Ударник к бойку маятникового копра

 

Класс 42k, 34Ä

Л 116196

Pll и 7 )Ill в!1"< з и

ЙИ1:...

5 lA3 Ji

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С. С. Сапожников

УДАРНИК K БОЙКУ МАЯТНИКОВОГО КОПРА

Заявлено 19 февраля 1958 г. за % 594805 в Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Изобретение относится к ударникам к бойку маятникового копра, предназначенного для испытания строительных материалов и моделей инженерных конструкций на сосредоточенный удар, имитирующий воздействие ударной волны при взрыве, например, атомной бомбы.

У известных такого рода ударников длительность удара, обусловленная временем прохождения волны деформации от переднего конца маятника до заднего, очень мала и может регулироваться в незначительных пределах (изменением длины маятника), Форма импульса у нпх не регулируется.

Эти обстоятельства не позволяют имитировать различные виды нагрузок на модели сооружений, например, воздействие ударной волны при взрыве (в том числе и атомной бомбы).

В нижсописанном ударнике этот недостаток устранен. Достигается это возможностью создания ударных нагрузок с различной продолжитель— ностью удара и заданной формы импульса. Длительность удара увеличивается путем использования дополнительной массы m, подвижно соединенной с маятником, двигающейся с отрицательным ускорением а с момента остановки самого маятника и воздействующей с силой ma через какой-либо механизм на маятник или преграду.

Конструктивно осуществляется это в следующих трех вариантах: а) стержень ударника пропущен с зазором через продольное сквозное отверстие в массивной металлической болванке и снабжен на заднем конце выпуклой пластинкой с желобом для проволоки из красной меди или иного пластичного металла, закрепленной концами на болванке и растягиваемой при ударе бойка по испытуемому объекту; б) стержень ударника задним концом упирается в свинцовый или иной подобный стакан с коническим сквозным отверстием, расширяющимся до диаметра стержня, срезающего стружку в отверстии стакана при ударе бойка копра; в) ударник снабжен гидравлическим тормозным устройством, при № 116196 ударе бойка приводимым в действие вследствие перетекания рабочей жидкости из переднего конца в задний конец полого цилиндрического корпуса ударника через сквозное отверстие в соосном массивном поршне, закрываемое подпружиненной иглой с переменным поперечным сечением.

На прилагаемом чертеже изображено примерное выполнение ударников к бойку маятникового копра, причем на фиг. 1 продольный разрез ударника по первому варианту, фиг. 2 — по второму варианту и фиг. 3 — по третьему варианту.

По первому варианту стержень ударника 1 пропущен с небольшим зазором через продольное сквозное отверстие в металлической болванке 2. На заднем конце стержня ударника 1 прикреплена пластинка 8, одинакового контура с болванкой, снабженная желобком 4, в который укладывается проволока б из красной меди. Концы проволоки закреплены на болванке 2 на определенном расстоянии. Проволока из красной меди выбрана вследствие того, что допускает большие пластические деформации, причем усилие при растяжении на 10 — 15о о меняется мало.

Таким образом, импульс при ударе маятника может иметь форму, близкую к прямоугольной, т. к. послс удара стержня о преграду металличес1 кая болванка 2 продолжает движение с отрицательным а= —, где P— пг сила сопротивления проволоки растяжению за пределами упругости.

Движение продолжается до тех пор, пока запас кинетической энергии болванки не израсходуется на работу по растяжению проволоки.

При описанной конструкции ударника бойка длительность удара может быть доведена до 0,1 сек.

Второй вариант ударника к бойку предназначен для имитирования ударнсй волны с крутым фронтом и плавным спадом давления. В данной конструкции стержень б ударника задним концом упирается в свинцовый или ему подобный стаканчик 7, в котором имеется коническое ol верстие 8, расширяющееся до диаметра стержня б. При ударе болванка 9 со свинцовым стаканчиком надвигается на стержень б, который срезает своим торцом стружку внутри стаканчика. Так как отверстие 8 имеет коническую форму, толщина стружки по мере надвигания стаканчика уменьшается, следовательно, уменьшается и усилие для срезания. Таким образом, расчетное усилие P=ma в каждый момент времени равно усилию резания свинцовой стружки.

При описанной системе ударника бойка форма импульса получается треугольная.

Ударник бойка по третьему варианту снабжен гидравлическим тормозным устройством, приводимым в действие при ударе бойка. Тормозное устройство состоит из полого цилиндрического корпуса 10, внутри которого имеется массивный поршень 11 со сквозным отверстием 12, расположенным соосно с корпусом 10.

Отверстие 12 перекрывается иглой 13 переменного сечения, прикрепленной к торцовой стенке корпуса 10. При ударе корпуса 10 о преграду 14 жидкость 15, расположенная внутри корпуса, перетекает из переднего конца в заднии через отверстие 12. Так как сопротивление жидкости при перетекании пропорционально скорости, которая зависит от давления, плавный спад последнего получается автоматически.

При означенном ударнике можно получить импульс почти любой заданной формы. Достигается это путем изменения конфигурации иглы, меняющей сечение отверстия для перетекания жидкости во время продолжающегося по инерции хода поршня 11.

После удара пружина 1б отводит поршень 11 в исходное положение.

¹ Il6I96

Предмет изобретен ия

1. Ударник к бойку маятникового копра, предназначенного для испытания строительных материалов и моделей инженерных конструкций на сосредоточенный удар, имитирующий воздействие ударной волны при взрыве, например, атомной бомбы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью создания ударных нагрузок с различной продолжительностью удара и заданий формой импульса, стержень ударника пропущен с зазором через продольное сквозное отверстие в массивной металлической болванке и снабжен на заднем конце выпуклой пластинкой с желобом для проволоки из красной меди или иного пластического металла, закрепленной концами на болванке и растягиваемой при ударе бойка по испытуемому объекту.

2, Видоизменение ударника по и. 1, о тлич аю щее ся тем, что стержень ударника задним концом упирается в свинцовый или иной подобный стакан с коническим сквозным отверстием, расширяющимся до диаметра стержня, срезающего стружку в отверстии стакана при ударе бойка копра.

3, Видоизменение ударника по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ударник снабжен гидравлическим тормозным устройством, при ударе бойка приводимым в действие вследствие перетекания рабочей жидкости из переднего конца в задний конец полого цилиндрического корпуса ударника через сквозное отверстие в соосном массивном поршне, закрываемое подпружиненной иглой с переменным поперечным сечением. № 116196

Фиг. 1

Фиг. 2

Фиг. 3

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. Г. Голандский 1 ипография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,34 и. л. Зак, 4948

Подп. к печ. 26.XI-58 r.

Тираж 1675 Цена 50 коп.