RU2568178C1 - Способ механических испытаний и стенд для его реализации - Google Patents
Способ механических испытаний и стенд для его реализации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2568178C1 RU2568178C1 RU2014111199/28A RU2014111199A RU2568178C1 RU 2568178 C1 RU2568178 C1 RU 2568178C1 RU 2014111199/28 A RU2014111199/28 A RU 2014111199/28A RU 2014111199 A RU2014111199 A RU 2014111199A RU 2568178 C1 RU2568178 C1 RU 2568178C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- rotation
- axis
- mass
- barrel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний объектов на воздействие перегрузок. Способ заключается в размещении в полости ствола контейнера со столом с установленным на нем ОИ. При воздействии на контейнер продуктов взрыва происходит его ускоренное перемещение в полости ствола. В ходе перемещения контейнера в полости ствола в заданные моменты времени начинают и останавливают вращение стола относительно оси, перпендикулярной продольной оси ствола. Стенд содержит источник газов высокого давления, сообщающийся с камерой высокого давления, соединенной с полостью ствола, установленный в стволе контейнер в виде полого поршня, связанный с контейнером стол, предназначенный для закрепления ОИ, тормозное устройство. В контейнере дополнительно размещено по крайней мере одно устройство вращения и по крайней мере один ограничитель вращения стола. Стол закреплен с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной продольной оси ствола, на кронштейне, жестко закрепленном в контейнере. Предусмотрены различные варианты расположения в контейнере центров масс сборки стола с ОИ и центра масс ОИ. Технический результат - обеспечение возможности оценки стойкости ОИ к динамическим нагрузкам, близким к реализующимся в натурных условиях, и широкий спектр вариантов нагружения, из которых можно выбрать необходимый для обеспечения заданного изменения амплитуды и направления ускорения относительно геометрических осей ОИ. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Изобретения относятся к испытательной технике и могут быть использованы для испытаний объектов на воздействие перегрузок.
Известна установка для динамических испытаний, содержащая камеру высокого давления, соединенную с предпоршневой полостью ствола, установленный в стволе контейнер, стол для закрепления объекта испытаний (ОИ), связанный с контейнером посредством резонатора в виде упругой мембраны, жестко прикрепленной по внешнему контуру к контейнеру, и тормозное устройство. Установка снабжена приспособлением для предварительной деформации резонатора и упором для поршня. Стол связан со стволом разрушаемым элементом в виде резьбовой шпильки с калиброванным ослабленным сечением, один конец которой связан со столом, а другой пропущен через осевое отверстие в задней стенке ствола. Приспособление для предварительной деформации мембраны выполнено в виде расположенной с внешней стороны задней стенки ствола гайки, навинченной на другой конец шпильки (см. а.с. СССР №1567902, МПК5 G01M 7/00, опубл. 30.05.90, бюл. №20). Данная установка выбрана в качестве прототипа для заявляемого стенда.
При работе данной установки реализуется способ механических испытаний, в ходе которого на размещенный в полости ствола контейнер со столом с установленным на нем ОИ воздействуют высоким давлением сжатого газа. При определенном давлении в предпоршневой полости происходит разрушение шпильки по ослабленному сечению. В момент разрушения шпильки возбуждают колебания стола (осуществляют дополнительное воздействие на стол). Одновременно с действием колебаний изделие подвергают действию ударного импульса, параметры которого формируют в процессе ускоренного движения поршня в стволе под действием силы давления газа в предпоршневой полости. Данный способ выбран в качестве прототипа для заявляемого способа.
Недостатками этих способа и установки являются:
- невозможность изменения направления (вращения вектора) ускорения относительно геометрических осей ОИ в процессе нагружения (известное устройство может изменять направление ускорения (плюс-минус) только по одной линии, параллельной оси ствола);
- изменение амплитуды ускорения возможно только лишь параметрами внешнего однонаправленного воздействия, реализующегося в результате совместного действия сжатого воздуха и упругих сил крепления стола с ОИ.
Решаемой технической задачей является создание способа и стенда, обеспечивающих в процессе нагружения заданное изменение амплитуды и направления (вращения вектора) ускорения относительно геометрических осей ОИ.
Ожидаемый технический результат - оценка стойкости ОИ к динамическим нагрузкам, близким к реализующимся в натурных условиях.
Технический результат достигается за счет того, что в заявляемом способе механических испытаний, включающем размещение в полости ствола контейнера со столом с установленным на нем ОИ, ускоренное перемещение контейнера в полости ствола под действием газов высокого давления при осуществлении дополнительного воздействия на стол, в отличие от прототипа при ускоренном перемещении контейнера в полости ствола в заданные моменты времени начинают и останавливают вращение стола относительно оси, перпендикулярной продольной оси ствола.
ОИ и стол могут быть закреплены в контейнере таким образом, что центры масс сборки стола с ОИ и ОИ расположены на оси вращения стола.
ОИ и стол могут быть закреплены в контейнере таким образом, что центр масс сборки стола с ОИ расположен не на оси вращения стола, а центр масс ОИ расположен на оси вращения стола.
ОИ и стол могут быть закреплены в контейнере таким образом, что центр масс сборки стола с ОИ расположен на оси вращения стола, а центр масс ОИ расположен не на оси вращения стола.
ОИ и стол могут быть закреплены в контейнере таким образом, что центры масс сборки стола с ОИ и ОИ расположены не на оси вращения стола.
Технический результат достигается также за счет того, что в заявляемом стенде для механических испытаний, содержащем источник газов высокого давления, камеру высокого давления, соединенную с полостью ствола, установленный в стволе контейнер, связанный с контейнером стол, предназначенный для закрепления ОИ, тормозное устройство, в отличие от прототипа контейнер дополнительно снабжен по крайней мере одним устройством вращения и по крайней мере одним ограничителем вращения стола, стол закреплен с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной продольной оси ствола, на кронштейне, связанном с контейнером.
ОИ и стол могут быть установлены в контейнере таким образом, что центры масс сборки стола с ОИ и ОИ расположены на оси вращения стола.
ОИ и стол могут быть установлены в контейнере таким образом, что центр масс сборки стола с ОИ расположен не на оси вращения стола, а центр масс ОИ расположен на оси вращения стола.
ОИ и стол могут быть установлены в контейнере таким образом, что центр масс сборки стола с ОИ расположен на оси вращения стола, а центр масс ОИ расположен не на оси вращения стола.
ОИ и стол могут быть установлены в контейнере таким образом, что центры масс сборки стола с ОИ и ОИ расположены не на оси вращения стола.
Выполнение стенда для механических испытаний содержащим источник газов высокого давления, тормозное устройство, камеру высокого давления, соединенную с полостью ствола, установка в стволе контейнера в виде полого поршня, размещение в контейнере связанного с контейнером стола, предназначенного для закрепления объекта испытаний, тормозное устройство, снабжение контейнера дополнительно по крайней мере одним устройством вращения и по крайней мере одним ограничителем вращения стола, закрепление стола с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной продольной оси ствола, на кронштейне, жестко закрепленном в контейнере, позволяет в ходе перемещения контейнера в полости ствола в заданные моменты времени вращать и останавливать вращение стола относительно оси, перпендикулярной продольной оси ствола, и за счет этого обеспечить в процессе нагружения заданное изменение амплитуды и направления (вращения вектора) ускорения относительно геометрических осей ОИ.
Установка ОИ и стола таким образом, что центр масс сборки стол с ОИ и ОИ расположены на оси вращения стола или центр масс сборки стол с ОИ расположен не на оси вращения стола, а центр масс ОИ расположен на оси вращения стола, или центр масс сборки стол с ОИ расположены на оси вращения стола, а центр масс ОИ расположен не на оси вращения стола, или центр масс сборки стол с ОИ и ОИ расположены не на оси вращения стола позволяет с учетом инерционных сил вращающихся масс обеспечить широкий спектр вариантов нагружения, из которых можно выбрать необходимый для обеспечения заданного изменения амплитуды и направления ускорения относительно геометрических осей ОИ.
Изобретения поясняются фигурами:
- на фиг. 1 изображен общий вид стенда;
- на фигурах 2-9 изображены варианты расположения центров масс сборки стола с ОИ и центра масс ОИ относительно оси вращения и соответствующие вариантам векторные диаграммы ускорения.
Стенд (см. фигуру 1) содержит камеру высокого давления 1 с источником газов высокого давления (ИГВД) 2, например зарядом взрывчатого вещества (ВВ), соединенную с полостью ствола 3, установленный в стволе контейнер 4. В контейнере 4 (см. фигуры 2, 4, 6, 8) размещен стол 5 для закрепления ОИ 6, связанный с контейнером 4 посредством кронштейна 7, жестко закрепленного в контейнере 4.
Стол 5 соединен с кронштейном 7 с возможностью вращения относительно оси 8, перпендикулярной продольной оси ствола 3. В контейнере 4 также размещено по крайней мере одно устройство 9 вращения стола 5 с ОИ 6 (например, пиротолкатель, взаимодействующий со столом 5 так, что направление действия его силы лежит в плоскости вращения стола 5 с ОИ 6 и не пересекается с осью 8).
В контейнере 4 также установлен по крайней мере один ограничитель 10 вращения стола 5.
На выходе из ствола 3 расположено тормозное устройство 11.
Стенд может быть выполнен таким образом, что центры масс сборки стола 5 с ОИ 6 и ОИ 6 расположены на оси 8 вращения стола 5 (см. фиг.2) или центр масс ОИ 6 расположен на оси 8 вращения стола, а центр масс сборки стола 5 с ОИ 6 не расположен на оси 8 вращения стола 5 (см. фиг.4), или центр масс сборки стола 5 с ОИ 6 расположен на оси вращения 8 стола 5, а центр масс ОИ 6 не расположен на оси вращения 8 стола 5 (см. фиг.6), или центры масс сборки стола 5 с ОИ 6 и ОИ 6 не расположены на оси вращения 8 стола 5 (см. фиг.8).
Способ механических испытаний осуществляется при работе стенда следующим образом.
Перед проведением испытаний для заданной зависимости изменения ускорения ОИ по амплитуде и направлению подбирают (в зависимости от инерционно-массовых характеристик сборки стола 5 с ОИ 6, кронштейна 7 и контейнера 4 в целом) одно из положений центров масс сборки стола 5 с ОИ 6 и ОИ 6 относительно оси вращения 8 стола 5 начальное положение центра масс ОИ относительно оси стенда, определяемое углом α (угол между продольной осью ОИ и осью стенда), параметры заряжания ИГВД 2, параметры устройства 9 вращения стола 5 с ОИ 6, положение ограничителя 10 вращения, его демпфирующие характеристики.
Затем запускают ИГВД 2 и (при необходимости с заданной задержкой) устройство 9 вращения стола 5 с ОИ 6.
Под действием давления в продуктах взрыва контейнер 4 с ОИ 6 совершает ускоренно-поступательное движение в стволе 3, в тоже время под действием сил устройства 9 вращения происходит ускоренное вращение стола 5 с ОИ 6 относительно оси 8. Т.е. в процессе нагружения за счет изменения углового положения ОИ и появления составляющих ускорения (радиального и тангенциального) происходит заданное изменение амплитуды и направления (вращение вектора) ускорения относительно геометрических осей ОИ.
Затем останавливают вращение сборки стола 5 с ОИ 6 ограничителем 10 вращения, а контейнер 4 останавливают с заданными перегрузками при помощи тормозного устройства 11.
В случае применения первого варианта закрепления ОИ и стола (центры масс сборки стола 5 с ОИ 6 и ОИ 6 расположены на оси 8 вращения стола 5) в центре масс ОИ 6 реализуется ускорение по направлению и амплитуде, обусловленное направлением действия нагрузки от давления в продуктах взрыва ИГВД 2. Направление ускорения относительно геометрических осей ОИ меняется соответственно углу поворота ОИ 6 относительно оси 8 вращения.
При применении второго варианта закрепления ОИ 6 и стола 5 (центр масс сборки стола 5 с ОИ 6 не расположен на оси 8 вращения, а центр масс ОИ 6 расположен на оси вращения 8 стола 5) к моменту сил устройства 9 вращения добавляется момент от инерционных сил сборки стола 5 с ОИ 6, который может уменьшить (или увеличить) суммарный момент вращения сборки стола с ОИ 6 в зависимости от ее положения. И кроме того, момент от инерционных сил сборки стола 5 с ОИ 6 может погасить скорость ее вращения после окончания работы устройства 9 вращения, что в свою очередь позволит снизить силы, действующие на сборку стола 5 с ОИ 6 от ограничителя 10 вращения.
При применении третьего варианта закрепления ОИ 6 и стола 5 (центр масс сборки стола 5 с ОИ 6 расположен на оси 8 вращения, а центр масс ОИ 6 не расположен на оси вращения 8 стола 5) за счет момента сил устройства 9 вращения в процессе нагружения дополнительно изменяется направление действия ускорения в центре масс ОИ 6 и его амплитуда (см. фиг. 7), а варьируя моментом вращения сил, можно обеспечивать закон изменения амплитуды ускорения, отличный от реализуемых в первом и втором вариантах.
При применении четвертого варианта закрепления ОИ 6 и стола 5 (центры масс сборки стола 5 с ОИ 6 и ОИ 6 не расположены на оси 8 вращения стола 5) в работу добавляется момент инерционной силы сборки стола 5 с ОИ 6, что позволяет в большей степени варьировать как направлением ускорения, так и амплитудой, а также скоростью вращения сборки стола 5 с ОИ 6 после окончания работы устройства 9 вращения.
Таким образом, предложенные способ механических испытаний и стенд для его реализации, по сравнению с прототипами, позволяют обеспечить в процессе нагружения заданное изменение амплитуды и направления ускорения относительно геометрических осей ОИ, что дает возможность проводить оценку стойкости ОИ к динамическим нагрузкам, близким к реализующимся в натурных условиях.
Claims (10)
1. Способ механических испытаний, включающий размещение в полости ствола контейнера со столом с установленным на нем объектом испытаний (ОИ), ускоренное перемещение контейнера в полости ствола под действием газов высокого давления при осуществлении дополнительного воздействия на стол, отличающийся тем, что в ходе перемещения контейнера в полости ствола в заданные моменты времени начинают и останавливают вращение стола относительно оси, перпендикулярной продольной оси ствола.
2. Способ механических испытаний по п.1, отличающийся тем, что ОИ и стол закрепляют в контейнере таким образом, что центры масс сборки стола с ОИ и ОИ расположены на оси вращения стола.
3. Способ механических испытаний по п.1, отличающийся тем, что ОИ и стол закрепляют в контейнере таким образом, что центр масс сборки стола с ОИ расположен не на оси вращения стола, а центр масс ОИ расположен на оси вращения стола.
4. Способ механических испытаний по п.1, отличающийся тем, что ОИ и стол закрепляют в контейнере таким образом, что центр масс сборки стола с ОИ расположен на оси вращения стола, а центр масс ОИ расположен не на оси вращения стола.
5. Способ механических испытаний по п.1, отличающийся тем, что ОИ и стол закрепляют в контейнере таким образом, что центры масс сборки стола с ОИ и ОИ расположены не на оси вращения стола.
6. Стенд для механических испытаний, содержащий источник газов высокого давления, камеру высокого давления, соединенную с полостью ствола, установленный в стволе контейнер, связанный с контейнером стол, предназначенный для закрепления объекта испытаний, тормозное устройство, отличающийся тем, что контейнер дополнительно снабжен по крайней мере одним устройством вращения и по крайней мере одним ограничителем вращения стола, стол закреплен с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной продольной оси ствола, на кронштейне, связанном с контейнером.
7. Стенд для механических испытаний по п.6, отличающийся тем, что ОИ и стол установлены таким образом, что центры масс сборки стола с ОИ и ОИ расположены на оси вращения стола.
8. Стенд для механических испытаний по п.6, отличающийся тем, что ОИ и стол установлены таким образом, что центр масс сборки стола с ОИ расположен не на оси вращения стола, а центр масс ОИ расположен на оси вращения стола.
9. Стенд для механических испытаний по п.6, отличающийся тем, что ОИ и стол установлены таким образом, что центр масс сборки стола с ОИ расположен на оси вращения стола, а центр масс ОИ расположен не на оси вращения стола.
10. Стенд для механических испытаний по п.6, отличающийся тем, что ОИ и стол установлены таким образом, что центры масс сборки стола с ОИ и ОИ расположены не на оси вращения стола.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014111199/28A RU2568178C1 (ru) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Способ механических испытаний и стенд для его реализации |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014111199/28A RU2568178C1 (ru) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Способ механических испытаний и стенд для его реализации |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2568178C1 true RU2568178C1 (ru) | 2015-11-10 |
Family
ID=54537348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014111199/28A RU2568178C1 (ru) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Способ механических испытаний и стенд для его реализации |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2568178C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688875C1 (ru) * | 2018-07-19 | 2019-05-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Установка для моделирования ударной механической нагрузки с регулируемыми характеристиками |
RU2702694C1 (ru) * | 2019-02-05 | 2019-10-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ механических испытаний |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU977978A1 (ru) * | 1981-06-26 | 1982-11-30 | Предприятие П/Я В-2827 | Устройство дл ударных испытаний |
SU1308853A1 (ru) * | 1986-01-24 | 1987-05-07 | В.Д.Степанов, Г.Б.Ремезов и Н.Е.Симаков | Стенд дл ударных испытаний изделий |
SU1567902A1 (ru) * | 1987-05-29 | 1990-05-30 | В. Д. Степанов | Установка дл динамических испытаний |
RU94036363A (ru) * | 1994-09-20 | 1996-07-27 | А.Н. Семенюк | Стенд для испытания изделий на воздействие ускорений |
-
2014
- 2014-03-24 RU RU2014111199/28A patent/RU2568178C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU977978A1 (ru) * | 1981-06-26 | 1982-11-30 | Предприятие П/Я В-2827 | Устройство дл ударных испытаний |
SU1308853A1 (ru) * | 1986-01-24 | 1987-05-07 | В.Д.Степанов, Г.Б.Ремезов и Н.Е.Симаков | Стенд дл ударных испытаний изделий |
SU1567902A1 (ru) * | 1987-05-29 | 1990-05-30 | В. Д. Степанов | Установка дл динамических испытаний |
RU94036363A (ru) * | 1994-09-20 | 1996-07-27 | А.Н. Семенюк | Стенд для испытания изделий на воздействие ускорений |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688875C1 (ru) * | 2018-07-19 | 2019-05-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Установка для моделирования ударной механической нагрузки с регулируемыми характеристиками |
RU2702694C1 (ru) * | 2019-02-05 | 2019-10-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ механических испытаний |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150300933A1 (en) | Impact tester device | |
RU2558679C1 (ru) | Стенд для виброакустических испытаний образцов и моделей | |
RU2568178C1 (ru) | Способ механических испытаний и стенд для его реализации | |
Stewart et al. | Experimentally generated high-g shock loads using Hydraulic Blast Simulator | |
EP2887048A1 (en) | Pendulum device for low-energy impact testing | |
US9310284B2 (en) | Muzzle exit tester | |
CN105928681A (zh) | 基于压电陶瓷-液压的振动-动态离心复合环境试验装置 | |
CN106872136A (zh) | 一种假人皮肤耐久性测试装置及其测试方法 | |
Elkarous et al. | Experimental techniques for ballistic pressure measurements and recent development in means of calibration | |
JP7246593B2 (ja) | 振動特性計測用の発射装置、加振力入力具、振動特性計測システム及び振動特性計測方法 | |
CN107643221B (zh) | 一种低速轻气炮冲击试验装置 | |
EP3667904A1 (en) | Hail simulator for testing solar cells and operation method thereof | |
KR101648700B1 (ko) | 수평형 충격파 시험기 | |
CN106768781B (zh) | 一种用于拦阻冲击试验的波形发生器 | |
KR101749293B1 (ko) | 수평형 충격파 시험기 | |
RU2406074C2 (ru) | Стенд для ударных испытаний | |
US2959049A (en) | Shock tester | |
RU2438110C1 (ru) | Ударный стенд | |
CN209672958U (zh) | 一种引信双环境解保试验快速装夹装置 | |
RU2015130859A (ru) | Стенд для виброакустических испытаний образцов и моделей | |
CN108581878A (zh) | 一种多向冲击加载夹具 | |
Milašinović et al. | Determination of differential equations of motion and parameters of an elastic internal combustion engine crankshaft | |
Chasovnikov | Specific features of the aerodynamic moment and the pitch damping of a re-entry vehicle model exercising free oscillations at supersonic speeds | |
RU145160U1 (ru) | Разгонный отсек стенда для ударных испытаний | |
RU2219509C1 (ru) | Стенд для ударных испытаний |