parts of which have certain stiffness characteristics. When a projectile (rocket) starts from a launch tube (gun barrel or launch container), longitudinal vibrations of its components and elements occur due to a dynamic change in the buoyancy force (thrust of a pulsed rocket engine or pressure force of propellant gases of a propellant charge in the projectile space) and stiffness characteristics ( elasticity) of the body. Those. the acceleration impulse characteristic of shock loading of an absolutely rigid body contains superimposed vibration accelerations (vibration overloads), the magnitude of which depends mainly on the rate of change (gradient) of the dynamic force, mass and stiffness characteristics of the components and elements of the projectile (rocket). Vibrational accelerations arising from vibrations can significantly increase the maximum loads on the components and components of the projectile, which must be taken into account when designing and experimenting with it. The consideration of vibrational accelerations (vibration overloads) arising from a shot is especially important for guided projectiles and missiles, which include components and elements of electronics, optics and precision mechanics. The magnitude of these vibration accelerations may exceed several tens of percent of the peak value of shock acceleration for an absolutely rigid body.

Таким образом вышерассмотренные группа изобретений и реализованный в ней способ испытаний узлов не обеспечивают максимального приближения условий испытаний к натурным, т.к. в процессе динамического нагружения не воспроизводят на испытуемый узел инерционно-упругого воздействия смежных узлов снаряда.Thus, the above group of inventions and the method of testing units implemented therein do not provide the maximum approximation of the test conditions to the full-scale ones, since in the process of dynamic loading, the inertial-elastic impact of adjacent projectile nodes on the test assembly is not reproduced.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является максимальное приближение условий испытаний к натурным и расширение функциональных возможностей стенда за счет увеличения амплитуды воспроизводимых ускорений.The problem to which the invention is directed, is to maximize the approximation of test conditions to full-scale and expand the functionality of the stand by increasing the amplitude of reproducible accelerations.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном способе механических испытаний узлов изделий, включающем динамическое (ударное) воздействие на испытуемый узел и последующую оценку состояния испытуемого узла, в процессе динамического воздействия дополнительно обеспечивают на испытуемый узел нагружение, имитирующее инерционно-упругое воздействие смежных узлов изделия, в состав которого входит испытуемый узел.The solution to this problem is achieved by the fact that in the known method of mechanical testing of product nodes, including dynamic (shock) impact on the test node and the subsequent assessment of the state of the test node, in the process of dynamic action additionally provide loading on the test node that simulates the inertial-elastic effect of adjacent product nodes , which includes the test node.

Реализация способа испытаний осуществляется в устройстве, включающем подвижный стол с элементами крепления на нем испытуемого узла, формирователь динамического (ударного) воздействия подвижного стола, которое дополнительно снабжено формирователем инерционно-упругих воздействий, выполненным в виде упругого элемента, установленного между подвижным столом и испытуемым узлом и скрепленного с ними, при этом жесткость упругого элемента равна эквивалентной жесткости смежных узлов изделия, через которые передается динамическое воздействие на испытуемый узел в натурных условиях, а инерционная масса, воздействующая на упругий элемент, равна инерционной массе, воздействующей на смежные узлы изделия, через которые передается динамическое воздействие на испытуемый узел в натурных условиях.The test method is implemented in a device including a movable table with fastening elements of the test unit on it, a dynamic (shock) impact generator of the movable table, which is additionally equipped with an inertial-elastic impact driver, made in the form of an elastic element installed between the movable table and the test node and bonded with them, while the stiffness of the elastic element is equal to the equivalent stiffness of the adjacent nodes of the product through which the dynamic action is transmitted e on the test node in-situ conditions, and the inertial mass acting on the elastic member, the inertial weight is exerted on the adjacent nodes product, which is transmitted through the dynamic effect on the test node in-situ conditions.

Подвижный стол с элементами крепления на нем испытуемого узла может быть выполнен в виде платформы или каретки. Формирователь динамического (ударного) воздействия подвижного стола может быть выполнен в виде разгонного устройства (в случае когда ударное воздействие создается на этапе разгона) или тормозного устройства (когда ударное воздействие создается на этапе торможения предварительно разогнанного подвижного стола с испытуемым изделием). Формирователь инерционно-упругих воздействий, выполненный в виде упругого элемента, может быть выполнен в виде цилиндрической обечайки (оболочки) или стакана из упругого материала. Выбор параметров такой обечайки производят из условия обеспечения прочности при воздействии на нее инерционных нагрузок (механические напряжения в обечайке меньше предела текучести) и необходимых жесткостных характеристик (эквивалентных жесткостным характеристикам последовательно соединенных узлов снаряда, через которые передается нагрузка на испытуемый узел в натурных условиях). Жесткость упругой обечайки (оболочки) определяется по формуле:A movable table with fastening elements on it of the test node can be made in the form of a platform or carriage. The generator of dynamic (shock) action of the movable table can be made in the form of an accelerating device (in the case when the impact is created at the stage of acceleration) or a braking device (when the impact is created at the stage of braking the previously accelerated movable table with the test product). The inertial-elastic impact shaper, made in the form of an elastic element, can be made in the form of a cylindrical shell (shell) or a glass of elastic material. The parameters of such a shell are selected from the condition of providing strength when inertial loads are applied to it (mechanical stresses in the shell are less than the yield strength) and the necessary stiffness characteristics (equivalent to the stiffness characteristics of series-connected projectile assemblies through which the load is transferred to the test assembly under natural conditions). The rigidity of the elastic shell (shell) is determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

гдеWhere

E - модуль упругости обечайки; π=3,14; D - диаметр обечайки;E is the elastic modulus of the shell; π = 3.14; D is the diameter of the shell;

δ - толщина стенки; S - площадь поперечного сечения обечайки.δ is the wall thickness; S is the cross-sectional area of the shell.

Жесткостные характеристики узлов (отсеков) снаряда, через которые передается нагрузка на испытуемый узел в натурных условиях, следует определять экспериментально путем статического нагружения (в этом случае можно определить и нелинейности жесткостей), но допустимо определять и расчетным путем.The stiffness characteristics of the nodes (compartments) of the projectile, through which the load is transferred to the test node in natural conditions, should be determined experimentally by static loading (in this case, non-linearities of stiffness can also be determined), but it is also possible to determine by calculation.

Жесткость последовательно соединенных двух отсеков (узлов) снаряда, через которые передается нагрузка на испытуемый узел в натурных условиях, расчетным путем определяется следующим образом:The rigidity of the two projectile compartments (nodes) connected in series through which the load is transferred to the test unit under natural conditions is calculated by the calculation as follows:

Figure 00000002
Figure 00000002

гдеWhere

C1, С2 - соответственно жесткости корпусов (обечаек) первого и последовательно скрепленного с ним второго отсека снаряда, через которые нагрузка передается на испытуемый узел (отсек) в натурных условиях.C 1 , C 2 , respectively, the rigidity of the shells (shells) of the first and second shell compartment sequentially attached to it, through which the load is transferred to the test unit (compartment) under natural conditions.

При условии, что корпусы первого и второго отсеков выполнены из одного материала, например стали, то последнее соотношение преобразуется в следующее:Provided that the cases of the first and second compartments are made of the same material, for example steel, the last ratio is converted to the following:

Figure 00000003
Figure 00000003

гдеWhere

S1, S2 - площади поперечного сечения корпусов (обечаек) первого и второго отсеков (узлов), через которые нагрузка передается на испытуемый узел в натурных условиях соответственно;S 1 , S 2 - the cross-sectional area of the buildings (shells) of the first and second compartments (nodes), through which the load is transferred to the test node in natural conditions, respectively;

L1, L2 - длина этих корпусов соответственно.L 1 , L 2 - the length of these buildings, respectively.

Учитывая, что жесткость упругого элемента (обечайки) формирователя инерционно-упругих воздействий должна быть эквивалентной (равной) жесткости последовательно соединенных корпусов первого и второго отсеков, получаем соотношение:Given that the stiffness of the elastic element (shell) of the shaper of inertial-elastic effects should be equivalent (equal) to the stiffness of the series-connected buildings of the first and second compartments, we obtain the ratio:

Figure 00000004
Figure 00000004

из которого определяются параметры упругого элемента (D, L, δ).from which the parameters of the elastic element (D, L, δ) are determined.

Пример конкретного исполнения устройства предлагаемого изобретения поясняется графическими материалами. На Фиг.1 показана схема устройства. На Фиг.2 схематично показаны графики изменения продольного ускорения «ax» (перегрузки «nx») без и с воспроизведением инерционно-упругих воздействий.An example of a specific implementation of the device of the invention is illustrated by graphic materials. Figure 1 shows a diagram of a device. Figure 2 schematically shows graphs of changes in longitudinal acceleration "a x " (overload "n x ") without and with the reproduction of inertial-elastic effects.

Устройство для реализации способа механических (ударных) испытаний включает подвижную каретку (стол) 1 для установки испытуемого узла 2, который в каретке закрепляется с помощью крепежных элементов, например болта 3 и винтов 4. Формирователь динамического (ударного) воздействия выполнен в виде разгонного устройства, представляющего собой короткоствольную мортиру 5, содержащую зарядную камеру 6 с пороховым метательным зарядом 7, который инициируется электровоспламенителем (пиропатроном) 8. Каретка 1 в исходном положении задвинута в мортиру 5. Давление в камере 6 измеряется датчиком 9, электрически соединенным через согласующе-усилительные устройства с регистратором (персональным компьютером), которые на схеме не показаны. Позицией 10 обозначен формирователь инерционно-упругих воздействий, выполненный в виде упругой обечайки (оболочки). Подвижная каретка 1 установлена на тросовых направляющих 11. Основание стендового устройства обозначено позицией 12. Датчик ускорений 13 через обрывную линию связи 14 соединен с согласующе-усилительными устройствами и регистратором (на схеме не показаны). Как было показано ранее параметры упругой обечайки 10 можно определять расчетным путем. Но окончательно правильность выбора параметров упругого элемента 10 необходимо проверять экспериментально путем статического нагружения, а также динамического нагружения на стенде совместно с испытуемым узлом и с записью характера и величины воспроизводимых ускорений. Остальные узлы и элементы, необходимые для функционирования устройства, конструктивно могут быть выполнены как в стенде, выбранном за прототип.A device for implementing the method of mechanical (impact) tests includes a movable carriage (table) 1 for installing the test unit 2, which is fixed in the carriage using fasteners, for example, bolt 3 and screws 4. The driver of the dynamic (impact) impact is made in the form of an accelerating device, which is a short-bore mortar 5, containing a charging chamber 6 with a powder propellant charge 7, which is initiated by an electric igniter (squib) 8. The carriage 1 is pushed into the mortar 5 in the initial position The pressure in the chamber 6 is measured by a sensor 9, electrically connected through matching-amplifying devices with a registrar (personal computer), which are not shown in the diagram. Position 10 denotes a shaper of inertial-elastic effects, made in the form of an elastic shell (shell). The movable carriage 1 is mounted on the cable rails 11. The base of the bench device is indicated by 12. The acceleration sensor 13 is connected via a breakaway communication line 14 to matching amplifying devices and a recorder (not shown in the diagram). As previously shown, the parameters of the elastic shell 10 can be determined by calculation. But finally, the correct selection of the parameters of the elastic element 10 must be verified experimentally by static loading, as well as dynamic loading on the stand together with the test node and recording the nature and magnitude of reproducible accelerations. The remaining nodes and elements necessary for the operation of the device, structurally can be performed as in the stand selected for the prototype.

Реализацию способа механических (ударных) испытаний узлов изделий покажем на примере работы вышеописанного устройства.The implementation of the method of mechanical (impact) testing of product units will be shown by the example of the operation of the above device.

Перед испытанием настраиваются измерительно-регистрирующая аппаратура и система дистанционного запуска и синхронизации. При подаче электрического напряжения на электровоспламенитель 8 срабатывает пороховой метательный заряд 7, продукты сгорания которого создают давление в камере 6 и воздействуют на поддон каретки 1. Под действием давления продуктов сгорания порохового метательного заряда каретка 1 с установленным в ней через формирователь инерционно-упругих воздействий 10 испытуемым узлом 2 ускоряется и испытывает при этом продольное ускорение, соответствующее продольному ускорению в натурных условиях.Before the test, the measuring and recording equipment and the remote start and synchronization system are set up. When applying electric voltage to the electric igniter 8, the powder propellant charge 7 is activated, the combustion products of which create pressure in the chamber 6 and act on the pallet of the carriage 1. Under the pressure of the products of combustion of the powder propellant charge, the carriage 1 with 10 subjects installed in it through the inertial-elastic shaper node 2 is accelerated and experiences a longitudinal acceleration corresponding to longitudinal acceleration in natural conditions.

Т.е. помимо динамического воздействия, характерного для ударного нагружения испытуемого узла при ускорении пороховыми газами каретки 1, за счет установки между кареткой 1 и испытуемым узлом 2 упругого элемента (формирователя 10), обладающего определенными жесткостными (упругими) характеристиками, на испытуемый узел дополнительно будет обеспечиваться инерционно-упругое воздействие (воздействие наложенных виброускорений), имитирующее воздействие смежных узлов в натурных условиях (см. Фиг.2).Those. in addition to the dynamic effect characteristic of the shock loading of the test unit during acceleration by the powder gases of the carriage 1, due to the installation between the carriage 1 and the test unit 2 of an elastic element (shaper 10) having certain stiffness (elastic) characteristics, the test unit will additionally be provided with inertia elastic impact (the effect of superimposed vibration acceleration), simulating the effect of adjacent nodes in natural conditions (see Figure 2).

Скорость изменения (градиент) динамической силы, влияющая на величину воспроизводимых наложенных виброускорений и определяемая работой порохового разгонного устройства, может регулироваться использованием в метательном заряде 7 порохов с различными скоростями горения и толщинами горящих сводов (размерами пороховых зерен), а также величиной свободного объема зарядной камеры 6 при размещении в ней метательного заряда 7 (плотностью заряжания метательного заряда 7 в камере 6).The rate of change (gradient) of the dynamic force, which affects the magnitude of the reproduced superimposed vibration accelerations and is determined by the operation of the powder accelerator, can be controlled by using 7 propellants with different burning speeds and thicknesses of burning arches (size of powder grains) in the propellant charge, as well as the free volume of the charging chamber 6 when placing a propellant charge 7 in it (charge density of a propellant charge 7 in chamber 6).

Выше было показано как проводится испытание узла, представляющего собой головной (передний) отсек снаряда. При проведении испытаний срединного отсека (узла, расположенного между головным и хвостовым отсеками снаряда) для обеспечения выполнения признака формулы «…а инерционная масса, воздействующая на упругий элемент, равна инерционной массе, воздействующей на смежные узлы (узел) изделия, через которые передается динамическое воздействие на испытуемый узел в натурных условиях» необходимо закрепление на испытуемый узел головного отсека (узла) или его весового имитатора, выполняющего роль «наседающей» массы при ударном нагружении испытуемого узла. Так как в этом случае динамическое воздействие в натурных условиях осуществляется только через хвостовой отсек, то жесткость упругого элемента 10 выбирают эквивалентной жесткости корпуса хвостового отсека.It was shown above how the test of the unit, which is the head (front) compartment of the projectile, is carried out. When testing the middle compartment (the unit located between the head and tail compartments of the projectile) to ensure that the characteristic of the formula “... and the inertial mass acting on the elastic element is equal to the inertial mass acting on adjacent nodes (node) of the product through which the dynamic effect is transmitted on the test unit in full-scale conditions "it is necessary to fix the head compartment (unit) or its weight simulator on the test unit, which plays the role of the" pressing "mass under shock loading on the site. Since in this case the dynamic action under natural conditions is carried out only through the tail section, the stiffness of the elastic element 10 is chosen to be equivalent to the rigidity of the body of the tail section.

Таким образом предложенные способ механических (ударных) испытаний узлов изделий и устройство, реализующее данный способ испытаний, позволяют максимально приблизить условия испытаний к натурным путем воспроизведения в стендовых условиях на испытуемый узел инерционно-упругого воздействия, имитирующего воздействие на него смежных узлов снаряда в натурных условиях, и расширить функциональные возможности стенда за счет увеличения амплитуды воспроизводимых ускорений.Thus, the proposed method of mechanical (impact) testing of product assemblies and a device that implements this test method make it possible to bring the test conditions as close as possible to full-scale by reproducing in bench conditions an inertial-elastic impact on the test unit simulating the effect of adjacent projectile units on it under natural conditions, and expand the functionality of the stand by increasing the amplitude of reproducible accelerations.

Claims (2)

1. Способ механических испытаний узлов снарядов и ракет, включающий динамическое воздействие на испытуемый узел и последующую оценку состояния испытуемого узла, отличающийся тем, что в процессе динамического воздействия дополнительно обеспечивают на испытуемый узел нагружение, имитирующее инерционно-упругое воздействие смежных узлов снаряда, в состав которого входит испытуемый узел.1. The method of mechanical testing of the nodes of shells and missiles, which includes a dynamic effect on the test node and the subsequent assessment of the state of the test node, characterized in that during the dynamic action additionally provide the test node loading, simulating the inertial-elastic effect of adjacent nodes of the projectile, which the test node enters. 2. Стенд для механических испытаний узлов снарядов и ракет, включающий подвижный стол с элементами крепления на нем испытуемого узла, формирователь динамического воздействия подвижного стола, отличающийся тем, что стенд снабжен формирователем инерционно-упругих воздействий, выполненным в виде упругого элемента, установленного между подвижным столом и испытуемым узлом и скрепленного с ними, при этом жесткость упругого элемента равна эквивалентной жесткости смежных узлов изделия, через которые передается динамическое воздействие на испытуемый узел в натурных условиях, а инерционная масса, воздействующая на упругий элемент, равна инерционной массе, воздействующей на смежные узлы изделия, через которые передается динамическое воздействие на испытуемый узел в натурных условиях. 2. A stand for mechanical testing of shell and missile assemblies, including a movable table with fastening elements of the test assembly on it, a dynamic impact shaper of the movable table, characterized in that the stand is equipped with an inertial-elastic impact shaper made in the form of an elastic element mounted between the movable table and the test unit and fastened with them, while the stiffness of the elastic element is equal to the equivalent stiffness of adjacent product nodes, through which the dynamic effect on the test unit in natural conditions, and the inertial mass acting on the elastic element is equal to the inertial mass acting on adjacent nodes of the product, through which the dynamic effect on the test unit in natural conditions is transmitted.
RU2010124192/28A 2010-06-11 2010-06-11 Method and device for component mechanical tests RU2442122C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010124192/28A RU2442122C1 (en) 2010-06-11 2010-06-11 Method and device for component mechanical tests

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010124192/28A RU2442122C1 (en) 2010-06-11 2010-06-11 Method and device for component mechanical tests

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010124192A RU2010124192A (en) 2011-12-20
RU2442122C1 true RU2442122C1 (en) 2012-02-10

Family

ID=45403927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010124192/28A RU2442122C1 (en) 2010-06-11 2010-06-11 Method and device for component mechanical tests

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2442122C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632089C1 (en) * 2016-10-17 2017-10-02 Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия") Method of testing munition body for crushing ability

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632089C1 (en) * 2016-10-17 2017-10-02 Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия") Method of testing munition body for crushing ability

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010124192A (en) 2011-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10935456B2 (en) High-G shock testing machine
CN105841559B (en) A kind of air artillery equivalent loading test device for hanging
CN110108571A (en) A kind of experimental rig and test method of coupled static-dynamic loadingi
US20220196515A1 (en) Long-Duration Shock Testing Machine
RU2467300C1 (en) Dynamic test bench
US10670502B2 (en) High-G shock testing machine
CN205784908U (en) A kind of air artillery equivalent loading test device for hanging
RU2676299C1 (en) Method for determining an explosion pulse of an explosive charge / ammunition in near zone
RU2285892C1 (en) Device for experimental development of separating jet projectiles
RU2280849C1 (en) Bed for dynamic testing
RU2442122C1 (en) Method and device for component mechanical tests
RU2284493C1 (en) Bench for testing separable jet projectiles
RU2288420C2 (en) Method of conducting stand tests of rocket catapult unit
RU2235302C2 (en) Bench for shock-testing
Laughlin Characterization of the parameters that affect projectile balloting using finite element analysis
RU2082936C1 (en) Method of simulation of conditions of rocket launching from submarine and system for its realization
US20230417625A1 (en) Long-duration shock testing machine
RU86721U1 (en) MODEL STARTING UNIT FOR SUBMARINE RUNNING
RU2731031C1 (en) Device and method for reducing impact load on test object
RU2617823C1 (en) Device for experimental development of jet projectiles separation compartment with composit power sources
US20230251071A1 (en) Device and method for simulating a dynamic munition-related environment for a projectile, and simulation device-projectile assembly
RU2171440C1 (en) Shot simulating stand
RU2702694C1 (en) Mechanical testing method
RU2383000C2 (en) Method of space vehicle tests for mechanical action
RU2773906C1 (en) Device for installing a projectile when determining the explosion pulse of an explosive charge/munition in the near zone

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20160412

PD4A Correction of name of patent owner