Стенд для испытания ударных устройств

 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств, работоспособности и надежности машин ударного действия. Цель изобретения - повышение надежности работы при многоцикловых испытаниях и удобства обслуживания. Между станиной стенда и упором жесткого основания расположен упругоэластичный амортизатор, а между станиной и поглотителем энергии (ПЭ) установлен второй упругоэластичный амортизатор. ПЭ выполнен в виде имеющей газовую полость 31 вытеснительной камеры

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ям Е 02 F 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

32

М31

У u8eу щуфмиг гвй

ЗО

М

1д

1Ь

25,0

7б

П36 т5 19 78 72

ФогЗ (21)4702407/03 (22) 06.06.89 (46) 30.05,91. Бюл. М 20 (71) Специальное конструкторское бюро гидроимпульсной техники СО АН СССР и

Институт гидродинамики имени M.À. Лаврентьева СО АН СССР (72) Н;П. Ермилов, B,Â. Коробков, Р.А. Кулагин, В.Я, Фадеев и П.Я. Фадеев (53) 621.643.2:624.13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 501133, кл. E 02 F 5/18, 1973.

Авторское свидетельство СССР

ЪЬ 905392, кл. Е 02 F 5/18, 1980.

„„!Ж „„1652463 А1 (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ УДАРНЫХ

УСТРОЙСТВ (57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств, работоспособности и надежности машин ударного действия.

Цель изобретения — повышение надежности работы при многоцикловых испытаниях и удобства обслуживания, Между станиной стенда и упором жесткого основания расположен упругоэластичный амортизатор. а между станиной и поглотителем энергии (ПЭ) установлен второй упругоэластичный амортизатор, ПЭ выполнен в виде имеющей газовую полость 31 вытеснительной камеры

1652463

40 (К) 27, сообщенной посредством соединительных каналов 28 в корпусе 10 ПЭ с закрытой по торцам крышками 24 и 26 цилиндрической К 15. Масса ПЭ больше массЫ ударника 6 испытываемого устройства. В полости К 15 размещен ступенчатый полый поршень (ПП) 16 с кольцевым выступом 17 на внутренней поверхности. В корпусе t0 ПЭ со стороны К 27 соосно с ПП 16 и с возможностью фиксированного осевого перемещения относительно ПП 16 установлена игла 18 с профилированной внешней поверхностью 19. Последняя образует с выИзобретение относится к исследованию прочностных свойств, работоспособности и надежности машин ударного действия, а именно к стендам для испытания высОкоэнергетических гидроп невмомолотов метательного типа для разрушения скальных пород, негабаритов, железобетона и других породоподобных материалов.

Цель изобретений — повышение надежности работы при многоцикловых испытаниях и удобства обслуживания.

На фиг.1 изображен стенд для испытания. ударных устройств, общий вид; на фиг.2 — тоже, вид сверху; на фиг,З вЂ” разрез

А-A на фиг.2 (поглотитель энергии).

Стенд для испытания .ударных устройств (фиг.1 и 2) состоит из свободно установленной на жестком основании 1 станины

2, в кронштейне 3 которой посредством цапф 4 шарнирно закреплено испытываемое устройство 5 с ударником 6, зафиксированное неподвижно на опоре станины 2 хомутом 7 с помощью болтов. На направляющей 8 ста..чны 2 посредством катков 9 с возможностьк возвратно-поступательного движения по линии удара установлен поглотитель энергии, имеющий массивный корпус 10. П" редняя часть станины 2 контактирует с упором 11 жесткого основания 1 через первые упругоэластичные амортизаторы 12, а массивный корпус 10 — с упором 13 станины через второй упругозластичный амортизатор 14.

В массивном корпусе 10 соосно с линией удара образована цилиндрическая камера 15 (фиг.3), заполненная жидкостью, в которой установлены ступенчатый полый поршень 16 с кольцевым выступом 17 на внутренней поверхности и игла 18 с профилированной поверхностью 19 и осевым каналом 2О, в котором установлен датчик давления 21, соединенный с регистрирующей аппаратурой (не показана). Игла 18 состулом 17 на ПП 16 кольцевую дросселирующую щель 36 при смещении ПП 16 в ïðîцессе ударного воздействия бойка. Ка крышке 24 К 15, расположенной со стороны

ПП 16, выполнена кольцевая расточка 25, которая образует с боковой поверхностью большей ступени ПП 16 вторую дросселирующую щель 37. Для того, чтобы изменить жесткость ПЭ, достаточно, не разбирая его, поменять положение иглы 18, уменьшая (или увеличивая) начальную площадь щели

36 путем перемещения иглы по резьбе 22 в корпусе 10, 2 з.п,ф-лы, 3 ил. единена с корпусом 10 посредством упорной резьбы 22 с воэможностью фиксированного осевого перемещения и установки в заданное положение. Для снижения жесткости соударения ударника 6 испытываемого устройства 5 с поршнем 16 последний на рабочем торце снабжен быстросменным наголовником 23 иэ пластически деформируемого материала. В передней крышке 24 f0 камеры 15 выполнена кольцевая расточка

25, диаметр которой больше диаметра большой ступени поршня 16 на расчетную величину, В задней крышке 26 камеры .15 образована вытеснительная камера 27, сообщаемая с камерой 15 соединительными каналами 28, и имеется бурт 29, определяющий правое крайнее положение иглы 18.

Герметичная полость, образованная камерами 15 и 27, заполняется жидкостью до уровня, определяемого отверстием 30, положение которого выбрано так, чтобы камеры 15 и 27 были заполнены жидкостью, а над свободной поверхностью последней сохранилась газовая полость 31, объем которой больше объема жидкости, вытесняемой иэ камеры 15 при максимальном ходе поршня

16. Для заливки жидкости служит отверстие

32. а для слива — отверстие 33. Отверстие 34 служит для соединения полости 31 с газовым ресивером низкого давления (не показан). Внутренние полости поршня 16 и иглы

18 образуют камеру высокого давления 35.

Кольцевой выступ 17 ступенчатого полого поршня образует с внешней профилированной поверхностью иглы первую кольцевую дросселирующую щель 36 при смешении ступенчатого полого поршня.

Кольцевая расточка Р5 образует с внешней поверхностью большей ступени полого поршня 16 вторую дросселирующую щель 37.

Стенд работает следующим образом, Во время работы ударник 6 испытываемого устройства совершает возвратно-по1652463

20

50

55 ступательное движение на длину своего рабочего хода, нанося удары по наголовнику

23 поршня 16 (фиг.3).

В момент удара по наголовнику 23 поршня 16 последний; разгоняясь, движется совместно с ударником 6, вытесняя жидкость иэ камеры высокого давления 35 через первую кольцевую дроссельную щель 36 переменного сечения, образованную кольцевым выступом 17 полого ступенчатого поршня 16 и профилированной поверхностью 19 иглы

18, а затем через каналы 28 в вытеснительную камеру 27, При этом газовая полость 31 частично заполняется вытесняемой жидкостью. Большая часть кинетической энергии ударника 6 за счет дросселирования жидкости через первую кольцевую щель 36 переменного сечения расходуется на преодоление гидравлического сопротивления и поглощается жидкостью. преобразуясь в тепло. Нагретая жидкость отдает свое тепло массивному корпусу 10 энергопоглотителя. При этом поршень 16 и ударник 6 испытываемого устройства 5 движутся замедленно. Одновременно под действием давления в камере 35 массивный корпус 10 приходит в ускоренное движение и в определенный момент его скорость сравнивается со скоростью совместного движения ударника 6 с поршнем 16, Тогда перемещение поршня 16 относительно массивного корпуса 10 становится равным нулю, и переток жидкости через кольцевую щель переменного сечения прекращается. С этого момента ударник 6. поршень 16 и массивный корпус 10 движутся совместно, сжимая упругоэластичный амортизатор 14, вследствие чего на упоре 13 станины 2 возникает сила, вызывающая замедление движения массивного корпуса 10 и ускорение движения станины 2 вперед в направлении упора

11. В момент максимального сжатия упругоэластичного амортизатора 14 скорости движения станины 2 и массивного корпуса 10 сравниваются и весь стенд с закрепленным на нем ударным устройством как одно целое движется вперед, сжимая упругоэластичный амортизатор 12. При этом на жестком упоре 11 возникает сила, движение станины 2 замедляется и в момент максимального сжатия амортизатора 12 прекращается. На этом процесс удара заканчивается и за счет упругих сил амортизатора 12 стенд возвращается в исходное положение. При взводе ударника 6 испытываемого устройства 5 массивный корпус 10 возвращается в исходное положение за счет упругих сил амортизатора 14, а поршень 16 — под действием сжатого газа в полости 31. При этом. жид-. кость из камеры 27 через каналы 28 поступает в камеру 15, причем скорость возврата поршня 16 равна скорости взвода ударника

6 за счет упругих свойств сжатого газа в полости 31. При движении поршня 16 в исходное положение он своей большой ступенью входит в расточку 25 передней крышки 24, вытесняя оттуда жидкость через расчетную дросселирующую щель 37, л затормаживается, что исключает саударение между поршнем 16 и передней крышкой 24.

Далее цикл работы повторяется.

Для того, чтобы изменить жесткое-,ь поглотителя энергии, достаточно, не разбирая его, поменять положение иглы 18, уменьшив (или увеличив) начальную площадь кольцевой дроссельной щели 36 между выступом

17 и профилированной поверхностью 19 ïóтем перемещения иглы 18 по резьбе 22 в корпусе 10, Наличие в игле 18 осевого канала 20, в котором установлен датчик давле-. ния 21, соединенный с регистрирующей аппаратурой, позволяет контролировать жесткость ooffloTHTBflA энергии в процессе удара.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания ударных устройств, включающий жесткое основание с упором, станину с узлом крепления испытуемого устройства. первый упругоэластичный амОртиэатар, расположенный между станиной и упором жесткого основания. испытуемое устройство с ударником, поглотитель энергии, масса которого больше массы ударника, выполненный в виде имеющей газовую полость вытеснительной камеры, сообщенной посредством соединительных каналов в корпусе поглотителя с закрытой по торцам крышками цилиндрической камерой, в полости которой размещен ступенчатый полый поршень, второй упругоэластичный амортизатор, установленный между станиной и поглотителем энергии, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы при многоцикловык испытаниях и удобства обслуживания, поглотитель энергии снабжен иглой, имеющей профилированную внешнюю поверхность, установленной в корпусе поглотителя со стороны вытеснительной камеры соосно со ступенчатым полым поршнем с возможностью фиксированного осевого перемещения относительно последнего. при этом ступенчатый полый поршень имеет на внутренней поверхности кольцевой выступ, который образует с внешней профилированной поверхностью иглы первую кольцевую дросселирующую щель при смещении ступенчатого полого поршня в процессе ударного воздействия

1652463

Составитель Е, Столбцов

Техред ММоргентал Корректор И. Муска

Редактор H. Горват

Заказ 1751 Тираж 398 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 бойка, а нэ крышке цилиндрической камеры, расположенной со стороны ступенчатого полого поршня, выполнена кольцевая расточка, которая образует с боковой поверхностью большей ступени ступенчатого полого поршня вторую дросселирующую . щель.

2, Стенд до п.1. отличающийся" тем, что он снабжен ресивером, связанным с газовой полостью вытеснительной камеры.

3. Стенд по пп. 1 и 2, о т л и ч э ю щ и й5 с я тем, что игла имеет осевой канал с размещенным в нем датчиком давления, связанным с регистрирующей аппаратурой,