RU2625639C1 - Stand for impact testing - Google Patents

Stand for impact testing Download PDF

Info

Publication number
RU2625639C1
RU2625639C1 RU2016135824A RU2016135824A RU2625639C1 RU 2625639 C1 RU2625639 C1 RU 2625639C1 RU 2016135824 A RU2016135824 A RU 2016135824A RU 2016135824 A RU2016135824 A RU 2016135824A RU 2625639 C1 RU2625639 C1 RU 2625639C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
resonance plate
shock
shock absorbers
sides
Prior art date
Application number
RU2016135824A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Анатольевич Брагин
Евгений Юрьевич Гореликов
Сергей Александрович Орлов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ)
Priority to RU2016135824A priority Critical patent/RU2625639C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2625639C1 publication Critical patent/RU2625639C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/08Shock-testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/30Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
    • G01N3/303Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated only by free-falling weight

Landscapes

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

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: stand consists of a power frame in the form of a rectangular frame on legs with longitudinal guides for installation through the shock absorbers of a spring-loaded platform made in the form of a resonant plate, the transverse natural frequency of which corresponds to the frequency of the transition in the required acceleration shock spectrum and the frame for fastening the pendulum to the striker, consisting of a rod with a profiled end and a thread, for installing and fixing additional loads. On the resonant plate an additional plate in the form of a parallelepiped is installed in the place of maximum response, the sides of which are parallel to the sides of the resonance plate, intended for fixing the test object on its surface, and at the ends - the control recording sensors along three mutually perpendicular directions. The resonant plate is mounted on the shock absorbers, which are perpendicular to its plane and occupy not more than half the length of each side, on, at least, two of its sides. On the ends of the resonant plate in its plane, the fixators-limiters of elastic material are mounted, the rigidity of which is not less than an order of magnitude less than the stiffness of the shock absorbers. The additional plate is installed from the opposite side relative to the pendulum attachment point at a distance of half to one quarter of the length of the resonance plate side. On the resonance plate, a creaser is installed in the vibrational unit, the profile of which coincides with the profile of the end part of the striker rod.
EFFECT: possibility to reduce the dimensions of the stand, to ensure a more accurate reproduction of the shock load, creating a shock impact simultaneously along three mutually perpendicular directions.
3 cl, 1 tbl, 7 dwg

Description

Данное изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытаний на ударные воздействия различных приборов и оборудования.This invention relates to testing equipment, in particular to devices for testing the impact of various instruments and equipment.

На сегодняшний день существуют различные стенды для испытаний на ударные воздействия, воспроизводящие ударные импульсы с помощью вибрационных электродинамических стендов, стендов с падающими столами, пиротехнических, пневматических и т.д. (Вибрации в технике: Справочник в 6 томах. М.: Машиностроение т.5. Измерения и испытания, под ред. М.Д. Генкина 1981 г. стр. 476-477) (аналоги). Использование конкретных типов стендов в каждом случае испытаний зависит от типа воспроизводимой нагрузки. В настоящее время наибольшее применение при испытаниях аппаратуры и оборудования находят системы на базе механических (копровых) стендов (баллистических, с падающими столами и т.д.).Today, there are various stands for impact tests that reproduce shock pulses using vibrating electrodynamic stands, stands with falling tables, pyrotechnic, pneumatic, etc. (Vibrations in technology: Handbook in 6 volumes. M.: Mechanical Engineering vol. 5. Measurements and tests, edited by MD Genkin 1981, pp. 476-477) (analogues). The use of specific types of stands in each test case depends on the type of reproducible load. Currently, the most widely used equipment and equipment for testing are systems based on mechanical (pile) stands (ballistic, with falling tables, etc.).

Наиболее близким устройством является решение - «прототип» (Круглов Ю.А., Туманов Н.А. Ударовиброзащита машин и оборудования. Л.: Машиностроение, 1986, стр. 151). Это копровый двухкомпонентный маятниковый стенд, состоящий из подпружиненной платформы, с которой маятники соударяются через программаторы, реализующие заданный закон воздействия. Ударное движение в таких стендах гасится с помощью упоров и демпферов.The closest device is the solution - the "prototype" (Kruglov Yu.A., Tumanov N.A. Shock and vibration protection of machines and equipment. L .: Mashinostroenie, 1986, p. 151). This is a double-component pendulum stand, consisting of a spring-loaded platform, with which the pendulums collide through programmers that implement the given law of influence. Impact movement in such stands is extinguished with the help of stops and dampers.

Однако данный стенд имеет ряд существенных недостатков при использовании его для испытаний по методу ударных спектров ускорений, т.к. стенд (в зависимости от используемого крешера) ориентируется, в первую очередь, на создание одиночных ударных импульсов (чаще всего в форме полуволны синусоиды). Это влечет за собой значительное увеличение амплитуды ударного импульса (до 3 раз) по сравнению с затухающей нестационарной вибрацией, являющейся откликом на внешнее ударное воздействие в системе (например, ударное воздействие на аппаратуру космических аппаратов). Кроме того, при использовании данного типа стендов для создания ударных воздействий по трем взаимно перпендикулярным направлениям приходится использовать достаточно громоздкую оснастку. Для обеспечения ударного нагружения в плоскостях, не перпендикулярных плоскости стола, используются различные пространственные конструкции: уголки, Т-образные конструкции с подкрепляющими косынками и т.д. Причем жесткость оснастки (ее собственные частоты) должна быть существенно выше жесткости объекта испытаний, чтобы не влиять на режимы нагружения объекта испытаний. Соответственно увеличивается масса системы «оснастка + объект испытаний», в которой существенно снижается допустимая масса испытуемого оборудования (все стенды имеют ограничения на допустимую нагрузку, включающую массу оснастки и объекта испытаний).However, this stand has a number of significant drawbacks when used for testing by the method of shock acceleration spectra, because the stand (depending on the used crasher) focuses primarily on the creation of single shock pulses (most often in the form of a half-wave sine wave). This entails a significant increase in the amplitude of the shock pulse (up to 3 times) in comparison with the damped unsteady vibration, which is a response to external impact in the system (for example, impact on the equipment of spacecraft). In addition, when using this type of stands to create impacts in three mutually perpendicular directions, it is necessary to use rather bulky equipment. To ensure impact loading in planes not perpendicular to the table plane, various spatial structures are used: corners, T-shaped structures with reinforcing scarves, etc. Moreover, rigidity of the rig (its natural frequencies) should be significantly higher than the rigidity of the test object, so as not to affect the loading conditions of the test object. Accordingly, the mass of the “tool + test object” system increases, in which the permissible mass of the equipment under test is significantly reduced (all stands have limitations on the permissible load, including the mass of the tool and test object).

Техническим результатом данного изобретения является возможность уменьшить габариты стенда, а также обеспечить более точное воспроизведение ударной нагрузки, создавая ударное воздействие одновременно по трем взаимно перпендикулярным направлениям (при реальном воздействии нагрузки действуют одновременно по всем трем направлениям). Это позволит качественней проводить испытания приборов и оборудования на ударные воздействия, исключая повышенное воздействие на приборы как по амплитуде, так и по количеству ударов.The technical result of this invention is the ability to reduce the dimensions of the stand, as well as to provide a more accurate reproduction of the shock load, creating a shock effect simultaneously in three mutually perpendicular directions (with real impact loads act simultaneously in all three directions). This will allow better testing of instruments and equipment for impact, excluding the increased impact on instruments both in amplitude and in the number of strokes.

Указанная цель достигается тем, что стенд состоит из силового каркаса в виде прямоугольной рамы на ножках с продольными направляющими для установки через амортизаторы подпружиненной платформы, выполненной в виде квадратной резонансной плиты, поперечная собственная частота которой соответствует частоте перехода на требуемом ударном спектре ускорений, и рамы для крепления маятника с бойком, состоящим из стержня с профилированным торцом и резьбой, для установки и фиксации дополнительных грузов, причем на резонансной плите в месте максимального отклика установлена дополнительная плита в виде параллелепипеда, стороны которого параллельны сторонам резонансной плиты, предназначенная для закрепления на ее поверхности объекта испытаний, а на торцах дополнительной плиты - контрольных регистрирующих датчиков по трем взаимно перпендикулярным направлениям, а сама резонансная плита не менее чем по двум сторонам установлена на амортизаторы, которые перпендикулярны ее плоскости и занимают не более половины длины каждой стороны, причем по торцам резонансной плиты в ее плоскости установлены фиксаторы-ограничители из упругого материала, жесткость которых не менее чем на порядок меньше жесткости амортизаторов, при этом дополнительная плита установлена от противоположной стороны относительно места крепления маятника на расстоянии от половины до одной четвертой длины стороны резонансной плиты, кроме того на резонансной плите в узел формы колебаний установлен крешер, профиль которого совпадает с профилем торцевой части стержня бойка.This goal is achieved by the fact that the stand consists of a power frame in the form of a rectangular frame on the legs with longitudinal guides for installation through the shock absorbers of a spring-loaded platform made in the form of a square resonant plate, the transverse natural frequency of which corresponds to the transition frequency at the desired impact acceleration spectrum, and a frame for fastening a pendulum with a striker consisting of a rod with a profiled end and a thread for installing and fixing additional loads, moreover, on a resonance plate in place of max For the response, an additional plate is installed in the form of a parallelepiped, the sides of which are parallel to the sides of the resonance plate, designed to fix the test object on its surface, and at the ends of the additional plate - control recording sensors in three mutually perpendicular directions, and the resonance plate itself at least on two sides mounted on shock absorbers that are perpendicular to its plane and occupy no more than half the length of each side, and at the ends of the resonance plate in its plane and fixed stoppers made of elastic material, the stiffness of which is no less than an order of magnitude lower than the stiffness of the shock absorbers, with an additional plate mounted from the opposite side relative to the pendulum mount at a distance from half to one fourth of the length of the side of the resonance plate, in addition to the resonance plate in the vibration mode unit is equipped with a crasher, the profile of which coincides with the profile of the end part of the striker rod.

Крешер должен быть установлен на таком расстоянии от дополнительной плиты, чтобы при ударном воздействии на него бойка с грузами не происходило касания с дополнительной плитой.The cracker should be installed at such a distance from the additional plate that, when impacted on it, the striker with loads does not touch the additional plate.

Сами амортизаторы резонансной плиты могут быть выполнены из резинометаллической трубы.The shock absorbers of the resonance plate themselves can be made of rubber-metal pipes.

Сущность заявляемого решения может быть пояснена следующим образом. В настоящее время требования на аппаратуру задаются, как правило, в виде ударных спектров ускорений (УСУ), а большинство ударных стендов ориентировано на создание классических одиночных импульсов ускорений, особенно при необходимости создания ударных воздействий повышенной интенсивности, когда применение электродинамических стендов для формирования УСУ практически невозможно. При получении необходимого УСУ с помощью одиночного импульса амплитуда ускорений существенно возрастает по сравнению с нестационарной вибрацией, имеющей близкий УСУ (до трех раз). Кроме того, создаваемая в месте установки объекта испытаний нестационарная вибрация больше соответствует «физике» нагружения реального оборудования, например, в составе космических аппаратов (после срабатывания пиротехнических устройств отклики в местах установки оборудования фиксируются в виде нестационарной вибрации). Формирование ударных воздействий (например, в виде ударного спектра ускорений) одновременно по трем направлениям за одно ударное нагружение снижает (по крайней мере, в три раза) необходимое количество ударов на объект испытаний.The essence of the proposed solutions can be explained as follows. Currently, the requirements for the equipment are set, as a rule, in the form of shock acceleration spectra (USE), and most of the shock stands are focused on creating classical single acceleration pulses, especially when it is necessary to create shock effects of increased intensity, when the use of electrodynamic stands for the formation of USU is practically impossible . Upon receipt of the required USU with a single pulse, the acceleration amplitude increases significantly compared to non-stationary vibration, which has a close USU (up to three times). In addition, the unsteady vibration created at the installation site of the test object is more consistent with the “physics” of loading real equipment, for example, as part of spacecraft (after the pyrotechnic devices are triggered, the responses at the installation site are recorded as unsteady vibration). The formation of impacts (for example, in the form of a shock spectrum of accelerations) simultaneously in three directions per shock loading reduces (at least three times) the required number of impacts on the test object.

Формирование нестационарной вибрации, обеспечивающей требуемые ударные спектры ускорений, выполняется следующим образом. Сначала в зависимости от необходимой частоты перехода (это частота, на которой происходит перегиб кривой УСУ) подбирают необходимую плиту. Необходимый ударный спектр ускорений на объекте испытаний получают за счет отклика плиты на резонансных частотах. Предварительный подбор собственной частоты плиты проводят расчетным путем (например, с использованием метода конечных элементов), а затем эту частоту уточняют при испытаниях.The formation of unsteady vibration, providing the required shock spectra of accelerations, is performed as follows. First, depending on the necessary transition frequency (this is the frequency at which the bend of the USU curve occurs), the necessary plate is selected. The necessary shock spectrum of accelerations at the test object is obtained due to the response of the plate at resonant frequencies. Preliminary selection of the natural frequency of the plate is carried out by calculation (for example, using the finite element method), and then this frequency is specified during testing.

В качестве примера рассмотрим требуемый ударный спектр ускорений, приведенный в таблице 1. Частота перехода здесь составляет 1000 Гц. Этот УСУ задан в виде прямых линий при логарифмическом масштабе по частоте и амплитуде ускорений и вычислен при добротности Q=10 (величина демпфирования в этом случае составляет 5% от критического демпфирования).As an example, we consider the required impact acceleration spectrum given in Table 1. The transition frequency here is 1000 Hz. This control system is given in the form of straight lines at a logarithmic scale in frequency and amplitude of accelerations and calculated at a quality factor of Q = 10 (the damping value in this case is 5% of the critical damping).

Необходимое ударное воздействие создают на металлической плите. Для обеспечения равномерного нагружения по двум направлениям в плоскости плиты по осям X, Y (ось Z перпендикулярна плоскости плиты) плиту выбирают квадратной, а необходимую частоту перехода обеспечивают за счет размеров, толщины и материала плиты. Расчетным путем, например, с использованием метода конечных элементов строят модель алюминиевой плиты размером 1 м × 1 м, толщиной 30 мм для получения ее собственных частот и форм колебаний.The necessary impact is created on a metal plate. To ensure uniform loading in two directions in the plane of the plate along the X, Y axes (the Z axis is perpendicular to the plane of the plate), the plate is chosen square, and the necessary transition frequency is provided due to the dimensions, thickness and material of the plate. By calculation, for example, using the finite element method, a model of an aluminum plate with a size of 1 m × 1 m and a thickness of 30 mm is constructed to obtain its natural frequencies and vibration modes.

Figure 00000001
Figure 00000001

Суть заявленного решения поясняется чертежами, где на фиг. 1-3 показаны собственные формы колебаний плиты на частотах ~940 Гц, 996 Гц, 1050 Гц.The essence of the claimed solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1-3 show the natural modes of oscillation of the plate at frequencies of ~ 940 Hz, 996 Hz, 1050 Hz.

Как видно из фиг. 1-3, на собственных частотах в районе 1000 Гц возбуждаются как симметричные, так и кососимметричные формы колебаний. Что говорит о возможности проведения ударного нагружения сразу по трем взаимно перпендикулярным направлениям. Эта возможность реализована в стенде для проведения испытаний на ударные воздействия, показанном на фиг. 4.As can be seen from FIG. 1-3, at eigenfrequencies in the region of 1000 Hz, both symmetric and skew-symmetric modes of vibration are excited. This suggests the possibility of shock loading immediately in three mutually perpendicular directions. This feature is implemented in the impact test bench shown in FIG. four.

Стенд (фиг. 4) состоит из силового каркаса, выполненного из замкнутых профилей 1, и включает в себя горизонтальную раму 2 на ножках 3 с продольными направляющими 4 для установки через амортизаторы 5 платформы, выполненной в виде резонансной плиты 6, и вертикальную П-образную раму 7 для установки маятника 8 с бойком 9. На резонансную плиту 6 устанавливают дополнительную плиту 10, выполненную в виде параллелепипеда. На дополнительную плиту 10 устанавливают объект испытаний 11 и контрольные акселерометры по каждой из трех взаимно перпендикулярных плоскостей 12. На резонансной плите 6 также устанавливают крешер 13. По торцам резонансной плиты 6 установлены фиксаторы-ограничители 14.The stand (Fig. 4) consists of a power frame made of closed profiles 1, and includes a horizontal frame 2 on the legs 3 with longitudinal guides 4 for installation through the shock absorbers 5 of the platform, made in the form of a resonant plate 6, and a vertical U-shaped frame 7 for mounting the pendulum 8 with the striker 9. An additional plate 10, made in the form of a parallelepiped, is mounted on the resonance plate 6. On the additional plate 10, the test object 11 and control accelerometers are installed on each of three mutually perpendicular planes 12. A cracker 13 is also installed on the resonance plate 6. At the ends of the resonance plate 6, stoppers 14 are installed.

Стенд работает следующим образом. На резонансную плиту 6 устанавливают дополнительную плиту 10 с объектом испытаний 11 и акселерометрами 12. Маятник 8 с бойком 9 поднимают на необходимую высоту и отпускают. После соударения бойка 9 с крешером 13 в плите возбуждаются на резонансных частотах симметричные и кососимметричные формы колебаний дополнительной плиты 10 с объектом испытаний. Возникающие ускорения в каждом из трех взаимно перпендикулярных направлениях регистрируются акселерометрами 12. Затем по зарегистрированным мгновенным значениям ускорений получают ударные спектры ускорений.The stand works as follows. An additional plate 10 is installed on the resonance plate 6 with the test object 11 and accelerometers 12. The pendulum 8 with the striker 9 is raised to the required height and released. After the collision of the striker 9 with the cracker 13 in the plate, symmetric and skew-symmetric vibration modes of the additional plate 10 with the test object are excited at resonant frequencies. The resulting accelerations in each of the three mutually perpendicular directions are recorded by the accelerometers 12. Then, shock registered acceleration spectra are obtained from the recorded instantaneous values of the accelerations.

Требования, представленные в таблице 1 (одновременное ударное нагружение объекта испытаний по каждой из трех осей взаимно перпендикулярных осей), реализуются следующим образом.The requirements presented in table 1 (simultaneous shock loading of the test object along each of the three axes of mutually perpendicular axes) are implemented as follows.

В направлении, перпендикулярном плоскости резонансной плиты, нужную величину ускорений и требуемый ударный спектр ускорений получают за счет нагружения резонансной плиты. Этого достигают за счет массы бойка: для чего на стержень с резьбой устанавливают и фиксируют дополнительные грузы, а также за счет высоты, на которую маятник отклоняют. Профилированный торец стержня создает необходимую форму ударного импульса и обеспечивает центрирование удара при соударении с крешером (профили бойка и крешера совпадают). П-образная рама позволяет получать нужную скорость.In the direction perpendicular to the plane of the resonance plate, the desired value of accelerations and the required impact spectrum of accelerations are obtained by loading the resonance plate. This is achieved due to the mass of the hammer: for which additional loads are installed and fixed on the threaded rod, as well as due to the height to which the pendulum is deflected. The profiled end face of the rod creates the necessary shape of the shock impulse and provides centering of the impact upon impact with the crash (the striker and crash profiles coincide). U-shaped frame allows you to get the right speed.

Для обеспечения возбуждения максимальных кососимметричных форм колебаний вводят амортизаторы вдоль сторон резонансной плиты. Установленные вдоль стороны резонансной плиты фиксаторы-ограничители не занимают более ее половины, что также обеспечивает возбуждение кососимметричных форм колебаний резонансной плиты (жесткость фиксаторов-ограничителей и область их установки определяют экспериментальным путем). На резонансной плите устанавливают также дополнительную плиту в виде параллелепипеда. Дополнительная плита также предназначена для возбуждения кососимметричных форм колебаний резонансной плиты. Все вместе приводит к возбуждению форм колебаний, обеспечивающих необходимый ударный спектр по трем взаимно перпендикулярным направлениям. Это хорошо видно на фиг. 5, 6.To ensure the excitation of maximum skew-symmetric modes of vibration, shock absorbers are introduced along the sides of the resonance plate. The clamp-limiters installed along the side of the resonance plate do not occupy more than half of it, which also provides excitation of the skew-symmetric vibration modes of the resonance plate (the rigidity of the clamp-limiters and the area of their installation are determined experimentally). An additional parallelepiped plate is also mounted on the resonance plate. The additional plate is also designed to excite the skew-symmetric vibration modes of the resonance plate. All together leads to the excitation of vibration modes that provide the necessary shock spectrum in three mutually perpendicular directions. This is clearly seen in FIG. 5, 6.

Выполнение дополнительной плиты в виде параллелепипеда, стороны которого параллельны сторонам резонансной плиты, позволяет устанавливать на торцах контрольные регистрирующие датчики по трем взаимно перпендикулярным направлениям (например, в любом из углов параллелепипеда). На дополнительную плиту закрепляют объект испытаний. Расположение крешера в узле формы колебаний обеспечивает максимальное перемещение объекта испытаний за счет сложения симметричных и кососимметричных форм колебаний сразу по трем взаимно перпендикулярным направлениям. Кроме того, крешер устанавливают на резонансной плите в узел формы колебаний на расстоянии от дополнительной плиты, равном полутора диаметрам цилиндрических грузов, закрепленных на стержне бойка (это обеспечивает свободный ход бойка до соударения с крешером).The implementation of an additional plate in the form of a parallelepiped, the sides of which are parallel to the sides of the resonance plate, allows you to install control recording sensors on the ends in three mutually perpendicular directions (for example, in any of the corners of the parallelepiped). The test object is fixed to an additional plate. The location of the crasher in the node of the waveform provides maximum movement of the test object due to the addition of symmetric and skew-symmetric waveforms in three mutually perpendicular directions at once. In addition, the crasher is installed on the resonance plate in the vibration mode assembly at a distance from the additional plate equal to one and a half diameters of cylindrical weights fixed to the striker rod (this ensures that the striker can move freely until it collides with the crusher).

По торцам резонансной плиты в ее плоскости устанавливают фиксаторы-ограничители из упругого материала, жесткость которых не менее чем на порядок меньше жесткости амортизаторов, что позволяет фиксировать резонансную плиту при испытаниях, но не оказывать серьезного влияния, ни на жесткость системы, ни на формы колебаний (изменение жесткости на 10% приводит к изменению собственной частоты менее, чем на 5%).At the ends of the resonance plate in its plane, stoppers are made of elastic material, the stiffness of which is no less than an order of magnitude less than the stiffness of the shock absorbers, which allows the resonance plate to be fixed during testing, but not have a serious effect on the rigidity of the system or on the forms of vibrations ( a stiffness change of 10% leads to a change in natural frequency of less than 5%).

Использование в качестве амортизаторов резинометаллических труб позволяет получать нелинейные амортизаторы (сначала деформируется резиновый слой, затем металл), жесткость которых легко регулировать как за счет применения резинометаллических труб различного диаметра, так и их длины. Кроме того, такие амортизаторы легко устанавливают на силовом каркасе.The use of rubber pipes as shock absorbers makes it possible to obtain non-linear shock absorbers (first, the rubber layer is deformed, then the metal), the rigidity of which is easy to adjust due to the use of rubber pipes of various diameters and their lengths. In addition, such shock absorbers are easily installed on the power frame.

Пример практического исполнения.An example of practical implementation.

Для испытаний «Бортового комплекса анализатора помех» (БКАП) на режимах, предусмотренных таблицей 1, разработан стенд со следующими параметрами.To test the “On-board interference analyzer complex” (BKAP) in the modes provided for in Table 1, a stand with the following parameters was developed.

Стенд показан на Фиг. 4. Резонансная алюминиевая плита 6 размером 1 м × 1 м, толщиной 30 мм. Масса бойка с дополнительными грузами - 9,2 кг, материал алюминий, диаметр - 45 мм. На фиг. 4 показана установка БКАП (объект испытаний) 11 на дополнительной плите, выполненной в виде квадрата с размерами 150×150×20 мм, установленной на расстоянии 200 мм от края резонансной плиты, противоположного стороне, где размещен маятник. Материал - алюминий. На дополнительной плите установлены регистрирующие датчики 12. Тип датчиков АР31, диапазон измерений по амплитуде ±20000g, по частоте 0,5+20000 Гц. Амортизаторы 5 изготовлены из армированных резиновых цилиндров диаметром 18,5 мм. На резонансной плите 6 также установлен крешер 13. Расстояние от центра крешера до стороны дополнительной плиты – 50 мм.The stand is shown in FIG. 4. Resonance aluminum plate 6 with a size of 1 m × 1 m, a thickness of 30 mm The mass of the striker with additional loads is 9.2 kg, the material is aluminum, the diameter is 45 mm. In FIG. Figure 4 shows the installation of the BKAP (test object) 11 on an additional plate made in the form of a square with dimensions of 150 × 150 × 20 mm, installed at a distance of 200 mm from the edge of the resonance plate, opposite to the side where the pendulum is placed. Material - aluminum. Recording sensors 12 are installed on an additional plate. Type of sensors is AP31, the measurement range in amplitude is ± 20,000 g, in frequency 0.5 + 20,000 Hz. Shock absorbers 5 are made of reinforced rubber cylinders with a diameter of 18.5 mm. A crusher 13 is also installed on the resonance plate 6. The distance from the center of the crusher to the side of the additional plate is 50 mm.

На Фиг. 7 показан пример графиков ударного спектра ускорений в каждом из трех взаимно перпендикулярных направлений.In FIG. 7 shows an example of graphs of the shock spectrum of accelerations in each of three mutually perpendicular directions.

Как видно из представленного графика, требования таблицы 1 выполнены с допустимой погрешностью.As can be seen from the graph, the requirements of table 1 are fulfilled with an acceptable error.

Из известных авторам источников информации и патентных материалов не известна совокупность признаков, сходных с совокупностью признаков заявленного объекта.Of the sources of information and patent materials known to the authors, the totality of features similar to the totality of features of the claimed subject matter is not known.

Claims (3)

1. Стенд для испытаний на ударные воздействия, включающий подпружиненную платформу и маятник с бойком, отличающийся тем, что стенд состоит из силового каркаса в виде прямоугольной рамы на ножках с продольными направляющими для установки через амортизаторы подпружиненной платформы, выполненной в виде резонансной плиты, поперечная собственная частота которой соответствует частоте перехода на требуемом ударном спектре ускорений, и рамы для крепления маятника с бойком, состоящим из стержня с профилированным торцом и резьбой, для установки и фиксации дополнительных грузов, причем на резонансной плите в месте максимального отклика установлена дополнительная плита в виде параллелепипеда, стороны которого параллельны сторонам резонансной плиты, предназначенная для закрепления на ее поверхности объекта испытаний, а на торцах - контрольных регистрирующих датчиков по трем взаимно перпендикулярным направлениям, а сама резонансная плита не менее чем по двум ее сторонам установлена на амортизаторы, которые перпендикулярны ее плоскости и занимают не более половины длины каждой стороны, причем по торцам резонансной плиты в ее плоскости установлены фиксаторы-ограничители из упругого материала, жесткость которых не менее чем на порядок меньше жесткости амортизаторов, при этом дополнительная плита установлена от противоположной стороны относительно места крепления маятника на расстоянии от половины до одной четвертой длины стороны резонансной плиты, кроме того, на резонансной плите в узел формы колебаний установлен крешер, профиль которого совпадает с профилем торцевой части стержня бойка.1. The stand for impact tests, including a spring-loaded platform and a pendulum with a striker, characterized in that the stand consists of a power frame in the form of a rectangular frame on the legs with longitudinal guides for installation through the shock absorbers of a spring-loaded platform, made in the form of a resonant plate, transverse own the frequency of which corresponds to the transition frequency at the desired impact spectrum of accelerations, and the frame for attaching a pendulum with a striker consisting of a rod with a profiled end and thread for installation and fixing additional weights, moreover, on the resonance plate in place of the maximum response an additional plate is installed in the form of a parallelepiped, the sides of which are parallel to the sides of the resonance plate, designed to fix the test object on its surface, and at the ends of the control recording sensors in three mutually perpendicular directions, and the resonance plate itself is mounted on shock absorbers at least on its two sides, which are perpendicular to its plane and occupy no more than half the length of each on the sides, and at the ends of the resonance plate in its plane, stoppers are made of elastic material, the stiffness of which is no less than an order of magnitude lower than the stiffness of the shock absorbers, while an additional plate is installed from the opposite side relative to the pendulum mount at a distance of half to one fourth of the length of the side resonance plate, in addition, on the resonance plate in the node of the form of oscillation is installed a crasher, the profile of which coincides with the profile of the end part of the core of the striker. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что амортизаторы резонансной плиты выполнены из резинометаллической трубы.2. The stand according to claim 1, characterized in that the shock absorbers of the resonance plate are made of rubber-metal pipe. 3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что крешер установлен на расстоянии от дополнительной плиты, равном полутора диаметрам цилиндрических грузов, закрепленных на стержне бойка.3. The stand according to claim 1, characterized in that the crasher is installed at a distance from the additional plate equal to one and a half diameters of cylindrical loads fixed on the core of the striker.
RU2016135824A 2016-09-05 2016-09-05 Stand for impact testing RU2625639C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135824A RU2625639C1 (en) 2016-09-05 2016-09-05 Stand for impact testing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135824A RU2625639C1 (en) 2016-09-05 2016-09-05 Stand for impact testing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2625639C1 true RU2625639C1 (en) 2017-07-17

Family

ID=59495362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016135824A RU2625639C1 (en) 2016-09-05 2016-09-05 Stand for impact testing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2625639C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717358C1 (en) * 2019-05-15 2020-03-23 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Test bench for testing equipment
RU198178U1 (en) * 2020-03-20 2020-06-22 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Fixing device for mechanical testing of cylindrical products
RU2730055C1 (en) * 2020-02-14 2020-08-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of testing polymer composite materials for impact resistance
CN114061873A (en) * 2021-09-29 2022-02-18 太原市华纳方盛科技有限公司 Vibration and impact experimental device used in overload environment
CN114088329A (en) * 2021-11-25 2022-02-25 北京卫星环境工程研究所 Quick adjustment method for inflection point frequency of resonant table top of vertical impulse response spectrum
RU2788571C1 (en) * 2022-05-11 2023-01-23 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Stand for testing objects for vibro-impact influences

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124955A (en) * 1964-03-17 Method and means for determining adherence
SU424031A1 (en) * 1972-05-15 1974-04-15 И. Б. Синани, М. И. Кондратьев, Н. Петров , Л. Н. Козлов STAND FOR TESTING OF OBJECTS FOR EXCHANGEABLE TRANSFERABLE SHOCK LOADS
RU2262679C1 (en) * 2004-04-07 2005-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнева" Method of testing devices and equipment for high-intensive shock
RU2557323C2 (en) * 2013-07-29 2015-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" Method of determining dynamic characteristics of elastomers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124955A (en) * 1964-03-17 Method and means for determining adherence
SU424031A1 (en) * 1972-05-15 1974-04-15 И. Б. Синани, М. И. Кондратьев, Н. Петров , Л. Н. Козлов STAND FOR TESTING OF OBJECTS FOR EXCHANGEABLE TRANSFERABLE SHOCK LOADS
RU2262679C1 (en) * 2004-04-07 2005-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнева" Method of testing devices and equipment for high-intensive shock
RU2557323C2 (en) * 2013-07-29 2015-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" Method of determining dynamic characteristics of elastomers

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717358C1 (en) * 2019-05-15 2020-03-23 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Test bench for testing equipment
RU2730055C1 (en) * 2020-02-14 2020-08-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of testing polymer composite materials for impact resistance
RU198178U1 (en) * 2020-03-20 2020-06-22 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Fixing device for mechanical testing of cylindrical products
CN114061873A (en) * 2021-09-29 2022-02-18 太原市华纳方盛科技有限公司 Vibration and impact experimental device used in overload environment
CN114061873B (en) * 2021-09-29 2024-01-16 太原市华纳方盛科技有限公司 Vibration and impact experimental device for overload environment
CN114088329A (en) * 2021-11-25 2022-02-25 北京卫星环境工程研究所 Quick adjustment method for inflection point frequency of resonant table top of vertical impulse response spectrum
CN114088329B (en) * 2021-11-25 2023-04-21 北京卫星环境工程研究所 Quick adjustment method for inflection point frequency of vertical impact response spectrum resonant table top
RU2788571C1 (en) * 2022-05-11 2023-01-23 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Stand for testing objects for vibro-impact influences
RU2811962C1 (en) * 2023-02-21 2024-01-19 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Method of testing for vibration impacts of equipment, components and space vehicles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2625639C1 (en) Stand for impact testing
Feudo et al. Nonlinear magnetic vibration absorber for passive control of a multi–storey structure
Gourdon et al. Contribution to efficiency of irreversible passive energy pumping with a strong nonlinear attachment
RU2596239C1 (en) Method of vibroacoustic tests of specimens and models
RU2595322C9 (en) System and method for simulating high-intensity pyrotechnic shock
Chang et al. Experimental study on adjustable tuned mass damper to reduce floor vibration due to machinery
Bonab et al. Simulation of soil-pile interaction under lateral impact loads
Ekwaro-Osire et al. Experimental study on an impact vibration absorber
Rahman et al. Automotive components fatigue and durability testing with flexible vibration testing table
RU142004U1 (en) IMPACT STAND
RU2659984C1 (en) Test bench for vibroacoustic tests of specimens and models
RU2628450C1 (en) Stand for tests on high-intensity shock effects of devices and equipment
JP6340711B2 (en) Impact applying device and impact applying method
Liu et al. The effective design of bean bag as a vibroimpact damper
JP4986055B2 (en) Vibration control device
RU2653554C1 (en) Method of vibroacoustic tests of specimens and models
Snitynskyy et al. Impact and particle vibration absorbers optimal design
Xia et al. Coupling simulation algorithm of discrete element method and finite element method for particle damper
Zhang et al. Experimental study of vibration mitigation of mast arm signal structures with particle-thrust damping based tuned mass damper
Lee et al. Development of a low frequency shaker using MR dampers
RU2642155C1 (en) Bench for models of vibration systems of ship engine room power plants vibro-acoustic tests
RU2775360C1 (en) Method for determining the dynamic characteristics of flexible extended structures by experiment
RU2762782C1 (en) Method for impact testing of objects
RU2745342C1 (en) Method of testing for high-intensity shock effects of devices and equipment
Wu et al. Dynamic characteristics of Megami cable-stayed bridge: A comparison of experimental and analytical results