Тормозное устройство к стенду для ударных испытаний

 

Изобретение относится к технике ударных испытаний. Целью изобретения является повышение точности формирования прямоугольных ударных импульсов. Тормозное устройство содержит цилиндр 1, поршень 2, образующий с цилиндром 1 заполняемую 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 поршня 2 выполнены отверстия 17, перекрытые в исходном положении эластичной манжетой 19, армированной кольцевым упругим элементом 20. В части 15 поршня 2 выполнены дроссельные отверстия 21. При входе контейнера 12 в цилиндр 1 в случае превышения давления в полости 18 давления в полости 3 манжета 19 открывает отверстия 17, сообщая полость 18 с полостью 16. Увеличение объема уменьшает нерасчетный пик давления, возникающий при разгоне инерционного поршня 2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. |Г ел

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 5 А2 (5ц 4 (01 M 7/00 I

ВСГ.1 1 1Эй;-. Ю

13 „, Бю 1)и,"(.; ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 901871 (21) 4071442/25-28 (22) 27.05.86 (46) 07.03„-88. Вюл. № 9 (75) В.Д. Степанов и И.В, Степанов (53) 620. 178.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 901871, кл. С 01 М 7/ОО, 1980, (54) ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО К СТЕНДУ

ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ (57) Изобретение относится к технике ударных испытаний. Целью изобретения является повышение точности формирования прямоугольных ударных импульсов. Тормозное устройство содержит цилиндр 1, поршень 2, образующий с цилиндром 1 заполняемую 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 поршня 2 выполнены отверстия 17, перекрытые в исходном положении эластичной манжетой 19, армированной кольцевым упругим элементом 20. В части 15 поршня 2 выполнены дроссельные отверстия 21. При входе контейнера 12 в цилиндр 1 в случае превышения давления в полости

18 давления в полости 3 манжета 19 открывает отверстия 17, сообщая полость 18 с полостью 16. Увеличение объема уменьшает нерасчетный пик давления, возникающий при разгоне инерционного поршня 2 ° 1 з.п ф-лы, 1 ил.

1379665 или равно поперечному сечению цилиндра 1. Для связи с источником давления (не показан) в цилиндре 1 выполнено отверстие 11 Объектом торможения является контейнер 12 с испытуемым изделием 13 Поршень 2 выполнен составным по ширине из двух частей

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к тормозным устройствам ударных испытательных стендов, и является усовершенствованием известного устройства по ав .св. N - 901871, Цель изобретения — повышение точности формирования прямоугольных ударных импульсов за счет снижения нерасчетного пика давления, возникающего при входе контейнера с испыту-емым изделием в цилиндр, заполненный газом до необходимого давления, На чертеже изображено предлагаемое тормозное устройство к стенду для ударных испытаний.

Тормозное устройство содержит цилиндр 1, установленный в цилиндре

1 поршень 2, образующий с ним заполняемую газом полость 3, держатель поршня 2 в виде гибкого элемента 4, соединенного одним концом с задней стенкой 5 цилиндра 1, а другим с поршнем 2, размещенную параллельно цилиндру 1 цилиндрическую камеру 6, сообщенную с полостью 3 цилиндра 1 с помощью канала 7, подключенного к цилиндру 1 в конце пути торможения поршня 2, и установленный в канале

7 обратный клапан, включающий запорный орган 8 и пружину 9. Проходное сечение отверстия 10 канала 7 больше

14 и 15, между которыми и внутренней поверхностью цилиндра 1 образована полость 16. В передней части 14 поршня 2 выполнены отверстия 17, сообщающие полость 16 поршня 2 с предпоршневой полостью 18 цилиндра 1.

В исходном положении поршня 2 отверстия 17 перекрыты обратным клапаном, выполненным в виде круговой эластичной манжеты 19, закрепленной центральной частью между частями 14 и 15 поршня 2 и армированной кольцевым упругим элементом 20. В задней части

15 поршня 2 выполнены дроссельные отверстия 21, сообщающие полость 16 с полостью 3 цилиндра 1. На передней части 14 поршня 2 установлен амортизатор 22, служащий для смягчения возможного удара платформы 12 о пор5

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

Предлагаемое тормозное устройство работает следующим образом.

Через отверстие 11 полость 3 цилиндра 1 заполняется воздухом до давления P, . Воздух, действуя со стороны полости 3 на запорный орган 8, сжимает пружину 9. При этом полость

3 сообщается с камерой 6. Заполнение объема камеры 6 происходит до тех пор, пока давление воздуха в ней не достигнет величины P . Силы давления воздуха в полости 3 действуют одновременно на поршень 2, Через отверстия 21 и полость 16 поршня 2 сила давления воздуха действует на манжету 19, которая, совершая угловое перемещение в полости

16, перекрывает отверстия 17 в передней части 14 поршня 2. Упругий элемент 20 препятствует продавливанию манжеты 19 в отверстиях 17. Под действием силы давления воздуха, заключенного в полости 3, поршень 2 перемещается в цилиндре 1 в исходное положение, в котором он удерживается с помощью гибкого элемента 4. Герметизация (уплотнение) поршня 2 в исходном положении относительно цилиндра 1 обеспечивается манжетой 19, которая за счет определенного превышения ее диаметра по отношению к диаметру поршня (внутреннему диаметру цилиндра) и, будучи выполненной из эластичного материала, например из резины, поджимается силой давления воздуха, заключенного в полостях 3 и 1Ь, по ее наружному контуру к внутренней боковой стенке цилиндра 1.

В таком состоянии тормозное устройство подготовлено к испытанию изделия 13, При испытании контейнер 12 с изделием 13 со скоростью V входит в цилиндр 1, Начинается процесс ее торможения. Вначале происходит сжатие воздуха в полости 18. При превышении давления воздуха в полости 18 величины Р воздух через отверстия

17 действует на имеющую по сравнению с поршнем 2 значительно меньшую массу манжету 19, которая, деформируясь и совершая угловое перемещение в полости 16 относительно закрепленной в поршне 2 ее центральной

1379665

15

25

35

45

55 метру поршня части, сообщает полость 18 через отверстия 17 с полостью 16 через отверстия 21 с полостью 3, содержащей воздух под давлением Ро При перемещении манжеты 19 ликвидируется сила трения, действующая в уплотнении поршня 2 в цилиндре 1 в исходном положении поршня 2, что приводит к уменьшению инерционности разгона поршня 2. За счет того, что полость

18 при превышении в ней величины Р давления воздуха сообщена с полостью

16 поршня 2 и через дроссельные отверстия 21 с полостью 3 цилиндра 1, выбросы давления, превышающие величину давления в полости 3 выравниваются и не превышают величину P > Р,, х которая определяет точность формования амплитуды прямоугольных ударных импульсов ускорения (Р» — вели— чина давления в полости 3 и камере 6 при крайнем правом положении поршня 2) °

При дальнейшем движении контейнера 12 в цилиндре 1 происходит сжатие воздуха как в полости 18, так и в полости 3, которые остаются сообщенными одна с другой с помощью отверстий 17 и 21 и полости 16 в поршне 2.

При превышении давления 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 полости 3 через отверстие 10 в объем камеры 6. При этом объем полости 3 уменьшается. В расчетной точке Х цилиндра 1 происходит остановка контейнера 12. В этот момент давления в полости 3 и в объеме камеры 6 снова становятся одинаковыми и по величине равными Р„ . Под действием пружины 9 запорный орган 8 перекрывает отверстие 10 — процесс перетекания воздуха заканчивается 3а счет расширения воздуха, оставшегося в полости 3 в момент остановки контейнера

12, последняя совмес но с поршнем

2 перемещается в обратном направлении. Величина остаточного объема полости 3 выбирается так, что при движении поршня 2 и контейнера 12 в обратном направлении давление со стороны полости 3 за счет расширения воздуха остается ниже атмосферного °

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

Параметры тормозного устройства (длина полости 18, сечения отверстий

17 и 21) выбираются так, что возможное контактное взаимодействие поршня 2 и контейнера 12 происходит с минимально возможной относительной скоростью. Для уменьшения силы взаимодействия поршня 2 и контейнера 12 предусмотрен демпфирующий элемент

22, выполненный, например, в виде прокладки из войлока.

Выполнение поршня 2 составным с внутренней полостью 16 и возможность перетекания воздуха из полости 18 в полость 16 и его дросселирование в полость 3 цилиндра, обеспечивают сглаживание пика давления, вызванного инерционностью поршня 2 и, тем самым, повышается точность воспроизведения прямоугольного ударного импульса ормула из обретения

1. Тормозное устройство к стенду для ударных испытаний ло авт.св. В 901871, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования прямоугольных ударных импульсов, поршень выполнен составным по ширине из двух частей, между которыми и внутренней поверхностью цилиндра образована полость, в передней части поршня вы— полнены отверстия, сообщающие полость поршня с предпоршневой полостьк цилиндра, при этом в исходном положении поршня отверстия перекрыты обратным клапаном, выполненным в виде круговой эластичной манжеты, армированной кольцевым упругим элементом и закрепленной центральной частью между частями поршня, а в задней час— ти поршня выполнены дроссельные от— верстия, сообщающие полость поршня с полостью цилиндра, 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что диаметр манжеты больше диаметра поршня, а наружный диаметр кольцевого упругого элемента максимально близок к диз