SU1379665A2 - Тормозное устройство к стенду дл ударных испытаний - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике ударных испытаний. Целью изобретени   вл етс  повышение точности формировани  пр моугольных ударных импульсов. Тормозное устройство содержит цилиндр 1, поршень 2, образующий с цилиндром 1 заполн емую газом полость 3, а также камеру 6, соединенную с полостью 3 каналом 7, в котором установлен обратный клапан Поршень 2 выполнен составным из двух частей 14 и 15, между которыми и цилиндром 1 образована полость 16. В части 14 поршн  2 выполнены отверсти  17, перекрытые в исходном положении эластичной манжетой 19, армированной кольцевым упругим элементом 20. В части 15 поршн  2 выполнены дроссельные отверсти  21. При входе контейнера 12 в цилиндр 1 в случае превышени  давлени  в полости 18 давлени  в полости 3 манжета 19 открывает отверсти  17, сообща  полость 18 с полостью 16. Увеличение объема уменьшает нерасчетный пик давлени , возникающий при разгоне инерционного поршн  2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. |Г ел

Description

00

1

сд

N)

Изобретение относитс  к испытательной технике, в частности к тормозным устройствам ударных испытательных стендов, и  вл етс  усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 901871.

Цель изобретени  - повышение точности формировани  пр моугольных ударных импульсов за счет снижени  нерасчетного пика давлени , возникающего при входе контейнера с испытуемым изделием в пилиндр, заполненный газом до необходимого давлени .

На чертеже изображено предлагаемое тормозное устройство к стенду дл  ударных испытаний.

Тормозное устройство содержит цилиндр 1 , установленный в цилиндре 1 поршень 2, образующий с ним заполн емую газом полость 3, держатель поршн  2 в виде гибкого элемента 4, соединенного одним концом с задней стенкой 5 цилиндра 1, а другим с поршнем 2, размешенную параллельно цилиндру 1 цилиндрическую камеру 6, сообщенную с полостью 3 цилиндра 1 с помощью канала 7, подключенного к цилиндру 1 в конце пути торможени  поршн  2, и установленный в канале

7обратный клапан, включающий запорный орган 8 и пружину 9. Проходное сечение отверсти  10 канала 7 больше или равно поперечному сечению цилиндра 1 . Дл  св зи с источником давлени  (не показан) в цилиндре 1 выполнено отверстие 11. Объектом торможени   вл етс  контейнер 12 с испытуемым изделием 13. Поршень 2 выполнен составным по ширине из двух частей

14и 15, между которыми и внутренней поверхностью цилиндра 1 образована полость 16, В передней части 14 поршн  2 выполнены отверсти  17, сообщающие полость 16 поршн  2 с пред- поршневой полостью 18 цилиндра 1.

8исходном положении поршн  2 отверсти  17 перекрыты обратным клапаном, выполненным в виде круговой эластичной манжеты 19, закрепленной центральной частью между част ми l4 и 15 поршн  2 и армированной кольцевым упругим элементом 20. В задней части

15поршн  2 выполнены дроссельные отверсти  21, сообщающие полость 16 с полостью 3 цилиндра 1. На передней части 14 поршн  2 установлен амортизатор 22, служащий дл  см гчени  возможного удара платформы 12 о пор0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

шень 2 Диаметр манжеты 19 больше диаметра поршн  2, а наружный диаметр упругого элемента 20 максимально близок к диаметру поршн  2,

Предлагаемое тормозное устройство работает следующим образом.

Через отверстие 11 полость 3 цилиндра 1 заполн етс  воздухом до давлени  Р . Воздух, действу  со стороны полости 3 на запорный орган 8, сжимает пружину 9. При этом полость 3 сообщаетс  с камерой 6„ Заполнение объема камеры 6 происходит до тех пор, пока давление воздуха в ней не достигнет величины Р „ Силы давлени  воздуха в полости 3 действуют одновременно на поршень 2. Через отверсти  21 и полость 16 поршн  2 сила давлени  воздуха действует на манжету 19, котора , соверша  угловое перемещение в полости 16, перекрывает отверсти  17 в передней части 14 поршн  2. Упругий элемент 20 преп тствует продавливанию манжеты 19 в отверсти х 17. Под действием силы давлени  воздуха, заключенного в полости 3, поршень 2 перемещаетс  в цилиндре 1 в исходное положение , в котором он удерживаетс  с помощью гибкого элемента 4. Герметизаци  (уплотнение) поршн  2 в исходном положении относительно цилиндра 1 обеспечиваетс  манжетой 19, котора  за счет определенного превышени  ее диаметра по отношению к диаметру поршн  (внутреннему диаметру цилиндра) и, будучи выполненной из эластичного материала, например из резины, поджимаетс  силой давлени  воздуха, заключенного в полост х 3 и 16, по ее наружному контуру к внутренней боковой стенке цилиндра 1. В таком состо нии тормозное устройство подготовлено к испытанию издели  13

При испытании контейнер 12 с изделием 13 со скоростью V входит в цилиндр 1, Начинаетс  процесс ее торможени  о Вначале происходит сжатие воздуха в полости 18. При превышении давлени  воздуха в полости 18 величины PQ воздух через отверсти  17 действует на имеющую по сравнению с поршнем 2 значительно меньшую массу манжету 19, котора , деформиру сь и соверша  угловое перемещение в полости 16 относительно закрепленной в поршне 2 ее центральной

части, сообщает полость 18 через отверсти  17 с полостью 16 через отверсти  21 с полостью 3, содержащей воздух под давлением Р, . При перемещении манжеты 19 ликвидируетс  сила трени , действующа  в уплотнении поршн  2 в цилиндре 1 в исходном положении поршн  2, что приводит к уменьшению инерционности разгона поршн  2 За счет того, что полость 18 при превьш1ении в ней величины Р давлени  воздуха сообщена с полостью 16 поршн  2 и через дроссельные отверсти  21 с полостью 3 цилиндра 1, выбросы давлени , превьш1аюи 11е величину давлени  в полости 3 выравниваютс  и не превьш1ают величину Р Р , котора  определ ет точность формовани  амплитуды пр моугольных удар- ных импульсов ускорени  (Р - величина давлени  в полости 3 и камере 6 при крайнем правом положении поршн  2) .

При дальнейшем движении контейне- ра 12 в цилиндре 1 происходит сжатие воздуха как в полости 18, так и в полости 3, которые остаютс  сообщенными одна с другой с помощью отверстий 17 и 21 и полости 16 в поршне 2 При превышении давлени  воздуха в полости 3 величины Р запорный орган 8 клапана сжимает пружину 9 и открывает отверстие 10. При дальнейшем сжатии воздуха в полости 3 происходит перетекание воздуха из полос ти 3 через отверстие 10 в объем камеры 6. При этом объем полости 3 уменьшаетс , В расчетной точке Х цилиндра 1 происходит остановка контейнера 12. В этот момент давлени  в по- лости 3 и в объеме камеры 6 снова станов тс  одинаковыми и по величине равными Р . Под действием пружины 9 запорный орган 8 перекрывает отверстие 10 - процесс перетекани  воздуха заканчиваетс . За счет расширени  воздуха, оставшегос  в полости 3 в момент остановки контейнера 12, последн   совместно с поршнем 2 перемещаетс  в обратном направле- НИИ. Величина остаточного объема полости 3 выбираетс  так, что при движении поршн  2 и контейнера 12 в обратном направлении давление со стороны полости 3 за счет расширени  воздуха остаетс  ниже атмосферного.

Q с Q

5 5 0 0 5

0

В результате контейнер 12 с изделием 13 останавливаетс , так как его движению в этом случае противодействует сила атмосферного давлени  со стороны открытого типа цилиндра 1.

Параметры тормозного устройства (длина полости 18, сечени  отверстий 17 и 21) выбираютс  так, что возможное контактное взаимодействие поршн  2 и контейнера 12 происходит с минимально возможной относительной скоростью. Дл  уменьшени  силы взаимодействи  поршн  2 и контейнера 12 предусмотрен демпфирующий элемент 22, выполненный, например, в виде прокладки из войлока.

Выполнение поршн  2 составным с внутренней полостью 16 и возможность перетекани  воздуха из полости 18 в полость 16 и его дросселирование в полость 3 цилиндра, обеспечивают сглаживание пика давлени , вызванного инерционностью поршн  2 и, тем самым, повышаетс  точность воспроизведени  пр моугольного ударного импульса.

Claims (2)

1.Тормозное устройство к стенду дл  ударных испытаний по авт.св. № 901871, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности формировани  пр моугольных ударных импульсов, поршень выполнен составным по ширине из двух частей , между которыми и внутренней поверхностью цилиндра образована полость , в передней части поршн  выполнены отверсти , сообщающие полость поршн  с предпоршневой полостью цилиндра, при этом в исходном положении поршн  отверсти  перекрыты обратным клапаном, выполненным в виде круговой эластичной манжеты, армированной кольцевым упругим элементом и закрепленной центральной частью между част ми поршн , а в задней части поршн  выполнены дроссельные отверсти , сообщающие полость поршн 

с полостью цилиндра.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что диаметр манжеты больше диаметра поршн , а наружный диаметр кольцевого упругого элемента максимально близок к диаметру поршн  о