UA60875A - Device for generating dynamic loads - Google Patents
Device for generating dynamic loads Download PDFInfo
- Publication number
- UA60875A UA60875A UA2003032513A UA200332513A UA60875A UA 60875 A UA60875 A UA 60875A UA 2003032513 A UA2003032513 A UA 2003032513A UA 200332513 A UA200332513 A UA 200332513A UA 60875 A UA60875 A UA 60875A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- piston
- lower section
- cylinder
- piston chamber
- dynamic load
- Prior art date
Links
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 101100518972 Caenorhabditis elegans pat-6 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до випробувальної техніки, а більш конкретно - до ударних випробувальних стендів і 2 може використовуватися для випробувань об'єктів на дію динамічних навантажень у вигляді лінійних прискорень.The invention relates to testing equipment, and more specifically to shock test stands and 2 can be used for testing objects under the action of dynamic loads in the form of linear accelerations.
Відомим є збудник динамічних навантажень, який містить циліндр, поршень з ущільненням, утворюючий з днищем циліндра поршневу камеру, і підключені до поршневої камери порохові акумулятори тиску (див. патентA dynamic load generator is known, which contains a cylinder, a piston with a seal, forming a piston chamber with the bottom of the cylinder, and powder pressure accumulators connected to the piston chamber (see patent
України Мо54188А, МПК 501М7/00, 2002р.). Відомий збудник динамічного навантаження призначений для випробування об'єктів на дію лінійних прискорень з постійною величиною, для чого у поршневій камері 70 підтримується постійний по величині тиск. Робочий тиск створюється пороховими акумуляторами тиску (ПАТами), які запалюються послідовно.of Ukraine Mo54188A, IPC 501M7/00, 2002). The well-known dynamic load exciter is intended for testing objects under the action of linear accelerations with a constant value, for which a constant pressure is maintained in the piston chamber 70. Working pressure is created by powder pressure accumulators (PATs), which are ignited sequentially.
Але під час запалення порохового заряду кожного ПАТа (особливо першого) і при малому об'ємі поршневої камери створюється пік високого тиску, величина якого значно перевищує робочий тиск (див. книгуBut during the ignition of the powder charge of each PAT (especially the first) and with a small volume of the piston chamber, a high pressure peak is created, the value of which significantly exceeds the working pressure (see the book
В.И.Феодосьев и Г.Б.Синярев "Введение в ракетную технику", М., "Оборонгиз", 1960, с.219, фиг.5.21, график 12 ІП). У результаті цього навантаження, які діють на об'єкт випробування, перевищують розрахункові і призведуть до його зруйнування, що небажане.V. I. Feodosyev and G. B. Sinyarev "Introduction to rocket technology", M., "Oborongiz", 1960, p. 219, fig. 5.21, graph 12 IP). As a result, the loads acting on the test object exceed the calculated ones and will lead to its destruction, which is undesirable.
Зменшення ж піку тиску досягається шляхом значного збільшення первісного об'єму поршневої камери, яка заповнена повітрям. Але у значному об'ємі повітря поршневої камери знаходиться велика кількість кисню. Під час запалення першого ПАТа у поршневу камеру надходять продукти згорання, разом з якими виносяться і частки твердого палива, які не згоріли. У результаті цього у поршневій камері протікають нестаціонарні процеси догорання вказаних часток твердого палива у кисні повітря. Це призводить до значного зростання тиску і відхиленню величини динамічного навантаження від розрахункової. Крім того, у процесі горіння порохового заряду створюються продукти згорання, у складі яких є СО, Н 5», С та інші (див. книгу Я.М. Шапиро, Г.Ю.Reducing the pressure peak is achieved by significantly increasing the initial volume of the piston chamber, which is filled with air. But there is a large amount of oxygen in the large volume of air in the piston chamber. During the ignition of the first PAT, combustion products enter the piston chamber, along with which particles of solid fuel that have not burned are carried out. As a result of this, unsteady processes of afterburning of the specified particles of solid fuel in the oxygen of the air take place in the piston chamber. This leads to a significant increase in pressure and deviation of the value of the dynamic load from the calculated one. In addition, during the combustion of the powder charge, combustion products are created, which include CO, H 5 , С and others (see the book by Y.M. Shapiro, G.Yu.
Мазинг, Н.Е.Прудников "Теория ракетного двигателя на твердом топливе", М., "Воениздат", 1966, с.32). У об'ємі 22 поршневої камери, який збільшується, створюються умови (висока температура, тиск, певне співвідношення « суміші вказаних продуктів згорання з киснем повітря), при яких відбувається їх швидке догорання, тобто виникає явище вибуху. У результаті цього величина динамічного навантаження різко зростає (до 2 разів), тобто виникає явище удару, у результаті якого об'єкт, який випробується, руйнується.Mazing, N.E. Prudnikov "Theory of a rocket engine on solid fuel", M., "Voenizdat", 1966, p.32). In the volume 22 of the piston chamber, which is increasing, conditions are created (high temperature, pressure, a certain ratio of the mixture of the specified combustion products with air oxygen), in which their rapid afterburning occurs, that is, the phenomenon of an explosion occurs. As a result of this, the value of the dynamic load increases sharply (up to 2 times), that is, the impact phenomenon occurs, as a result of which the object being tested is destroyed.
Циліндр виконується у вигляді окремих секцій, які з'єднуються за допомогою пристрою за патентом України о до заявки Мо2002075462 від 3.07.2002р., МПК Р16835/04. рч-The cylinder is made in the form of separate sections, which are connected using a device according to the patent of Ukraine under the application Mo2002075462 of July 3, 2002, IPC P16835/04. rch-
Недоліком відомого збудника динамічного навантаження є його низькі експлуатаційні якості, такі як: - великий об'єм поршневої камери для забезпечення запалення першого ПАТа, що значно збільшує габарити со і вагу збудника; о - наявність догорання часток твердого палива і продуктів згорання у поршневій камері під час запаленняThe disadvantage of the well-known dynamic load exciter is its low operational qualities, such as: - a large volume of the piston chamber to ensure the ignition of the first PAT, which significantly increases the size and weight of the exciter; o - the presence of afterburning of solid fuel particles and combustion products in the piston chamber during ignition
Зо першого ПАТа, що призводить до зруйнування об'єкту, який випробується. оFrom the first PAT, which leads to the destruction of the object being tested. at
Найближчим до запропонованого по технічному рішенню є вибраний як прототип збудник динамічного навантаження, який описаний у авт. св. СРСР Мо1419286, МПК з01М7/00, 1987р. Вказаний збудник динамічного навантаження містить секційний циліндр, на нижній секції якого встановлені з утворенням поршневої камери « поршень і днище з ПАТами, та закріплені на поршні еластичну мембрану і колектор. Наявність еластичної З 70 мембрани виключає процес догорання часток твердого палива і продуктів згорання шляхом виведення повітря із с поршневої камери через колектор, у результаті цього підвищується точність відтворення динамічного з» навантаження. Для забезпечення гальмування поршня використовуються амортизатори у вигляді гідроциліндрів за авт. св. СРСР Моб90351, МПК 501М7/00, 1979Ор.The closest to the proposed technical solution is the dynamic load exciter selected as a prototype, which is described in the author. St. USSR Mo1419286, IPC z01M7/00, 1987. The specified dynamic load generator contains a sectional cylinder, on the lower section of which a piston and a bottom with PATs are installed to form a piston chamber, and an elastic membrane and a collector are attached to the piston. The presence of an elastic Z 70 membrane eliminates the process of afterburning of solid fuel particles and combustion products by removing air from the piston chamber through the collector, as a result of which the accuracy of dynamic load reproduction increases. Shock absorbers in the form of hydraulic cylinders are used to ensure piston braking. St. USSR Mob 90351, IPC 501М7/00, 1979 Or.
Недоліком відомого збудника динамічного навантаження є його невисокі експлуатаційні якості через наявність еластичної мембрани, тому що вона швидко згорає і потрібно проведення трудомісткої операції по її б заміні. ав! В основу винаходу поставлена задача створення удосконаленого збудника динамічного навантаження, який би забезпечував підвищення його експлуатаційних якостей шляхом уведення в нього нових елементів і технічних со рішень, таких як: -і 20 - нижня секція циліндра виконується телескопічною з можливістю переміщення вздовж його суміжної секції, що дозволяє забезпечити достатній об'єм поршневої камери перед запаленням другого ПАТа за рахунок сл використання енергії тиску продуктів згорання першого ПАТа; - поршень встановлюється на суміжній секції циліндра, що дозволяє виключити нерозрахункове переміщення поршня з об'єктом у процесі переміщення нижньої секції; 29 - поршень і днище розташовуються еквідистантно, що дозволяє мінімізувати об'єм поршневої камери і в. кількість кисню у неї; - нижня секція циліндра виконується з можливістю взаємодії з амортизаторами, що дозволяє виключити деформацію нижньої секції циліндра і забезпечити багаторазовість її використання.The disadvantage of the well-known dynamic load generator is its poor performance due to the presence of an elastic membrane, because it quickly burns out and requires a time-consuming operation to replace it. aw! The invention is based on the task of creating an improved dynamic load exciter, which would ensure an increase in its operational qualities by introducing new elements and technical solutions into it, such as: - and 20 - the lower section of the cylinder is made telescopic with the possibility of movement along its adjacent section, which allows to ensure a sufficient volume of the piston chamber before the ignition of the second PAT due to the use of pressure energy of the combustion products of the first PAT; - the piston is installed on the adjacent section of the cylinder, which makes it possible to exclude uncalculated movement of the piston with the object in the process of moving the lower section; 29 - the piston and the bottom are located equidistantly, which allows to minimize the volume of the piston chamber and in. the amount of oxygen she has; - the lower section of the cylinder is made with the possibility of interaction with shock absorbers, which makes it possible to exclude the deformation of the lower section of the cylinder and ensure its multiple use.
Поставлена задача вирішується таким чином, що у запропонованому збуднику динамічного навантаження, 60 який містить секційний циліндр, на нижній секції якого встановлені з утворенням поршневої камери поршень і днище з пороховими акумуляторами тиску, та амортизатори, в ньому нижня секція циліндра виконана телескопічною з можливістю переміщення вздовж його суміжної секції і взаємодії з амортизаторами, а поршень встановлений на суміжній секції циліндра, при цьому поршень і днище розташовані еквідистантно.The task is solved in such a way that in the proposed dynamic load exciter, 60, which contains a sectional cylinder, on the lower section of which a piston and a bottom with powder pressure accumulators are installed to form a piston chamber, and shock absorbers, in it the lower section of the cylinder is made telescopic with the ability to move along of its adjacent section and interaction with shock absorbers, and the piston is installed on the adjacent section of the cylinder, while the piston and the bottom are equidistant.
Для пояснення запропонованого винаходу додаються креслення та його детальний опис. На кресленнях бо зображено:To explain the proposed invention, drawings and its detailed description are attached. The drawings show:
- на фіг.1 - загальний вид збудника динамічного навантаження (перед запаленням першого ПАТа); - на фіг.2 - загальний вид збудника динамічного навантаження (перед запаленням другого ПАТа).- in Fig. 1 - a general view of the driver of the dynamic load (before the ignition of the first PAT); - in Fig. 2 - a general view of the driver of the dynamic load (before the ignition of the second PAT).
Запропонований збудник динамічного навантаження складається із циліндра 1 з днищем 2, поршня 3, утвореної днищем 2 і поршнем З поршневої камери 4 і підключених до поршневої камери 4 ПАТа 5 продування і основного ПАТа 6. Днище 2 встановлено на нижній секції 7 циліндра 1, а поршень З встановлений на шпангоуті 8 суміжної секції 9 циліндра 1. Циліндр 1 закріплюється за допомогою цапф 10, а нижня секція 7 взаємодіє з гідроциліндрами 11 амортизаторів і гідроциліндрами 12 привода, які рівномірно розташовані навколо нижньої секції 7. Для передавання динамічного навантаження, яке формується, на об'єкт 13 випробування слугує 7/0 платформа 14, яка встановлена на поршні 3. На об'єкті 13 випробування або платформі 14 встановлена поперечна (радіальна) опора 15.The proposed dynamic load exciter consists of a cylinder 1 with a bottom 2, a piston 3 formed by a bottom 2 and a piston from the piston chamber 4 and connected to the piston chamber 4 PAT 5 and the main PAT 6. The bottom 2 is installed on the lower section 7 of cylinder 1, and the piston C is installed on the frame 8 of the adjacent section 9 of the cylinder 1. The cylinder 1 is fixed with a pin 10, and the lower section 7 interacts with the hydraulic cylinders 11 of the shock absorbers and the hydraulic cylinders 12 of the drive, which are evenly located around the lower section 7. To transfer the dynamic load that is formed to the test object 13 serves as a 7/0 platform 14, which is mounted on the piston 3. A transverse (radial) support 15 is installed on the test object 13 or platform 14.
Робота збудника динамічного навантаження здійснюється наступним чином.The work of the dynamic load exciter is carried out as follows.
На днищі 2 циліндра 1 монтують ПАТи 5 і 6, порохові заряди яких мають задані характеристики витрачання (фіг.1). Через те що днище 2 і поршень З розташовані еквідистантно, то поршнева камера 4 має маленький об'єм /5 З невеликою кількістю кисню повітря.PATs 5 and 6 are mounted on the bottom 2 of cylinder 1, the powder charges of which have the specified consumption characteristics (Fig. 1). Due to the fact that the bottom 2 and the piston C are equidistant, the piston chamber 4 has a small volume /5 With a small amount of air oxygen.
Потім запалюють ПАТ 5 продування з малим витрачанням продуктів згорання. Продукти згорання надходять до поршневої камери 4 і створюють проміжний тиск, під дією якого нижня секція 7 з днищем 2 опускається униз і гальмується гідроциліндрами 11 (фіг.2). Через те що у поршневій камері 4 знаходиться невелика кількість кисню, то у результаті процесу догорання тиск у поршневій камері 4 змінюється мало.Then they ignite PAT 5 blowing with little consumption of combustion products. Combustion products enter the piston chamber 4 and create intermediate pressure, under the influence of which the lower section 7 with the bottom 2 goes down and is braked by the hydraulic cylinders 11 (Fig. 2). Due to the fact that there is a small amount of oxygen in the piston chamber 4, as a result of the afterburning process, the pressure in the piston chamber 4 changes little.
Потім запалюють основний ПАТ 6 з великим витрачанням продуктів згорання. Продукти згорання надходять до великого об'єму поршневої камери 4 і створюють робочий тиск, під дією якого поршень З з платформою 14 і об'єктом 13 переміщується угору з постійною величиною прискорення.Then the main PAT 6 is ignited with a large consumption of combustion products. Combustion products enter the large volume of the piston chamber 4 and create working pressure, under the influence of which the piston C with the platform 14 and the object 13 moves up with a constant amount of acceleration.
Після випробувань поршень З опускають на шпангоут 8, а нижню секцію 7 піднімають угору за допомогою гідроциліндрів 12.After the tests, the piston C is lowered onto the frame 8, and the lower section 7 is lifted up with the help of hydraulic cylinders 12.
Для виключення різкого підвищення тиску у поршневій камері 4 під час запалення кожного з патівб5 іб і плавного розгону об'єкту 13 випробування до розрахункової величини прискорення, об'єм поршневої камери 4 « вибирають із наступного с піввідношення: міо х02-04, де мі - робочий об'єм на момент запалення і-го ПАТа, м; оIn order to exclude a sharp increase in pressure in the piston chamber 4 during the ignition of each of the burners b5 and b and smooth acceleration of the test object 13 to the calculated acceleration value, the volume of the piston chamber 4 " is selected from the following half-ratio: mio x02-04, where mi - working volume at the moment of ignition of the i-th PAT, m; at
Зо сег - початкове вагове витрачання продуктів згорання і-го ПАТАа, кгс/с. в.From seg - the initial weight consumption of combustion products of the i-th PATAa, kgf/s. in.
Для випробувань важких об'єктів з перевантаженням, величина якого перевищує 4-6 одиниць, повинно со виконуватися наступне співвідношення: оFor tests of heavy objects with an overload, the value of which exceeds 4-6 units, the following ratio should be observed: o
Рем Ох 40- ВО, (Се) де Р - сумарна вага об'єкту випробування і поршня, тс.Rem Okh 40- VO, (Se) where P is the total weight of the test object and the piston, ts.
Запропонований збудник динамічного навантаження може забезпечити проведення випробувань відсіку рушійної установки за патентом України Мо49724А, МПК 864(01/00, г42815/00, 2002р., який має вагу 5тс і діаметр Зм. «The proposed dynamic load exciter can provide testing of the propulsion unit compartment according to Ukrainian patent Mo49724A, IPC 864(01/00, g42815/00, 2002), which has a weight of 5 tons and a diameter of Zm.
Таким чином, запропонований збудник динамічного навантаження, який має просту і надійну конструкцію, в с дозволяє усунути викривлення динамічного імпульсу, який формується, і підвищити достовірність результатів випробувань.Thus, the proposed dynamic load exciter, which has a simple and reliable design, allows you to eliminate the distortion of the dynamic pulse that is formed and increase the reliability of the test results.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003032513A UA60875A (en) | 2003-03-24 | 2003-03-24 | Device for generating dynamic loads |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003032513A UA60875A (en) | 2003-03-24 | 2003-03-24 | Device for generating dynamic loads |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA60875A true UA60875A (en) | 2003-10-15 |
Family
ID=74240697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2003032513A UA60875A (en) | 2003-03-24 | 2003-03-24 | Device for generating dynamic loads |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA60875A (en) |
-
2003
- 2003-03-24 UA UA2003032513A patent/UA60875A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103487337B (en) | Explosive charge impact shear combined loading test device | |
JPH0228531A (en) | Method and apparatus for testing load support capacity of columnar buried foundation member | |
UA60875A (en) | Device for generating dynamic loads | |
Benham et al. | Experimental-theoretical correlation on the containment of explosions in closed cylindrical vessels | |
US6161425A (en) | Process and device for checking a hollow body section | |
RU2481563C1 (en) | Object impact test bench | |
Haibo et al. | Experimental study on the reaction evolution of pressed explosives in long thick wall cylinder confinement | |
RU59824U1 (en) | IMPACT STAND | |
CN1206472C (en) | Gas shock-wave generating device | |
US3958661A (en) | Method and apparatus for generating seismic waves | |
DE2059956B2 (en) | PULSE GENERATOR FOR DYNAMIC TESTING DEVICES | |
US3777662A (en) | Effect of the shock pressure of explosive charges | |
RU124391U1 (en) | PNEUMATIC SEISMIC STAND | |
SU399810A1 (en) | DEVICE FOR EXCITATION | |
SU583291A1 (en) | Working member of percussive device | |
RU2288420C2 (en) | Method of conducting stand tests of rocket catapult unit | |
GB2170011A (en) | Generator for dynamic loading of a mine lining | |
SU1322105A1 (en) | Bench for performing impact testing | |
RU159995U1 (en) | POWDER PRESSURE BATTERY | |
RU2442122C1 (en) | Method and device for component mechanical tests | |
RU126133U1 (en) | IMPACT STAND | |
Zhang et al. | Damage of a High‐Energy Solid Propellant and Its Deflagration‐to‐Detonation Transition | |
JPH02150743A (en) | High-acceleration simulator | |
SU935849A1 (en) | Seismic signal source | |
SU1728700A1 (en) | Impulse-type force exciter |