RU2783820C1 - Test stand for high-intensity shock impact testing of instruments and equipment - Google Patents
Test stand for high-intensity shock impact testing of instruments and equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783820C1 RU2783820C1 RU2021139528A RU2021139528A RU2783820C1 RU 2783820 C1 RU2783820 C1 RU 2783820C1 RU 2021139528 A RU2021139528 A RU 2021139528A RU 2021139528 A RU2021139528 A RU 2021139528A RU 2783820 C1 RU2783820 C1 RU 2783820C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- box
- anvil
- test object
- sensors
- testing
- Prior art date
Links
- 230000035939 shock Effects 0.000 title abstract description 25
- 238000009863 impact test Methods 0.000 title abstract description 9
- 238000011068 load Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 16
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 2
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 240000007170 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 210000000614 Ribs Anatomy 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001340 slower Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Данное изобретение относится к устройствам для испытаний на ударные воздействия и может быть использовано при испытаниях на ударные воздействия различных приборов и оборудования. This invention relates to impact testing devices and can be used in impact testing of various instruments and equipment.
Существует достаточно много различных стендов для испытаний на ударные воздействия. Испытания проводят 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 1981г. стр. 476-477). Или маятниковый копер, состоящий из молота, станины, наковальни, на которую устанавливается испытуемое оборудование, поворотной траверсы, обеспечивающей необходимую высоту подъема молота, что обеспечивает нужную скорость соударения молота с наковальней, пневмодемпфера, тормозящего наковальню после соударения с молотом (Г.С. Батуев, Ю.В. Голубков и др. Инженерные методы исследования ударных процессов М. Машиностроение, 1977г, стр.24-25) (аналоги). There are quite a few different impact test benches available. Tests are carried out using vibration electrodynamic stands, stands with falling tables, pyrotechnic, pneumatic, etc. (Vibrations in engineering: A reference book in 6 volumes. M.: Mashinostroenie v.5 Measurements and tests, edited by M.D. Genkin, 1981, pp. 476-477). Or a pendulum pile driver, consisting of a hammer, a bed, an anvil on which the equipment under test is installed, a rotary traverse that provides the necessary lifting height of the hammer, which ensures the desired speed of impact of the hammer with the anvil, a pneumatic damper that slows down the anvil after impact with the hammer (G.S. Batuev , YV Golubkov and other Engineering methods for studying shock processes M. Mashinostroenie, 1977, pp. 24-25) (analogues).
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.).The use of specific bench types in each test case depends on the type of load to be reproduced. Currently, systems based on mechanical (copra) stands (ballistic, with falling tables, etc.) find the greatest application in testing apparatus and equipment.
Наиболее близким (прототипом) для испытаний на ударные воздействия высокой интенсивности (до тысяч “g”) является решение - патент РФ №2628450 «Стенд для испытаний на высокоинтенсивные ударные воздействия приборов и оборудования». Стенд состоит из молота, подвески молота, поворотной траверсы, станины, фиксирующего устройства, наковальни для монтажа оборудования, выполненной в виде прямоугольной сменной металлической панели с вырезами, виброизолирующих прокладок, регистрирующих датчиков.The closest (prototype ) for high intensity impact testing (up to thousands of “g”) is the solution - RF patent No. 2628450 “Test bench for high intensity impact instruments and equipment”. The stand consists of a hammer, a hammer suspension, a rotary traverse, a frame, a fixing device, an anvil for mounting equipment, made in the form of a rectangular replaceable metal panel with cutouts, vibration isolating pads, and recording sensors.
Однако данный стенд имеет ряд существенных недостатков при использовании его для испытаний, когда необходимо создавать ударные воздействия как в плоскости крепления объекта испытаний, так и перпендикулярно к ней. Обычно для таких испытаний (перпендикулярно плоскости крепления) используется специальная оснастка (и к ней крепится объект испытаний), которая устанавливается на наковальню. Оснастка используется только для крепления объекта испытаний, причем к ней предъявляются высокие требования по жесткости, массе и т.д. Такая схема испытаний усложняет формирование необходимого режима нагружения, т.к. оснастка вносит искажения испытательного режима за счет собственных резонансов. Кроме того, фактическое увеличение массы объекта испытаний (за счет массы оснастки) требует существенного увеличения самого ударного воздействия, что вводит дополнительные ограничения на воспроизводимые режимы нагружения.However, this stand has a number of significant drawbacks when used for testing, when it is necessary to create shock effects both in the plane of attachment of the test object and perpendicular to it. Usually, for such tests (perpendicular to the mounting plane), a special tool is used (and the test object is attached to it), which is installed on the anvil. The tooling is used only for fastening the test object, and high requirements are imposed on it in terms of rigidity, weight, etc. Such a test scheme complicates the formation of the required loading regime, since the equipment introduces distortions of the test mode due to its own resonances. In addition, the actual increase in the mass of the test object (due to the mass of the tooling) requires a significant increase in the impact itself, which introduces additional restrictions on reproducible loading modes.
Для заявленного изобретения выявлены следующие общие с прототипом существенные признаки: стенд для испытаний на ударные воздействия приборов и оборудования, состоящий из молота, подвески молота, поворотной траверсы, станины, фиксирующего устройства, наковальни для монтажа оборудования, выполненной в виде прямоугольной сменной металлической панели с вырезами, виброизолирующих прокладок, регистрирующих датчиков.For the claimed invention, the following essential features in common with the prototype have been identified: a test stand for impact testing of instruments and equipment, consisting of a hammer, a hammer suspension, a rotary traverse, a bed, a fixing device, an anvil for mounting equipment, made in the form of a rectangular replaceable metal panel with cutouts , anti-vibration pads, recording sensors.
Технической проблемой, решаемой данным изобретением является частичное устранение указанных недостатков для более качественного проведения испытаний приборов и оборудования на ударные воздействия.The technical problem solved by this invention is the partial elimination of these shortcomings for better testing of instruments and equipment for impact.
Техническим результатом данного изобретения является возможность более точного воспроизведения ударной нагрузки. The technical result of this invention is the possibility of a more accurate reproduction of the shock load.
Указанный результат достигается тем, что наковальня выполнена в виде короба, состоящего из прямоугольных металлических панелей с вырезами, жестко соединенных между собой и сменного днища, с установленным на его внутренней поверхности объектом испытаний и скрепленного с коробом болтами, причем между коробом и днищем, а также между коробом и силовым полом установлены сменные виброизолирующие прокладки, а крешеры установлены на внешней поверхности днища в разных местах, при этом наковальня в виде короба с днищем и объектом испытаний закреплена к силовому полу струбцинами, причем регистрирующие датчики установлены на днище на минимальном расстоянии от точек крепления объекта испытаний, определяемым техническими условиями установки регистрирующих датчиков, как с внутренней, так и с внешней стороны днища, при этом датчики, контролирующие нагружение в одной и той же точке крепления, установлены на одной линии перпендикулярной днищу. This result is achieved by the fact that the anvil is made in the form of a box, consisting of rectangular metal panels with cutouts, rigidly connected to each other and a replaceable bottom, with a test object installed on its inner surface and fastened to the box with bolts, moreover, between the box and the bottom, as well as replaceable vibration isolating pads are installed between the box and the power floor, and the crashers are installed on the outer surface of the bottom in different places, while the anvil in the form of a box with the bottom and the test object is fixed to the power floor with clamps, and the recording sensors are installed on the bottom at a minimum distance from the attachment points of the test object, determined by the technical conditions for the installation of recording sensors, both on the inside and on the outside of the bottom, while the sensors that control the loading at the same attachment point are installed on the same line perpendicular to the bottom.
Суть заявленного решения поясняется чертежами, где на фиг.1-4 показан стенд для проведения ударных испытаний. Стенд (фиг.1) состоит из рамы 1 для крепления подвески с молотом 2, наковальни в виде короба, состоящего из прямоугольных металлических панелей 5 с вырезами 8 и ребрами между вырезами 9, сменного днища 3, виброизолирующих прокладок 4, объекта испытаний 7, установленного на внутреннюю поверхность днища 3. На внутренней поверхности днища 3 на минимальном расстоянии от точек крепления объекта испытаний, определяемым техническими условиями установки регистрирующих датчиков, устанавливают контрольные датчики 6. Минимальное расстояние от объекта испытаний определяется габаритами датчиков, типом применяемых разъемов и кабелей. Наковальню в виде короба из прямоугольных металлических панелей 5 и днища 3 через изолирующие прокладки 11 с помощью струбцины, состоящей из поджимающей пластины 10 и крепежного элемента 18, крепится к силовому полу 16. The essence of the claimed solution is illustrated by drawings, where figure 1-4 shows a stand for impact testing. The stand (figure 1) consists of a frame 1 for mounting the suspension with a hammer 2, an anvil in the form of a box, consisting of
На фиг.2 показан вид днища 3 наковальни с внешней стороны. На фиг.2 показаны точки крепления днища к прямоугольным металлическим панелям с помощью болтов 12, места установки контрольных датчиков с внешней стороны днища 13. При этом датчики 6 и 13, контролирующие нагружение в одной и той же точке крепления, устанавливают на одной линии перпендикулярной днищу. Набор крешеров 14 показывает места приложения ударных воздействий для подбора наилучшего результата и выбор положения крешера для испытаний 15. Виброизолирующая прокладка 11 отделяет наковальню от силового пола 16. Пунктирными линиями показано положение объекта испытаний 7 на внутренней поверхности днища. На фиг.3, 4 показано более подробно крепление наковальни к силовому полу 16 с помощью струбцины, состоящей из поджимающей пластины 10 и крепежного элемента 18, устанавливаемого в паз 17 силового пола 16. Figure 2 shows a view of the
Стенд функционирует следующим образом.The stand functions as follows.
При необходимости создания ударного воздействия в форме ударного спектра ускорений (УСУ) по трем взаимно перпендикулярным направлениям принимается методика испытаний и разрабатывается оснастка для расположения объекта испытаний (например, плита с вырезами, которая и обеспечивает необходимую форму УСУ, в первую очередь точку перегиба спектра и равномерность воспроизводимого ударного спектра). При этом скорость соударения молота и плитой обеспечивает нужную амплитуду ускорений, а свободная поверхность днища со стороны маятника позволяет выполнять удар в любую точку днища. В таблице 1 в качестве примера приведен один из таких ударных спектров ускорений. Создание необходимого УСУ в плоскости крепления объекта испытаний проще, т.к. объект испытаний крепится непосредственно к плите и дополнительная оснастка не требуется. При ударных воздействиях перпендикулярно плоскости крепления объекта испытаний необходимость применения дополнительной оснастки приводит к существенному искажению создаваемого УСУ.If it is necessary to create a shock effect in the form of a shock acceleration spectrum (SCA) in three mutually perpendicular directions, a test method is adopted and equipment is developed to locate the test object (for example, a plate with cutouts, which provides the necessary shape of the SCA, primarily the inflection point of the spectrum and uniformity reproducible shock spectrum). At the same time, the impact speed of the hammer and the plate provides the desired amplitude of accelerations, and the free surface of the bottom from the side of the pendulum allows you to strike at any point of the bottom. Table 1 shows one of such acceleration shock spectra as an example. The creation of the necessary USU in the plane of attachment of the test object is easier, because the test object is attached directly to the plate and no additional equipment is required. With impacts perpendicular to the plane of attachment of the test object, the need to use additional equipment leads to a significant distortion of the generated USU.
Таблица 1 Уровни ударных нагрузокTable 1 Impact levels
Короб наковальни (фиг.1) состоит из панелей 5, каждая из которых обеспечивает нужную частоту перехода (например, близкую 1000Гц), за счет собственных резонансов панелей. В результате на днище 3, через виброизолирующие прокладки 4, передается отклик на ударное воздействие, создаваемое молотом 2. В зависимости от толщины и материала виброизолирующих прокладок 4 регулируют величину воздействия со стороны панелей 5 на днище 3. При необходимости минимизировать/усилить передачу волновых составляющих от короба к днищу (к объекту испытаний) виброизолирующие прокладки изготавливают из различных материалов. При установке виброизолирующей прокладки 4, например, из мягкой резины отфильтровываются высокочастотные составляющие воздействия, но сохраняется возможность передачи низкочастотных составляющих, а при выполнении виброизолирующей прокладки 4 из материалов с более высоким акустическим импедансом, чем материал днища 3 и панели 5 короба наковальни высокочастотные ударные воздействия передаются к объекту испытаний. Крепление наковальни непосредственно к силовому полу позволяет максимально исключить влияние элементов искажающих формируемый режим нагружения в типовых стендах, включая прототип (станину, оснастку и т.д.). Виброизолирующие прокладки 11 между наковальней и силовым полом 16 должны изготавливаться из изолирующего материала (например, мягкой резины), что позволяет изолировать наковальню от воздействий, передающихся через силовой пол, и обеспечить возникающие после ударного воздействия продольные, поперечные и крутильные колебания наковальни. Виброизолирующая прокладка (например, из резины) 11 исключает соударение плиты 5 с силовым полом 16, позволяя при этом совершать коробу из плит 5 с днищем 3 (наковальне) пространственные колебания. Это обеспечивает наполнение низкочастотного спектра (до 300-500 Гц), а поперечные колебания днища 3, продольные, поперечные колебания панелей 5, а также крутильные колебания короба (жестко соединенных панелей 5) наполняют высокочастотные составляющие в ударном спектре. Крепление наковальни к силовому полу 16 с помощью струбцины 18 (фиг.3, 4), удерживая наковальню, позволяет ей совершать пространственные колебания.The anvil box (Fig.1) consists of
Размеры и материал молота, его скорость соударения с днищем создают необходимую длительность воздействия для возбуждения собственных колебаний днища и панелей наковальни. воспроизводить крутильные колебанияThe dimensions and material of the hammer, its speed of impact with the bottom create the necessary duration of exposure to excite natural oscillations of the bottom and anvil panels. reproduce torsional vibrations
На фиг. 2 показано расположение крешеров 14,15. Приложение ударного воздействия через крешеры (при отработке режимов испытаний на динамическом макете) в различных точках днища позволяет возбуждать различные формы колебаний днища для формирования требуемого ударного спектра ускорений, и выбрать точку приложения ударного воздействия, обеспечивающую наилучшее формирование необходимого УСУ. Регистрирующие датчики устанавливают как с внутренней 6, так и с внешней стороны днища 13, что позволяет контролировать нагружение во всех точках крепления объекта испытаний. При проведении испытаний установка регистрирующих датчиков рядом со всеми точками крепления не всегда возможна. Причем датчики, контролирующие нагружение одной и той же точки крепления объекта испытаний, устанавливают на одной линии перпендикулярной днищу, как с внутренней, так и с внешней стороны днища. Это позволяет делать заключение об идентичности нагружения объекта испытаний при регистрации датчиками, как с внутренней, так и с внешней стороны днища по датчикам расположенным только на внешней стороне днища. В результате многократных отражений от границ плиты и вырезов, а также за счет продольных и поперечных колебаний днища в месте установки объекта испытаний 7 возникает затухающая нестационарная вибрация. Ускорения, возникающие в плите, измеряются регистрирующими датчиками 6,13 (по результатам измерения ускорений строятся УСУ).In FIG. 2 shows the location of the
Расчет необходимых параметров короба, днища и скорости соударения молота с днищем проводился с использованием метода конечных элементов в пакете ANSYS Workbench. На фиг.5-8 показаны результаты численного эксперимента для подготовки наковальни (подбор панелей 5, днища 3 и т.д.). На фиг.5 показана конечно-элементная модель наковальни (короб с днищем), устанавливаемым на силовой пол для обеспечения параметров УСУ, приведенных в таблице 1. Модель (фиг.5) состоит из 232302 узлов и 94226 элементов. При расчетах использовалась нелинейная модель демпфирования. В процессе выполнения численных экспериментов определялись необходимые параметры панелей короба, толщины днища, размеры и местоположение вырезов. Расчеты были выполнены для различных конфигураций панелей: сплошной плиты (без вырезов), с различными типами размерами вырезов и толщинами панелей, что позволило определить необходимые размеры плиты стенда для испытаний прибора.The calculation of the required parameters of the box, the bottom and the speed of impact of the hammer with the bottom was carried out using the finite element method in the ANSYS Workbench package. Figures 5-8 show the results of a numerical experiment for the preparation of the anvil (selection of
В результате расчетов получены следующие размеры короба и днища для прибора массой 8,9 кг с 4 точками крепления объекта испытаний к днищу 3 при ударном воздействии согласно таблице 1. Панели короба и днище алюминиевые. Панели 530х340 мм, толщиной 20мм, днище 530х530 мм, толщина 15мм. Размеры вырезов на панели 70х55мм, расстояния между вырезами 40 мм, расстояния от выреза до торца панели 10мм, масса объекта испытаний 8,9 кг, размеры 180х200 мм, четыре точки крепления, толщина резиновых прокладок 4 между днищем и коробом 5 мм, а между коробом и силовым полом 10 мм. As a result of the calculations, the following dimensions of the box and the bottom were obtained for a device weighing 8.9 kg with 4 points of attachment of the test object to the
В таблице 2 приведены частоты колебаний, имеющие максимальную эффективную массу (т.е. эти частоты и определяют основные тона колебаний панели с объектом испытаний). Следует отметить, что частота 292 Гц (фиг.6), определяет основную поперечную форму колебаний днища целиком, 787 Гц (фиг.7) – форма поперечных колебаний пластин в области вырезов, частота 1986 Гц (фиг.8) определяет совместные колебания пластин короба, днища и объекта испытаний, а частота 3762 Гц определяет вращательную форму колебаний вокруг оси Х. Молот выполнен из стали со сферическим бойком из бронзы, крешеры из мягкого алюминиевого сплава МА2, что обеспечило создание ударного импульса близкого к полусинусоидальной форме длительностью ~ 0,2 мс, а отклик днища с объектом испытаний в контрольной точке получают в виде нестационарной вибрации.Table 2 shows the vibration frequencies that have the maximum effective mass (i.e., these frequencies determine the main vibration tones of the panel with the test object). It should be noted that the frequency of 292 Hz (Fig.6) determines the main transverse form of oscillations of the bottom as a whole, 787 Hz (Fig.7) - the form of transverse oscillations of the plates in the cutouts, the frequency of 1986 Hz (Fig.8) determines the joint oscillations of the box plates , the bottom and the test object, and the frequency of 3762 Hz determines the rotational form of vibrations around the X axis. The hammer is made of steel with a spherical bronze striker, the crushers are made of soft aluminum alloy MA2, which ensured the creation of a shock pulse close to a half-sinusoidal shape with a duration of ~ 0.2 ms , and the response of the bottom with the test object at the control point is obtained in the form of non-stationary vibration.
Таблица 2 . Частоты с максимальными эффективными массамиTable 2 . Frequencies with maximum effective masses
Возникновение резонансов на этих частотах связано, в первую очередь, с длительностью воздействия, определяемой размером и формой молота (длительность ударного импульса примерно равна удвоенной длине молота поделенной на скорость звука в материале молота). The occurrence of resonances at these frequencies is associated, first of all, with the duration of impact, determined by the size and shape of the hammer (the duration of the impact pulse is approximately equal to twice the length of the hammer divided by the speed of sound in the hammer material).
В таблице 3 приведены допустимые погрешности при воспроизведении ударных спектров ускорений.Table 3 shows the permissible errors in the reproduction of shock acceleration spectra.
Таблица 3. Допустимые погрешности при проведении испытанийTable 3. Permissible errors during testing
по методу ударных спектров ускорений.by the method of shock acceleration spectra.
между -3 дБ и +3 дБ от номинальных технических требований по испытаниям1. At least 50% of the shock acceleration spectrum must be
between -3 dB and +3 dB from nominal test specification
между -3 дБ и +6 дБ от номинальных технических требований по испытаниям2. At least 80% of the shock acceleration spectrum must be
between -3 dB and +6 dB from
между -6 дБ и +9 дБ от номинальных технических требований по испытаниям.3. All 100% of the shock acceleration spectrum must be
between -6dB and +9dB of nominal test specification.
Процедура подбора оптимальных размеров днища, панелей, количества вырезов и их размеров, формы и массы молота относится к «ноу-хау» изобретения, и в представленных материалах не рассматривается.The procedure for selecting the optimal dimensions of the bottom, panels, the number of cutouts and their dimensions, the shape and weight of the hammer refers to the "know-how" of the invention, and is not considered in the submitted materials.
Пример практического исполнения Example of practical implementation
Рассматриваемый стенд использовался при квалификационных ударных испытаниях блока управления (БУ) одного из космических аппаратов АО «ИСС». The stand under consideration was used during qualification shock tests of the control unit (CU) of one of the spacecraft of ISS JSC.
Испытания на воздействия удара проводились по методу ударного спектра ускорений в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 1, последовательно вдоль каждой из трех взаимно перпендикулярных осей. В качестве примера рассмотрим ударные испытания БУ в направлении оси “X-X” (перпендикулярно плоскости крепления блока).Impact tests were carried out according to the shock acceleration spectrum method in accordance with the requirements given in Table 1, sequentially along each of the three mutually perpendicular axes. As an example, let's consider impact tests of the CU in the direction of the “X-X” axis (perpendicular to the plane of the block attachment).
Предварительно была принята схема испытаний, показанная на фиг.3. Расчетным путем получены необходимые размеры и толщины панелей короба и днища. В результате расчетов получены следующие размеры короба и днища для прибора массой 8,9 кг при ударном воздействии согласно таблице 1. Панели короба и днище алюминиевые. Панели размером 530х340 мм, толщиной 20 мм, днище 530х530 мм, толщина 15 мм. Размеры вырезов на панелях 70х55 мм, расстояния между вырезами 40мм, расстояния от выреза до торца панели 10 мм, масса объекта испытаний 8,9кг, размеры посадочной поверхности 180х200мм, четыре точки крепления, толщина резиновых прокладок 10 мм. Previously, the test scheme shown in Fig.3 was adopted. The necessary dimensions and thicknesses of the box and bottom panels were obtained by calculation. As a result of the calculations, the following dimensions of the box and the bottom for the device weighing 8.9 kg were obtained under impact according to Table 1. The box panels and the bottom are aluminum. Panels 530x340 mm in size, 20 mm thick, bottom 530x530 mm, 15 mm thick. The cutout dimensions on the panels are 70x55 mm, the distance between the cutouts is 40mm, the distance from the cutout to the end of the panel is 10 mm, the mass of the test object is 8.9 kg, the dimensions of the seating surface are 180x200 mm, four attachment points, the thickness of the rubber gaskets is 10 mm.
Молот имеет длину 360 мм, диаметр 120 мм, материал сталь. Сменный сферический боек из бронзы с помощью резьбы устанавливают в молот. Крешеры из МА2. Для регистрации ускорений используют ударные акселерометры фирмы «GlobalTest» AP1020. Вначале на днище устанавливался имитатор БУ, на котором уточнялась скорость соударения молота и днища. При испытаниях подтверждалась эквивалентность ударных воздействий между датчиками, установленными на внутренней и внешней поверхностях днища. Также определялась точка приложения ударного воздействия. Отличия в показаниях датчиков по точкам 6 и 13 не превышали 5-7% (при допустимой погрешности в 15%). Точкой приложения ударного воздействия выбран крешер 15 (фиг.2). Скорость соударения бойка с крешером ~ 1.7 м/с. После чего на стенд устанавливали штатный прибор, и проводили ударные испытания прибора, при этом датчики, устанавливаемые на панели с внутренней стороны, убирались (эквивалентность их показаний с датчиками на внешней поверхности была продемонстрирована при испытаниях макета).The hammer has a length of 360 mm, a diameter of 120 mm, the material is steel. A replaceable spherical bronze head is threaded into the hammer. Crashers from MA2. Accelerations are recorded using impact accelerometers from GlobalTest AP1020. At first, a simulator of the BU was installed on the bottom, on which the speed of the impact of the hammer and the bottom was specified. During the tests, the equivalence of impact actions between the sensors installed on the inner and outer surfaces of the bottom was confirmed. The point of impact application was also determined. Differences in the readings of the sensors at
На фиг.9 показаны графики: “a“ – это требуемый УСУ “в“ – положительный УСУ, “с“- отрицательный УСУ, “d” – суммарный УСУ, “e” допустимый диапазон погрешностей (±3 дБ). Графики представлены для точки 13 (5), показанной на фиг.2. Figure 9 shows the graphs: “a” is the required USA, “in” is a positive USA, “c” is a negative USA, “d” is the total USA, “e” is the allowable error range (±3 dB). Graphs are presented for point 13 (5) shown in Fig.2.
Вычисление ударных спектров ускорений проводили при добротности Q=10 с использованием алгоритма Смолвуда.The calculation of the impact acceleration spectra was carried out at a quality factor Q=10 using the Smallwood algorithm.
Как видно из фиг.9 на графиках УСУ можно выделить частоты, близкие к приведенным в таблице 2. Это, частоты до ~ 300Гц обеспечивающие наполнение низкочастотного спектра, частоты 700-800Гц, обеспечивающие частоту перехода в 1000Гц, частоты выше 2500Гц, обеспечивающие высокочастотные составляющие спектра. Кроме того, положительные, отрицательные, а также суммарный УСУ соответствуют минимальной допустимой погрешности по УСУ в ±3 дБ (таблица3). Создание ударного воздействия в виде нестационарной вибрации в месте расположения прибора с симметричными положительными и отрицательными УСУ позволяет уменьшить необходимое количество ударов вдвое по оси “X-X”, создавать воздействия, более близкие к реальным, по сравнению с воздействием на прибор одиночных импульсов ускорений. То есть стенд дает возможность более точного воспроизведения реальной ударной нагрузки. As can be seen from Fig.9 on the USU graphs, frequencies close to those shown in Table 2 can be distinguished. These are frequencies up to ~ 300 Hz providing filling of the low-frequency spectrum, frequencies 700-800 Hz, providing a transition frequency of 1000 Hz, frequencies above 2500 Hz, providing high-frequency components of the spectrum . In addition, positive, negative, as well as the total USA correspond to the minimum allowable error in the USA of ±3 dB (Table 3). The creation of a shock effect in the form of non-stationary vibration at the location of the device with symmetrical positive and negative USUs makes it possible to halve the required number of shocks along the “X-X” axis, to create impacts that are closer to real ones, compared to the impact on the device of single acceleration pulses. That is, the stand makes it possible to more accurately reproduce the real shock load.
Из известных авторам источников информации и патентных материалов не известна совокупность признаков, сходных с совокупностью признаков заявленных объектов.From the sources of information and patent materials known to the authors, no set of features similar to the set of features of the claimed objects is known.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2783820C1 true RU2783820C1 (en) | 2022-11-18 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5400640A (en) * | 1993-10-29 | 1995-03-28 | International Business Machines Corporation | Pyrotechnic shock machine |
RU142004U1 (en) * | 2013-03-04 | 2014-06-20 | Закрытое акционерное общество "ЕТР" | IMPACT STAND |
RU160840U1 (en) * | 2015-07-22 | 2016-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | SHOCK TEST STAND |
RU168472U1 (en) * | 2016-09-29 | 2017-02-06 | Аркадий Николаевич Попов | SHOCK TEST STAND |
RU2628450C1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "ОПЫТНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО "ФАКЕЛ" ОКБ "ФАКЕЛ" | Stand for tests on high-intensity shock effects of devices and equipment |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5400640A (en) * | 1993-10-29 | 1995-03-28 | International Business Machines Corporation | Pyrotechnic shock machine |
RU142004U1 (en) * | 2013-03-04 | 2014-06-20 | Закрытое акционерное общество "ЕТР" | IMPACT STAND |
RU160840U1 (en) * | 2015-07-22 | 2016-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | SHOCK TEST STAND |
RU2628450C1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "ОПЫТНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО "ФАКЕЛ" ОКБ "ФАКЕЛ" | Stand for tests on high-intensity shock effects of devices and equipment |
RU168472U1 (en) * | 2016-09-29 | 2017-02-06 | Аркадий Николаевич Попов | SHOCK TEST STAND |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Инженерные методы исследования ударных процессов Г.С.Батуев, Ю.В.Голубков и др. М., Машиностроение, 1977 г., стр. 24-25. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Thompson et al. | Developments of the indirect method for measuring the high frequency dynamic stiffness of resilient elements | |
Horiuchi et al. | Real‐time hybrid experimental system with actuator delay compensation and its application to a piping system with energy absorber | |
RU2595322C2 (en) | System and method for simulating high-intensity pyrotechnic shock | |
RU2625639C1 (en) | Stand for impact testing | |
RU2783820C1 (en) | Test stand for high-intensity shock impact testing of instruments and equipment | |
Neild et al. | A discrete model of a vibrating beam using a time-stepping approach | |
CN107063611B (en) | Anti-seismic evaluation method for electrical equipment made of pillar composite material | |
RU2628450C1 (en) | Stand for tests on high-intensity shock effects of devices and equipment | |
CN210626397U (en) | Damping testing device | |
RU2262679C1 (en) | Method of testing devices and equipment for high-intensive shock | |
RU2813247C1 (en) | High-intensity impact test method | |
Padois et al. | Comparison of the reception plate method and the inverse force method for assessing the power of a dummy vibratory source | |
RU2745342C1 (en) | Method of testing for high-intensity shock effects of devices and equipment | |
Blake | The need to control the output impedance of vibration and shock machines | |
RU2794872C1 (en) | Method for testing tools and equipment for high-intensity shocks | |
Cuschieri et al. | On the prediction of impact noise, IV: Estimation of noise energy radiated by impact excitation of a structure | |
Larsen | Analysis of the Shock Response Spectrum and Resonant Plate Testing Methods | |
RU2762782C1 (en) | Method for impact testing of objects | |
Hideblad | Equipment for Accelerated Vibration Testing | |
Hamed et al. | Frequency Response Function (FRF) Technique for the Diagnosis of Suspension System | |
Miguez et al. | Application of dynamic substructuring and in situ blocked force method for structure borne noise prediction in industrial machinery | |
RU2809217C1 (en) | Pyrotechnic device for creating impact effects | |
RU2775360C1 (en) | Method for determining the dynamic characteristics of flexible extended structures by experiment | |
RU2787813C1 (en) | Method for testing for high-intensity impact of instruments and equipment | |
Watzl et al. | High frequency model describing the noise transfer behaviour of automotive hydraulic engine mounts |