Союзндя :.;• ,-. v-'!»'t"-='f^ •;-v.*'#5.-'5i*"^ '•• • л'i^f. г :;s*!:;::'.»-a^^sj^i'lsigft^*]] в; ;?л/к>& т"-?а

 

337667

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сава Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлсно 15.X.1969 (№ 1370002 18-10) М. Кл. С 01l. 1/22 с присоединением заявки №

Комитет по делам иаобретеиий и открытий

ApN Совете йтиииотров

СССР

Приоритет

Опубликовано 05.1/.1972. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 31 V.1972

УДК 531.787.91(088.8) Авторы изобретения

H. Е. Труфакин и В. М. Боровиков

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР"

Заявитель

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ ВЗРЫВА

Изобретение относится к области измерения больших динамических давлений и может быть использовано для изучения характера изменения давления на стенки зарядной камеры при взрыве промышленных ВВ.

Известен тензометрический датчик для замера динамических давлений, содержащий стальной стержень с наклеенными на нем тензометрами. Однако применение этого датчика рассчитано лишь на область упругой деформации стержня, что при пределе текучести у наболее прочных марок стали позволяет замерять да вления не более 20000 — 25000 кг/слт2, в то время как при взрыве, промышленных

ВВ давление на стеньки зарядной, камеры достигает 100000 кг/слта и более. Поэтому при взрьпве промышленных BB на конце стержня будет образовываться зона пластической деформации, размеры которой будут зависеть от величины давления. В этом случае тензометр, наклееный в области упругой деформации, при различных величинах давлений, прилагаемых к торцу стержня, будет регистрировать постоянную составляющую этих давлений, равную динамическому пределу текучести стали. Вторая же составляющая общего давления, превышающая динамический предел текучести, будет гаситься в,зоне пластической деформации, Кроме того, собственная частота колебаний ержня (50 кгпв):поз воляет зарегистрировать лишь значение макс;I мального да вления, характер же затухания давления и длительность импульса определить невозможно из-за искажений, вносимых

5 отражен ными от лротивоположного конца стержня волнами напряжения.

Цель изобретения — повышение предела измерения давлений взрыва с помощью тензометричеекого датчика и рсгистрация пол10 ного импульса давления.

Это достигается благодаря использованию для наклей|ки тензометров не только области чисто упругой, но и области упруго-пласти15 ческой деформации прилегающего к заряду

ВВ конца сталынаго стержня. Это дало возможность регистрировать и определять величины да влений до 150000 кг/слта по показаниям тензометра, наклеенного в области уап20 pyro-,ïëàñòè÷åñêîé деформации, а характер зarv aHèÿ давления и,длительность импульса — по .показаниям тензометр а, наклеенного в области чисто упругой деформации стержня. 3а счет у величения длины стержня стало

25 возможным регистрировать полный импульс да|вления:и Определять его длительность, исключая искажения от наложения отраженных волн налряжения.

На чертеже схематически изображен дат-30 чик давления взрыва.

ЗЗ70Е7

35

50

Составитель Г. Невская

Корректор Л. Орлова

Текред T. Курилко

Редактор Т. Загребельная

Заказ 1 414/8 Изд. № 627 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4,.5 пр. Сапунова 2

Типография, 8

Датчик состоит из стального цилиндрического стержня 1 с FIBKJIpåíûMH на различном расстоянии от его рабочего торца 2 тензометрами 8 и 4. Оптимальные расстояния наклейKH тензометрola от рабочего торца стержня установлены исследованиями характера изменения формы им пульса в области упругопластической и упругой деформации.

Тензометр 8 из,константановой проволоки наклеивается вдоль оси стержня на расстоянии 50 — 70 мм от его рабочего торца в области А у пруго пластической деформации и предназначается для регистрации только величины максимального давления, TBIK как длительно сть импульса из-за наличия остаточной деформации определить нельзя.

Для определения длительности импульса на стержень 1 в области Б его чисто упругой деформации наклеивается .второй тензометр 4 на расстоянии 200 — 250 мм.

Длина стержня в зависимости от длительсф ности измеряемлго процесса принимается из

- условия предотвращения наложения отраженного. от противоположного торца импульса на основной, регистрируемый импульс.

При замерах давления на стенки зарядной камеры стержень с тензометрами помещается в защитную трубу. Зазор между стержнем и внутренней поверхностью защитной трубы заливается .парафином для предотвращения наложения на регистрируемый им пульс колебаний от изгибных волн.

При,действии взрывной нагрузки на торец стержня по последнему проходит ударная волна, при водящая .к упруго-пластической деформации. В переди фронта пластической волны идет волна упругой деформации, давление в которой (к вазиупругое) из-за задержки текучести может, превышать в 2—

5 раз динамичеожий предел текучести стали.

После достижения максимум а квазиу1пругого да вления происходит незначительное снижение давления, а затем давление снова возрастает с меньшей скоростью под действием пластической волны, (Понятие пластической волны включает и упругую составляющую, так кя к после достижения мя ксимумя дяВление снижается до амплитуды остаточной деформации, т. е. пластическая волна по существу является упруго-.пластической) . Результирующее давление, равное сумме, двух ступенчато нарастающих давлений (квазиупругого и в упруго-пластической волне) значительно,превосходит динамичес кий предел текучести ста.ли, что используется для замера больших давлений взрыва.

По мере движения ударной волны по стержню происходит ее затухаиие и уменьше.ние давления до величины динамического предела текучести в канале области чисто упругой деформации, где HBIKJIpенным здесь вторым тензометром регистрируется характер затухания и длительность импульса, так как

5 в области у1пру го-пластической деформации сделать этого нельзя пз-за наличия остагочной деформации.

Описываемый датчик gBiaления позволяет повысить пределы измерения в 6 — 8 раз и

10 обеспечить изучение изменения величины давления и длительности воздействия .продуктов детона ции на стенки зарядной камеры при взрыве,промышленных ВВ, что имеет большое значение при поисках путей увеличения коэффициента использования энергии взрыва.

Предмет изобретения

Датчик давления взрыва, содержащий стальной .цилиндрический стержень, на поверхности которого на клеены тензорезисторы, помещенный с радиальным зазором, залитым парафином,,в защитную т1рубу, отличающийся тем, что, с целью повышения предела измерения, один из тензорезисторов расположен в области упруго-пластичеокой деформации, а другой — в области чисто у пругой деформациии.