SU1525524A1

SU1525524A1 - Bed for vibration impact tests of articles

Info

Publication number: SU1525524A1
Application number: SU874234997A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Борисович Ремезов; Николай Епифанович Симаков; Игорь Сергеевич Григорьев
Original assignee: Г.Б. Ремезов, Н.Е. Симаков и И,С. Григорьев
Priority date: 1987-04-27
Filing date: 1987-04-27
Publication date: 1989-11-30

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике.Цель изобретени - расширение эксплуатационных возможностей за счет возбуждени резонансных колебаний. В цилиндрическом корпусе 2 образованы камера 4 сжатого газа и волновод 5, разделенные разрушаемой диафрагмой 6, установленной между сменными кольцами 9, образующими совместно с ней устройство регулировани соотношений объемов камеры 4 и волновода 5. Поршень 10 со штоком 11 при перемещении регулирует объем камеры 4. Приемник 19 ударной волны установлен в волноводе 5, образу с ним цилиндропоршневую пару. Общий объем камеры 4 и волновода 5 выбран из услови обеспечени равенства периодов следовани ударной волны и собственных колебаний стола 17 с изделием 18 и приемником 19 ударной волны на упругом подвесе 16. Регулирование объемов волновода 5 и камеры 4, а также их соотношений с обеспечением равенства периодов следовани ударных волн и собственных колебаний стола 17 и изделием 18 и приемником 19 ударной волны на упругом подвесе 16 обеспечивает возбуждение резонансных колебаний, что позвол ет расширить эксплуатационные возможности. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to a test technique. The purpose of the invention is to enhance the operational capabilities by exciting resonant oscillations. In the cylindrical housing 2, a chamber 4 of compressed gas and a waveguide 5 are formed, separated by a ruptured diaphragm 6 installed between interchangeable rings 9, forming together with it a device for controlling the ratios of the volumes of chamber 4 and waveguide 5. The piston 10 with rod 11 controls the volume of chamber 4. The receiver 19 of the shock wave is installed in the waveguide 5, forming a cylinder-piston pair with it. The total volume of the chamber 4 and the waveguide 5 is selected based on the conditions for the equality of the periods of the shock wave following and the natural oscillations of the table 17 with the product 18 and the shock wave receiver 19 on the elastic suspension 16. Regulation of the volumes of the waveguide 5 and the camera 4, as well as their correlations to ensure equality of periods following the shock waves and natural oscillations of the table 17 and the product 18 and the shock wave receiver 19 on the elastic suspension 16 provides for the excitation of resonant oscillations, which allows to expand the operational capabilities. 3 hp f-ly, 1 ill.

Description

лировани соотношений объемов камеры 4 и волновода 5 Поршень 10 со штоком 11 при перемещении регулирует объем камеры А. Приемник 19 ударной волны установлен в волноводе 5, образу с ним цилиндропоршневую пару. Общий объем камеры А и волновода 5 выбран из услови обеспечени равенства периодов следовани ударных вол- ны и собственных колебаний стола 17 с изделием 18 и приемником 19 ударнойTo calculate the volume of chamber 4 and waveguide 5, the piston 10 with the rod 11 adjusts the volume of chamber A. As the shock wave receiver 19 is installed in the waveguide 5, it forms a cylinder-piston pair with it. The total volume of chamber A and waveguide 5 is selected from the condition of ensuring the equality of the periods of the shock wave following and the natural oscillations of the table 17 with the product 18 and the receiver 19 of the shock wave.

волны на упругом подвесе 16. Регулирование объемов волновода 5 и камеры А а также их соотношений с обеспечением равенства периодов следовани ударных волн и собственных колебаний стола 17 с изделием 18 и приемником 19 ударной волны на упругом подвесе 16 обеспечивает возбуждение резонансных колебаний, что позвол ет расширить эксплуатационные возможности 3 3,п. ф-лы, 1 ил.waves on an elastic suspension 16. Regulation of the volumes of the waveguide 5 and chamber A as well as their correlations ensuring equal periods of the shock waves and natural oscillations of the table 17 with the product 18 and the receiver 19 of the shock wave on the elastic suspension 16 provides the excitation of resonant oscillations, which allows to expand operational capabilities 3 3, p. f-ly, 1 ill.

Изобретение относитс к испытательной технике, в частности к стендам дл виброударных испытаний изделийThe invention relates to test equipment, in particular to stands for vibration testing of products.

Цель изобретени - расширение эксплуатационных возможностей за счет возбуждени резонансных колебанийThe purpose of the invention is the expansion of operational capabilities due to the excitation of resonant oscillations

На чертеже представлена конструктивна схема стенда.The drawing shows the structural scheme of the stand.

Стенд содержит основание 1, цилиндрический корпус 2 со ступенчатой полостью с уступом 3, в котором (корпусе ) образованы камера А сжатого газа и волновод 5, разделенные разрушаемой диафрагмой 6 Торец корпу- са 2 со стороны камера А закрытThe stand contains a base 1, a cylindrical body 2 with a stepped cavity with a ledge 3, in which (case) a chamber A of compressed gas and a waveguide 5 are formed, which are separated by a diaphragm 6 that is being destroyed.

крьш1кой 7 с кольцевым выступом 8, поджимающим сменный набор колец 9, установленных в полости корпуса 2, до упора в уступ 3, Кольца 9 совместно с устанавливаемой между ними диафрагмой 6 образуют устройство дп регулировани соотношени объемов волновода 5 и камеры А. В полости камеры А имеетс устройство дп регулировани объема, выполненное в виде установленного в ней передвижного поршн 10 со штоком 1I, выход щим наружу через крьшзку 7, Средство дп разрушени диафрагмы 6 установлено на устройстве дл регулировани объема камеры А и выполнено в виде иглы 12, установленной по оси в полости штока 11 и выход щей в полость камеры А через центральное отверстие в поршне 10. Игла 12 приводитс в движение .пружиной 13, а удерживаетс в исходном положении радиальным фиксатором 1А с электромагнитным приводом 15 С основанием 1 посредством упругого подвеса 16 соединен стол 17 дп закреплени испытуемого издели 18. На столе 17 со стороны волновода 5 установлен приемник 19 ударной волны,7 with an annular protrusion 8 that presses the interchangeable set of rings 9 installed in the cavity of the housing 2, all the way into the ledge 3, the rings 9 together with the diaphragm 6 being installed between them form the device dp of adjusting the ratio of the volumes of the waveguide 5 and chamber A. In the cavity of chamber A there is a volume regulating device dp, made in the form of a movable piston 10 installed in it with a rod 1I extending outside through the collar 7, dp means destroying the diaphragm 6 installed on the device for adjusting the volume of chamber A and In the form of a needle 12, axially mounted in the cavity of the stem 11 and chamber A which emerges into the cavity through the central hole in the piston 10. The needle 12 is driven by a spring 13 and is kept in the initial position by a radial lock 1A with an electromagnetic actuator 15 With a base 1, by means of an elastic suspension 16, a table 17 is attached to fix the test article 18. On the table 17, on the side of the waveguide 5, a shock wave receiver 19 is installed,

00

вход щий внутрь волновода 5, образу с ним цилиндропоршневую пару Стенд снабжен устанавливаемыми при необходимости клапанами с регулируемым порогом (давлением) срабатывани : клапаном 20 - дл подвода газа в полость волновода 5 и .клапаном 21 - дп сброса его из этой полости в ат- 5 мосферуа В камере А имеетс отверстие 22 дл подвода сжатого газа При необходимости между кольцами 9 устанавливаетс рассекатель 23 ударной волны.The inside of the waveguide 5, forming a cylinder-piston pair with it. The stand is equipped with valves installed with an adjustable threshold (pressure) of response: valve 20 — to supply gas to the cavity of the waveguide 5 and a valve 21 - dp reset it from this cavity to at- 5 In the chamber A, there is a hole 22 for the supply of compressed gas. If necessary, a shock wave splitter 23 is installed between the rings 9.

Общий объем камеры А и волновода 5 выбираетс из услови обеспечени равенства периода следовани ударных волн и собственных колебаний стола 17 с изделием 18 и приемником 19The total volume of chamber A and waveguide 5 is selected from the condition of ensuring equality of the period of the shock waves and the natural oscillations of the table 17 with the product 18 and the receiver 19

ударной волны на упругом подвесе 16 5 ,shock wave on an elastic suspension 16 5,

Стенд работает следуюпщм образомThe stand works as follows

Подбором колец 9 и места установки диафрагмы 7 регулируют соотношени объемов камеры А и волновода 5, а пеQ ремещением поршн 10 - объем камеры А с целью обеспечени требуемых дл возбуждени резонансных колебаний линейных размеров вдоль оси стенда . Камеру А через отверстие 22 за полн ют сжатым газом до определенного давлени , после чего отверстие 22 перекрывают Фиксатор 1А под действием привода 15 освобождает иглу 12, котора под действием сжатой пружины 13 перемещаетс вдоль оси штока 11 и разрушает диафрагму 6 При разрушении последней образуетс ударна волна сжати , котора распростран етс вдоль волновода 5 к приемникуThe selection of the rings 9 and the installation location of the diaphragm 7 regulates the ratios of the volumes of chamber A and waveguide 5, and by displacing the piston 10, the volume of chamber A in order to provide the linear dimensions required for exciting resonant oscillations along the stand axis. The chamber A through the opening 22 is filled with compressed gas to a certain pressure, after which the opening 22 overlaps the latch 1A under the action of the actuator 15 releases the needle 12, which under the action of the compressed spring 13 moves along the axis of the rod 11 and destroys the diaphragm 6 When the latter is destroyed, a shock wave is formed compression, which propagates along the waveguide 5 to the receiver

5 19 со скоростью, близкой к скорости звука в газе. Одновременно в сторону крьш1ки 7 распростран етс волна разрешени . В результате взаимодействи волн сжати с приемником 195 19 at a speed close to the speed of sound in a gas. At the same time, a resolution wave propagates in the direction of krish1 7. As a result of the interaction of the compression waves with the receiver 19

00

стол 17 с испытуемым изделием 8 подвергаетс действию импульса силы, что приводит к определенной деформации упругого подвеса 16 и к отражению волн сжати от приемника 19, которые , распростран сь вдоль волновода 5 в сторону крышки 7, на своем пути взаимодействуют с отраженными от поршн 10 волнами разрешени „ После прохода зоны волн разрежени и последующего взаимодействи с поршнем 10 ударные волны сжати мен ют свое направление и вновь распростран ютс в сторону приемника 19, Далее процесс взаимодействи волн сжати с приемником 19 повтор етс несколько раз до полной потери ими энергии. Период следовани волн сжати пр мо пропорционален рассто нию от приемника 19 до поршн 10, что позвол ет в заданные моменты времени воздействовать на стол 17 дополнительным импульсом силы, увеличивающим в услови х резонанса с каждым взаимодействием скорость колебаний. В результате многократного взаимодействи волн сжати с приемником 19 и поршнем 10 их интенсивность уменьшаетс до нул , а давление газа в полости корпуса уравновешиваетс и стол 17 с испытуемым изделием 8 далее и совершает свободные затухающие колебани .the table 17 with the test article 8 is subjected to a force pulse, which leads to a certain deformation of the elastic suspension 16 and to the reflection of compression waves from the receiver 19, which, propagating along the waveguide 5 towards the cover 7, interact with the waves reflected from the piston 10 on their way After the passage of the zone of rarefaction waves and the subsequent interaction with the piston 10, the compression shock waves change their direction and again propagate towards the receiver 19, Then the process of interaction of compression waves with the receiver 19 repeats Several times until they completely lose energy. The period of the compression waves is directly proportional to the distance from the receiver 19 to the piston 10, which allows the table 17 to act on the table 17 with an additional force pulse, which increases the oscillation speed under resonance conditions with each interaction. As a result of the repeated interaction of the compression waves with the receiver 19 and the piston 10, their intensity decreases to zero, and the gas pressure in the housing cavity is balanced by the table 17 with the test article 8 further and performs free damped oscillations.

Период следовани волн сжати зависит также и от природы газа или от состава его смеси. Использование легких газов, например, гели , уменьшает период следовани волн приблизительно в три раза по сравнению с воздухом при неизменных линейных размерах стенда. Применение газов с плоностью большей, чем плотность воздуха , увеличивает период следовани волн в стендво В этих случа х в исходном состо нии полость волновода 5 должна заполн тьс тем же газом, что и камера 4, но только до величины давлени , близкой к атмосферному. Это осуществл етс откачкой воздуха через клапан 21 и наполнением полости волновода 5 газом через клапан 20The duration of the compression wave also depends on the nature of the gas or on the composition of its mixture. The use of light gases, for example, gels, reduces the period of the following waves by approximately three times as compared with air with the same linear dimensions of the stand. The use of gases with a plasticity greater than the density of air increases the period of the following waves in the stand. In these cases, in the initial state, the cavity of the waveguide 5 should be filled with the same gas as chamber 4, but only up to the value of pressure close to atmospheric. This is done by pumping air through valve 21 and filling the cavity of the waveguide 5 with gas through valve 20

Использу клапаны 20 и 21 с регулруемым давлением срабатывани , можно уменьшить среднее значение давлени газа в полости корпуса 2 в процессе формировани нагрузки, что позвол ет уменьшить интенсивность ударныхUsing valves 20 and 21 with a controlled actuation pressure, it is possible to reduce the average gas pressure in the cavity of the housing 2 during load generation, which allows reducing the intensity of the shock

00

волн до требуемого значени значительно раньше, чем при естественном про-1 цессе. Затухание колебаний волн можно увеличить также, установив на ее пути рассекатель 23, выполненный, например, в виде диска из металлической сеткио Это объ сн етс тем, что при взаимодействии волн с рассекателем 23 часть их энергии расходуетс на деформацию сетки Величину потер нной энергии можно регулировать размером чейки сетки.waves to the required value much earlier than with the natural pro-1 process. The damping of the wave oscillations can also be increased by setting on its way the splitter 23, made, for example, in the form of a disk made of metal mesh. This is due to the fact that during the interaction of the waves with the splitter 23 some of their energy is spent on the deformation of the grid. mesh size

Выполнив стенд с возможностьюDoing a stand with the ability

5 регулировани объемов волновода 5и. камеры 4, а также их соотношений с обеспечением равенства периодов следовани ударных волн и собственных колебаний стола 17 с изделием 18 и5 adjusting the waveguide volumes 5i. chambers 4, as well as their ratios, ensuring equal periods of the shock waves and natural oscillations of the table 17 with the product 18 and

0 приемником 19 ударной волны на упругом подвесе 16,удаетс возбуждать резонансные колебани , что позвол ет расширить эксплуатационные возможности .0, the shock wave receiver 19 on the elastic suspension 16 is able to excite resonant oscillations, which allows to expand the operational capabilities.

Claims

1.Stand day of vibro-impact testing of products containing a compressed gas chamber fixed on the base, a waveguide, a breakable diaphragm separating the chamber cavity and a waveguide, means for destroying the diaphragm placed in the chamber, connected to

the base through elastic suspension table dp fixing the test product and the receiver of a shock wave mounted on the table from the side of the waveguide, characterized in that, in order to expand operational capabilities due to the excitation of resonant oscillations, it is equipped with dp devices for adjusting the volume of the chamber cavity and the ratio of the volumes of the cavities cameras and waveguide,

The receiver of the shock wave is installed in the waveguide to form a cylindro-piston-eared pair with it, and the total volume of the chamber and the waveguide is chosen because of the equality of the following periods.

Q shock waves and natural oscillations of the table with the product and the receiver of the shock wave on an elastic suspension.

2. A stand according to claim 1, characterized in that the chambers of the compressed gas and the waveguide are formed in one cylindrical housing with a stepped cavity closed at one end by a clamp, a device for adjusting the ratio of the waveguide volumes

0

five

0

five

7152552A8

and the camera is made in the form of a removable 3, Stand according to claims 1 and 2, characterized by a set of rings installed in the cavity u and with the fact that it is equipped with clamps and clamped between the lid and the cover with a reusable threshold in the housing, a device for drying gas supply into the cavity

adjusting the volume of the chamber cavity and dumping it from this cavity into the atmosphere in the form of a vFr. her mobile piston with a rod

The dp destruction device is installed on the device for adjusting the volume of the chamber, and the diaphragm is fitted with a shock wave cutter between the rings. between the rings.