Устройство для ускорения проводников при испытаниях материалов и изделий на ударное воздействие

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к методике ускорения проводников до гиперзвуковых скоростей при испытаниях материалов на импульсное ударное воздействие. Устройство для ускорения проводников при испытаниях материалов и изделий на ударное воздействие содержит токоподводы, подсоединенные к токопроводящему элементу с углублением в виде канавки, ширина которой равна расстоянию между токоподводами. Токопроводящий элемент выполнен в виде двух параллельных рельсов с расположенным между ними ускоряемым проводником, электрически контактирующим с рельсами, при этом рельс, из которого выходит ток (выходящий рельс), выступает за пределы рельса, в который входит ток (входящего рельса), и канавка выполнена в части выходящего рельса, выступающей за пределы входящего рельса. Данное изобретение позволяет осуществить ударные испытания материалов без перекоса, при метании проводника. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной сильноточной импульсной технике, используемой при ускорении проводников до гиперзвуковых скоростей при испытаниях материалов, элементов конструкций и изделий на импульсное ударное воздействие.

Известно устройство для ускорения проводников при испытаниях, содержащее токопроводящий элемент в виде разомкнутой шайбы и токоподводы [1].

Однако в устройстве возникают неравномерно распределенные усилия, действующие на заготовку. Это объясняется возникновением "провала" напряженности магнитного поля в месте подсоединения токоподводов к токопроводящему элементу. Такая неравномерность распределения давления по длине проводника ведет к его перекосу в процессе ускорения. Конец проводника, движущийся над "провалом" магнитного поля, испытывает меньшее давление торможения и лидирует по сравнению с противоположным концом проводника. Происходит перекос в процессе торможения. Все эти перекосы могут привести к срыву процессов как торможения, так и ускорения. В результате чего происходит некачественное испытание материалов и изделий или недостоверная имитация высокоскоростных соударений тел в стендах для моделирования.

Наиболее близким является устройство для ускорения проводников при испытании материалов и изделий на ударное воздействие, содержащее токоподводы, подсоединенные, к токоподводящему элементу, в котором выполнено по меньшей мере одно углубление в виде канавки, при этом поскольку расстояние между токоподводами не постоянно и изменяется от нуля до максимума, имеется такой участок токоподводящей "магистрали", где расстояние между токоподводами равно ширине углубления в токоподводящем элементе [2].

Но с помощью этого устройства невозможно осуществить кондукционное ускорение проводников цилиндрической формы, например, при соотношении диаметра и длине 1/(2÷6).

Заявляемое изобретение решает задачу создания устройства, лишенного вышеперечисленных недостатков и расширяющего арсенал средств для ускорения проводников при испытании материалов и изделий на ударное воздействие.

Техническим результатом при использовании заявляемого изобретения является расширение арсенала средств для ускорения проводников при испытаниях материалов и изделий на ударное воздействие, в котором бы не происходило перекосов при метании проводников, что позволяет провести процесс соударения без искажений.

Этот технический результат достигается тем, что в устройстве для ускорения проводников при испытаниях материалов и изделий на ударное воздействие, содержащем токоподводы, подсоединенные к токопроводящему элементу с углублением в виде канавки, ширина которого равна расстоянию между токоподводами, токопроводящий элемент выполнен в виде двух параллельных рельсов с расположенным между ними ускоряемым проводником, электрически контактирующим с рельсами, причем канавка выполнена в части выходящего рельса, выступающей за пределы входящего рельса.

На чертеже изображен общий вид устройства.

Устройство состоит из токоподводов 1, перпендикулярно соединенных с входящим 2 и выходящим 2' рельсами, в которых установлен электрически контактирующий с ними проводник 3, причем выходящий рельс 2' выполнен большей длины на величину расстояния между токоподводами d. Внутри устройства на конце выходящего рельса 2' в части, на которую выходящий рельс длиннее входящего рельса, выполнена канавка 4 шириной, равной расстоянию d между токоподводами 1.

Устройство работает следующим образом.

При протекании разрядного тока i батареи конденсатов по токоподводам 1, входящему и выходящему рельсам 2 и 2' возникает поперечное магнитное поле с индукцией "В". Наличие канавки 4 на рельсе 2' вызывает "провал" напряженности магнитного поля в месте его расположения. Так как ширина канавки 4 равна расстоянию d между токоподводами 1, то "провалы" магнитного поля в месте расположения канавки 4 и токоподводов 1 одинаковы. Таким образом, "провалы" магнитного поля расположены симметрично относительно оси устройства. Как известно, давление на проводник 3 пропорционально напряженности магнитного поля, действует равномерно по его длине.

В результате устраняются перекосы, повышается качество процессов ускорения и торможения за счет исключения перекоса проводника в рельсах, который перемещается плоскопараллельно. Все это приводит к повышению надежности работы устройства и качественному моделированию высокоскоростных соударений проводников с элементами конструкции.

Источники информации 1. Абибов А. А. и др. Технология самолетостроения. М.: Машиностроение, 1970, с.240.

2. Патент GB 1079465 A, опублик. 16.08.1967, B 21 D 26/14, 6 стр.

Формула изобретения

Устройство для ускорения проводников при испытаниях материалов и изделий на ударное воздействие, содержащее токоподводы, подсоединенные к токопроводящему элементу с углублением в виде канавки, ширина которой равна расстоянию между токоподводами, отличающееся тем, что токопроводящий элемент выполнен в виде двух параллельных рельсов с расположенным между ними ускоряемым проводником, электрически контактирующим с рельсами, причем канавка выполнена в части выходящего рельса, выступающей за пределы входящего рельса.

РИСУНКИ

Рисунок 1