RU2481563C1 - Стенд для испытаний объектов на удар - Google Patents
Стенд для испытаний объектов на удар Download PDFInfo
- Publication number
- RU2481563C1 RU2481563C1 RU2011149862/28A RU2011149862A RU2481563C1 RU 2481563 C1 RU2481563 C1 RU 2481563C1 RU 2011149862/28 A RU2011149862/28 A RU 2011149862/28A RU 2011149862 A RU2011149862 A RU 2011149862A RU 2481563 C1 RU2481563 C1 RU 2481563C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- target
- cavity
- projectile
- diameter
- hole
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытаний на комплексное воздействие механического удара и различных физических факторов, в частности к стендам для испытаний изделий на воздействие ударных нагрузок. Устройство содержит ствол, навеску пороха, мишень, снаряд выполнен составным в виде полого стакана, внутренняя цилиндрическая полость стакана выполнена ступенчатой, при этом полость меньшего диаметра обращена к днищу стакана, а в полости большего диаметра последовательно размещены шайба с отверстием, стержень из мягкого пластичного материала и рабочий стрежень из твердого материала. Стержень из более твердого материала выступает за кромку стакана и имеет ударную площадку. Диаметр отверстия шайбы меньше диаметров сопряженных с ней полостей. В стенке корпуса из полости меньшего диаметра имеется пропускное отверстие для выхода воздуха. Требуемая длительность и амплитуда воздействия снаряда при взаимодействии с мишенью регулируется за счет изменения диаметра отверстия шайбы, материала и длины обоих стержней снаряда. Технический результат заключается в возможности одновременно варьировать длительность и амплитуду импульса воздействия на мишень, так и варьировать один из параметров импульса при сохранении другого. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение может быть использовано в военной, народно-хозяйственной и научно-исследовательской деятельности, где предполагается интенсивное динамическое воздействие на объект (мишень) и возникает необходимость регулирования определенных параметров ударного импульса.
Актуальность решаемой проблемы основана на следующем.
При взаимодействии поражающих элементов (снарядов, ударников, пуль, осколков и др.) с мишенью (преградой) основными параметрами, определяющими характер разрушения, являются скорость соударения, жесткость материалов, длина и масса (снаряда), толщина (для мишени). Как правило, для каждой из комбинаций параметров снаряда и мишени соответствует свой определенный ударный импульс, характеризующиеся амплитудой и длительностью воздействия. Предлагаемое техническое решение дает возможность варьировать параметрами импульса как одновременно обоими, так и одним из них без изменения другого, за счет изменения параметров снаряда (длины, массы, материалов элементов, входящих в конструкцию снаряда) и скорости взаимодействия снаряда и мишени. Соотношение параметров снаряда и взаимодействия с мишенью определяются расчетно-экспериментальным путем в зависимости от требуемых параметров импульса воздействия.
Известны различные конструкции стендов для испытаний материалов на удар.
Известен стенд для испытаний материалов на многократный удар (см. св. РФ №21957, G01M 7/08, опубл. 27.02.2002), содержащий основание с наковальней для установки мишени и ударник (снаряд), соединенный посредством гибкого элемента с механизмом подъема и сброса ударника, состоящим из лебедки с электроприводом, спускового устройства и элемента для управления спусковым устройством, ударник выполнен в виде стакана с утолщенным дном, имеющим со стороны наковальни сферическую форму, в полости которого жестко закреплен осевой стержень с фиксатором для установки сменных грузов.
Недостатками данной конструкции является ограниченный диапазон величин энергии удара, зависящий от высоты подъема груза и массы составного сбрасываемого груза. Невозможность варьирования длительностью импульса воздействия.
Наиболее близким прототипом к заявленному объекту является стенд порохового типа для создания интенсивных ударных нагрузок (см. «Методы исследования свойств материалов при интенсивных динамических нагрузках» стр.36-39, г.Саров, ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2003), содержащий ствол, навеску пороха, снаряд, мишень. Разгон снаряда в данном стенде осуществляется расширяющимися горячими газами, образующимися при сгорании порохового заряда. Величина импульса воздействия снаряда на мишень регулируется за счет изменения скорости подлета снаряда к мишени.
Недостатком данной конструкции является невозможность одновременного варьирования длительности и амплитуды импульса воздействия или варьирования одним из параметров импульса при сохранении другого.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в разработке стенда для испытаний объектов на удар, имеющего возможность одновременного варьирования длительностью и амплитудой импульса воздействия на мишень или варьирования одним из параметров импульса при сохранении другого.
Новый технический результат, получаемый при применении предлагаемого изобретения, заключается в том, что при взаимодействии снаряда с мишенью необходимые параметры импульса достигаются не только за счет массы и скорости подлета снаряда, но и за счет изменения жесткости снаряда, регулируемого диаметром отверстия регулировочной шайбы, материалом и длиной обоих стержней.
Технический результат достигается тем, что в стенде для испытаний объектов на удар, содержащем ствол, навеску пороха, мишень, снаряд выполнен в виде стакана с утолщенным дном, полость стакана выполнена ступенчатой и разделена шайбой, при этом полость большего диаметра образована у кромки стакана и в ней установлено два осевых стержня, один из которых выполнен из пластичного деформируемого материала (например, свинца), а другой из материала, имеющего высокую жесткость. Часть стержня из более твердого материала выступает за кромку стакана и имеет ударную площадку, а стержень из более мягкого материала размещен между ним и шайбой. Требуемая длительность воздействия и амплитуда давления при взаимодействии снаряда с мишенью регулируется за счет изменения диаметра отверстия шайбы, материала и длины обоих стержней, скорости подлета снаряда, его длины и массы. Диаметр отверстия шайбы меньше диаметров сопряженных с ней полостей. В стенке корпуса из полости меньшего диаметра имеется перепускное отверстие для воздуха.
Предлагаемый объект поясняется следующим образом.
Снаряд выполнен составным в виде полого стакана, внутренняя цилиндрическая полость стакана выполнена ступенчатой и разделена шайбой, при этом полость большего диаметра образована у кромки стакана и в ней установлено два осевых стержня, один из которых является рабочим телом, выполненным из пластичного деформируемого материала, а другой является бойком, выполненным из материала, имеющего высокую жесткость. Площадь контакта снаряда с мишенью регулируется изменением диаметра ударной площадки бойка. В ходе взаимодействия снаряда с объектом испытаний боек из твердого материала перемещается в полости большего диаметра в направлении расположения шайбы, тем самым вынуждая рабочее тело из более мягкого пластичного материала деформироваться, вследствие чего происходит перетекание рабочего тела из полости большего диаметра через отверстие в шайбе в полость с меньшим диаметром. В стенке корпуса из полости меньшего диаметра имеется пропускное отверстие для выхода воздуха, обеспечивающее возможность заполнения полости мягким материалом рабочего тела. Длительность воздействия снаряда на мишень регулируется за счет изменения диаметра отверстия шайбы, материала и длины обоих стержней. Величина амплитуды давления регулируется посредством изменения скорости подлета снаряда к мишени, его длины и массы, а также площадью контакта, регулируемой за счет изменения диаметра ударной площадки бойка. Значительное количество регулируемых параметров дает возможность получения большого диапазона воздействий снаряда на мишень. При этом существует возможность как одновременно варьировать длительностью и амплитудой импульса воздействия на мишень, так и варьировать одним из параметров импульса при сохранении другого.
На фиг.1 представлен стенд для испытаний объектов на удар, на фиг.2 представлена конструкция снаряда.
Стенд для испытаний объектов на удар состоит из ствола 1, навески пороха 2, снаряда 3, мишени 4. Разгон снаряда в данном стенде осуществляется расширяющимися горячими газами, образующимися при сгорании порохового заряда. Величина импульса воздействия снаряда на мишень регулируется за счет изменения скорости подлета снаряда к мишени и изменения параметров самого снаряда. Используемый снаряд в предлагаемом объекте состоит из бойка 5 (стержень из твердого материала), рабочего тела 6 (стержень из мягкого пластичного материала), шайбы 7, корпуса снаряда 8. Корпус снаряда имеет сквозное отверстие (⌀2 мм), предназначенное для выхода воздуха из полости корпуса ударника при деформировании рабочего тела 6.
Устройство работает следующим образом.
Нагружение мишени осуществляется вследствие взаимодействия снаряда с мишенью. Разгон снаряда в данном стенде осуществляется расширяющимися горячими газами, образующимися при сгорании порохового заряда. Скорость подлета снаряда к мишени регулируется за счет изменения следующих параметров: массы навески порохового заряда, массы снаряда, расстояния между снарядом (установленным в стволе) и мишенью.
Возможность практического использования подтверждается следующими примерами.
В лабораторных условиях была опробована работоспособность стенда для испытаний объектов на удар, включающий в себя: ствол, навеску пороха, мишень, снаряд, в результате чего были получены необходимые параметры воздействия на исследуемый образец: при скорости снаряда 84 м/с на исследуемый образец воздействовал импульс, максимальная амплитуда давления которого равна 170 МПа при длительности воздействия 1000 мкс.
В опытах с использованием стенда для испытаний объектов на удар, включающего в себя: ствол, навеску пороха, мишень и обычный (несоставной) снаряд, представляющий стержень из стали 3 ⌀30 мм, длиной от 180 до 360 мм, массой от 1 до 2 кг при скоростях от 70 до 115 м/с было достигнуто давление от 150 до 200 МПа, при этом длительность воздействия во всех опытах не превышала 250 мкс (что не соответствовало требованиям технического задания).
Таким образом, как это подтвердили результаты экспериментальных исследований, использование стенда для испытаний объектов на удар дает возможность получения большого диапазона воздействий на исследуемый образец. При этом сохраняется возможность одновременно варьировать длительностью и амплитудой импульса воздействия на мишень, а также варьировать одним из параметров импульса при сохранении другого.
Claims (4)
1. Стенд для испытаний объектов на удар, содержащий ствол, навеску пороха, снаряд, мишень, отличающийся тем, что снаряд выполнен составным в виде полого стакана, внутренняя цилиндрическая полость стакана выполнена ступенчатой, при этом полость меньшего диаметра обращена к днищу стакана, а в полости большего диаметра последовательно размещены шайба с отверстием, стержень из мягкого пластичного материала и рабочий стрежень из твердого материала.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр отверстия шайбы меньше диаметров сопряженных с ней полостей.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочий стержень из более твердого материала выступает за кромку стакана и имеет ударную площадку.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в стенке корпуса из полости меньшего диаметра имеется пропускное отверстие для выхода воздуха.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149862/28A RU2481563C1 (ru) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Стенд для испытаний объектов на удар |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149862/28A RU2481563C1 (ru) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Стенд для испытаний объектов на удар |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2481563C1 true RU2481563C1 (ru) | 2013-05-10 |
Family
ID=48789587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011149862/28A RU2481563C1 (ru) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Стенд для испытаний объектов на удар |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2481563C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104050849A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-17 | 齐齐哈尔大学 | 一种碰撞试验装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1670469A2 (ru) * | 1989-07-11 | 1991-08-15 | В.Д.Степанов | Устройство дл ударных испытаний |
RU21957U1 (ru) * | 2001-07-12 | 2002-02-27 | Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова | Стенд для испытаний объектов на удар |
RU2397465C1 (ru) * | 2009-02-24 | 2010-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"- Корпорация | Ударный стенд |
-
2011
- 2011-12-07 RU RU2011149862/28A patent/RU2481563C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1670469A2 (ru) * | 1989-07-11 | 1991-08-15 | В.Д.Степанов | Устройство дл ударных испытаний |
RU21957U1 (ru) * | 2001-07-12 | 2002-02-27 | Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова | Стенд для испытаний объектов на удар |
RU2397465C1 (ru) * | 2009-02-24 | 2010-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"- Корпорация | Ударный стенд |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Методы исследования свойств материалов при интенсивных динамических нагрузках. - г.Саров: ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2003, с.36-39. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104050849A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-17 | 齐齐哈尔大学 | 一种碰撞试验装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101105455B1 (ko) | 간이방탄테스트기 및 충격자 | |
CN110441020A (zh) | 高冲击加速度试验系统及试验方法 | |
CN103487337A (zh) | 炸药爆炸冲击剪切复合加载试验装置 | |
RU2467300C1 (ru) | Стенд динамических испытаний | |
RU2481563C1 (ru) | Стенд для испытаний объектов на удар | |
McShane et al. | A laboratory-scale buried charge simulator | |
RU2280849C1 (ru) | Стенд для динамических испытаний | |
RU73727U1 (ru) | Устройство формирования компактного элемента | |
Held | Impulse method for the blast contour of cylindrical high explosive charges | |
RU2386939C1 (ru) | Способ испытаний на ударные воздействия | |
CN104236384B (zh) | 一种模拟膛内发射冲击过载的试验方法 | |
RU2438109C1 (ru) | Ударный стенд | |
CN206020413U (zh) | 用于实现二次加载的落锤撞击试验装置 | |
RU2414690C1 (ru) | Стенд для испытаний объектов на знакопеременные ударные нагрузки | |
Haibo et al. | Experimental study on the reaction evolution of pressed explosives in long thick wall cylinder confinement | |
RU112765U1 (ru) | Стенд для ударных испытаний | |
RU2470276C1 (ru) | Способ нагружения объекта двумя последовательными импульсами сжатия и ударник для его реализации | |
RU2404417C1 (ru) | Стенд для динамических испытаний | |
Trebinski et al. | Investigations on influence of rifle automatics system action on values of energetic efficiency coefficient of muzzle brakes | |
Hsiao et al. | Estimating the impact velocity of airgun pellet via terminal ballistics experiments | |
RU126133U1 (ru) | Ударный стенд | |
RU2442122C1 (ru) | Способ механических испытаний узлов изделий и устройство для его реализации | |
RU2171440C1 (ru) | Стенд имитации выстрела | |
RU124391U1 (ru) | Пневматический сейсмоударный стенд | |
Hadavi et al. | The empirical survey on the effect of using media in explosive forming of tubular shells |