SU1136041A1 - Устройство дл измерени параметров удара - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УДАРА, содержащее датчик силы с выводами, установленными в упругом элементе, и образец, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введена контактна  токопровод ща  поверхность в виде тела вращени , размещенна  перед образцом по направлению удара, а упругий элемент снабжен лепестковыми упругими токосъемниками , образующими усеченный конус и соединенными с одним выводом датчика силы, другой вывод которого соединен с упругим элементом, при этом максимальный диаметр лепестковых упругих токосъемников больше или равен максимальному диаметру тела вращени , а образец и упругий элемент выполнены из токопровод щего материала.

Description

Изобретение относитс  к технике измерени  параметров контактного взаимодействи  тел при поперечном ударном нагружении .

Известны пьезоэлектрические Динамометры дл  измерени  нагрузки при динамическом нагружении материалов, содержащие упругий элемент, пьезокристалл, установленный в окне, выполненном в упругом элементе и устройство дл  предварительного сжати  1.

Однако такие пьезоэлектрические динамометры не могут быть использованы в качестве уДарника при поперечном динамическом нагружении материалов, вследствие их конструктивного исполнени , предусматривающего механическую св зь динамометра с образцом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  параметров удара, содержащее датчик силы с выводами, установленный в упругом элементе и образец 2.

Недостатком известного пьезоэлектрического динамометра-ударника  вл етс  наличие кабел , св зывающего динамометр с каналом регистрации сигнала, что не позвол ет использовать его дл  измерени  контактной силы при поперечном высокоскоростном ударном нагружении элементов конструкций , осуществл емым путем разгона динамометра-ударника в метательных устройствах (пневмогазовые, пороховые пущки).

Цель изобретени  - расщирение функциональных возможностей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  параметров удара , содержащее датчик силы с выводами, установленный в упругом элементе, и образец , введена контактна  поверхность в виде тела вращени , размещенна  перед образцом по направлению удара, а упругий элемент снабжен лепестковыми упругими токосъемниками , образующими усеченный конус и соединенными с одним выводом датчика силы, другой вывод которого соединен с упругим элементом, при этом максималь-. ный диаметр лепестковых упругих токосъемников больше или равен максимальному диаметру тела вращени , а образец и упругий элемент выполнены из токопровод щего материала.

На чертеже представлено устройство.

Пьезоэлектрическийдатчик-ударник

включает в себ  подвижную и неподвижную части. Подвижна  часть датчика-ударника состоит из корпуса 1,  вл ющегос  одновременно упругим элементом, двух пьезокерамических таблеток 2 и 3, установленных в канале, выполненном в упругом элементе, и предварительно поджатых через щайбу 4 и щарик 5 винтом 6, фторопластовой цилиндрической полой втулки 7, служащей изол тором и удерживающей пьезотаблетки от

радиального смещени , лепесткового упругого токосъемника 8 в виде усеченного конуса , закрепленного через изолирующие прокладки 9,10 к винту 6 винтом 11. Центральным контактом между пьезотаблетками служит серебр на  пластинка 12, соединенна  посредством гибкого экранированного провода 13 с лепестковым упругим токосъемником . Вторые контактные поверхности обеих пьезотаблеток замыкаютс  непосредственно на корпус. Неподвижна  часть состоит из контактной поверхности 14, выполненной в виде полого усеченного конуса, установленного от испытуемого образца 15 на рассто нни, превыщающем на 10 мм длину

корпуса, изолирующей прокладки 16, узла 17 креплени  и гибких экранированных проводов 18 и 19.

Датчик-ударник работает следующим образом .

Перед вЪ1стрелом пластинка лепесткового

упругого токосъемника 8 обжимаетс  до горизонтального положени  и корпус 1 пьезоэлектрического датчика-ударника воставл етс  в специальный поддон, представл ющий собой дерев нный цилиндр с центральным углублением под тело корпуса датчика-ударника . В канале ствола пневмогазоБой пущки происходит совместный разгон поддона и корпуса 1 подвижной части датчика-ударника , который затем отдел етс  от поддона посредством торможени  последнего в конической части дульного тормоза. После выхода из ствола лепестки упругого токосъемника 8, распр мл  сь, занимают рабочее положение. При соударении подвижной части 1 датчика-ударника с испытуемым образцом 15 происходит замыкание контактов лепесткового упругого токосъемника 8 с контактной поверхностью 14 и корпуса 1 с испытуемым образцом 15. Вырабатываемый при этом сигнал на пьезотаблетках 2 и 3 по гибким экранированным проводам 18,19 подаетс  к регистрирующей аппатуре .

Применение пьезоэлектрического датчика-ударника в совокупности с необходи , мой аппаратурой позвол ет определить силу и врем  контактного взаимодействи  ударника с испытуемым образцом при поперечном высокоскоростном ударном нагружении, что значительно расщир ет возможности научных исследований в области ударного деформировани  и разрущени  конструкций. Устранение непосредственной проводной св зи пьезоэлектрического датчика-ударника с регистрирующей аппаратурой позвол ет использовать его в качестве ударника при моделировании процесса поперечного удара твердого тела малой массы по элементам конструкции (лопатки и корпус газотурбинного двигател , общивка планера летательного аппарата и т.д.) и одновре ,1136041

менно в качестве датчика дл  регистрацииэтом случае значительно повышаетс  точсилы контактного взаимодействи . Такой под-ность расчетов, что имеет большое практиход дает возможность оценить повреждае-ческое значение дл  определени  предельномость испытуемого образца и использоватьго напр женного состо ни  и работоспособполученную экспериментальную зависимость ности элементов конструкции в услови х (t) дл  последующего расчета его на-средоточенного ударного нагружени  в шипр женно-деформированного состо ни . Вроком диапазоне скоростей.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УДАРА, содержащее датчик силы с выводами, установленными в упругом элементе, и образец, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введена контактная токопроводящая поверхность в виде тела вращения, размещенная перед образцом по направлению удара, а упругий элемент снабжен лепестковыми упругими токосъемниками, образующими усеченный конус и соединенными с одним выводом датчика силы, другой вывод которого соединен с упругим элементом, при этом максимальный диаметр лепестковых упругих токосъемников больше или равен максимальному диаметру тела вращения, а образец и упругий элемент выполнены из токопроводящего материала.