Збудник динамічного навантаження

Збудник динамічного навантаження, що містить секційний циліндр, на нижній секції якого встановлені з утворенням поршневої камери поршень і днище з пороховими акумуляторами тиску, та амортизатори, який відрізняється тим, що нижня секція циліндра виконана телескопічною з можливістю переміщення вздовж його суміжної секції і взаємодії з амортизаторами, а поршень встановлений на суміжній секції циліндра, при цьому поршень і днище розташовані еквідистантно Винахід відноситься до випробувальної техніки, а більш конкретно - до ударних випробувальних стендів і може використовуватися для випробувань об'єктів на дію динамічних навантажень у вигляді ЛІНІЙНИХ прискорень Відомим Є збудник динамічних навантажень, який містить циліндр, поршень з ущільненням, утворюючий з днищем циліндра поршневу камеру, і підключені до поршневої камери порохові акумулятори тиску (див патент України №54188А, МПК G01M7/00, 2002р) Відомий збудник динамічного навантаження призначений для випробування об'єктів на дію ЛІНІЙНИХ прискорень з постійною величиною, для чого у поршневій камері підтримується постійний по величині тиск Робочий тиск створюється пороховими акумуляторами тиску (ПАТами), які запалюються послідовно Але під час запалення порохового заряду кожного ПАТа (особливо першого) і при малому об'ємі поршневої камери створюється пік високого тиску, величина якого значно перевищує робочий тиск (див книгу В И Феодосьев и Г Б Синярев "Введение в ракетную технику", М , "Оборонгиз", 1960, с 219, фиг 5 21, график III) У результаті цього навантаження, які діють на об'єкт випробування, перевищують розрахункові і призведуть до його зруйнування, що небажане Зменшення ж піку тиску досягається шляхом значного збільшення первісного об'єму поршневої камери, яка заповнена повітрям Але у значному об'ємі повітря поршневої камери знаходиться велика КІЛЬКІСТЬ кисню Під час запалення першого ПАТа у поршневу камеру надходять продукти згорання, разом з якими виносяться і частки твердого палива, які не згоріли У результаті цього у поршневій камері протікають нестаціонарні процеси догорання вказаних часток твердого палива у кисні повітря Це призводить до значного зростання тиску і відхиленню величини динамічного навантаження від розрахункової Крім того, у процесі горіння порохового заряду створюються продукти згорання, у складі яких є СО, Нг, С та ІНШІ (ДИВ книгу Я М Шапиро, Г Ю Мазинг, Н Е Прудников "Теория ракетного двигателя на твердом топливе", М, "Воениздат", 1966, с 32) У об'ємі поршневої камери, який збільшується, створюються умови (висока температура, тиск, певне співвідношення суміші вказаних продуктів згорання з киснем повітря), при яких відбувається їх швидке догорання, тобто виникає явище вибуху У результаті цього величина динамічного навантаження різко зростає (до 2 разів), тобто виникає явище удару, у результаті якого об'єкт, який випробується, руйнується Циліндр виконується у вигляді окремих секцій, які з'єднуються за допомогою пристрою за патентом України до заявки №2002075462 від З 07 2002р , МПК F16B35/04 Недоліком відомого збудника динамічного навантаження є його низькі експлуатаційні якості, такі як - великий об'єм поршневої камери для забезпечення запалення першого ПАТа, що значно збільшує габарити і вагу збудника, - наявність догорання часток твердого палива і ю 00 о (О 60875 го навантаження (перед запаленням другого ПАпродуїсгів згорання у поршневій камері під час заТа) палення першого ПАТа, що призводить до зруйнуЗапропонований збудник динамічного наванвання об'єкту, який випробується таження складається із циліндра 1 з днищем 2, Найближчим до запропонованого по технічнопоршня 3, утвореної днищем 2 і поршнем 3 поршму рішенню є вибраний як прототип збудник динаневої камери 4 і підключених до поршневої камери мічного навантаження, який описаний у авт св 4 ПАТа 5 продування і основного ПАТа 6 Днище 2 СРСР №1419286, MnKG01M7/00, 1987p Вказаний встановлено на нижній секції 7 циліндра 1, а позбудник динамічного навантаження містить секційршень 3 встановлений на шпангоуті 8 суміжної ний циліндр, на нижній секції якого встановлені з секції 9 циліндра 1 Циліндр 1 закріплюється за утворенням поршневої камери поршень і днище з допомогою цапф 10, а нижня секція 7 взаємодіє з ПАТами, та закріплені на поршні еластичну мемгідроциліндрами 11 амортизаторів і гідроциліндбрану і колектор Наявність еластичної мембрани рами 12 привода, які рівномірно розташовані навиключає процес догорання часток твердого паливколо нижньої секції 7 Для передавання динамічва і продуктів згорання шляхом виведення повітря ного навантаження, яке формується, на об'єкт 13 із поршневої камери через колектор, у результаті випробування слугує платформа 14, яка встановцього підвищується точність відтворення динамічлена на поршні 3 На об'єкті 13 випробування або ного навантаження Для забезпечення гальмуванплатформі 14 встановлена поперечна (радіальна) ня поршня використовуються амортизатори у виопора 15 гляді гідроциліндрів за авт св СРСР №690351, MnKG01M7/00, 1979p Робота збудника динамічного навантаження здійснюється наступним чином Недоліком відомого збудника динамічного навантаження є його невисокі експлуатаційні якості На днищі 2 циліндра 1 монтують ПАТи 5 і 6, через наявність еластичної мембрани, тому що порохові заряди яких мають задані характеристики вона швидко згорає і потрібно проведення трудовитрачання (фіг 1) Через те що днище 2 і поршень місткої операції по и заміні 3 розташовані еквідистантно, то поршнева камера В основу винаходу поставлена задача ство4 має маленький об'єм з невеликою КІЛЬКІСТЮ КИСрення удосконаленого збудника динамічного наНЮ повітря вантаження, який би забезпечував підвищення Потім запалюють ПАТ 5 продування з малим його експлуатаційних якостей шляхом уведення в витрачанням продуктів згорання Продукти згонього нових елементів і технічних рішень, таких як рання надходять до поршневої камери 4 і створюють проміжний тиск, під дією якого нижня секція 7 - нижня секція циліндра виконується телескоз днищем 2 опускається униз і гальмується гідропічною з можливістю переміщення вздовж його циліндрами 11 (фіг 2) Через те що у поршневій суміжної секції, що дозволяє забезпечити достаткамері 4 знаходиться невелика КІЛЬКІСТЬ КИСНЮ, ТО ній об'єм поршневої камери перед запаленням у результаті процесу догорання тиск у поршневій другого ПАТа за рахунок використання енергії тискамері 4 змінюється мало ку продуктів згорання першого ПАТа, - поршень встановлюється на суміжній секції Потім запалюють основний ПАТ 6 з великим циліндра, що дозволяє виключити нерозрахункове витрачанням продуктів згорання Продукти згопереміщення поршня з об'єктом у процесі перемірання надходять до великого об'єму поршневої щення нижньої секції, камери 4 і створюють робочий тиск, під дією якого поршень 3 з платформою 14 і об'єктом 13 перемі- поршень і днище розташовуються еквідистащується угору з постійною величиною прискореннтно, що дозволяє мінімізувати об'єм поршневої ня камери і КІЛЬКІСТЬ кисню у неї, - нижня секція циліндра виконується з можлиПісля випробувань поршень 3 опускають на вістю взаємодії з амортизаторами, що дозволяє шпангоут 8, а нижню секцію 7 піднімають угору за виключити деформацію нижньої секції циліндра і допомогою гідроциліндрів 12 забезпечити багаторазовість її використання Для виключення різкого підвищення тиску у Поставлена задача вирішується таким чином, поршневій камері 4 під час запалення кожного з що у запропонованому збуднику динамічного напатів 5 і 6 і плавного розгону об'єкту 13 випробувантаження, який містить секційний циліндр, на вання до розрахункової величини прискорення, нижній секції якого встановлені з утворенням пооб'єм поршневої камери 4 вибирають із наступного ршневої камери поршень і днище з пороховими с піввідношення акумуляторами тиску, та амортизатори, в ньому V G f 1 > 0,2-0,4, нижня секція циліндра виконана телескопічною з можливістю переміщення вздовж його суміжної де V, - робочий об'єм на момент запалення ісекції і взаємодії з амортизаторами, а поршень го ПАТа, м3, встановлений на суміжній секції циліндра, при Gf1 - початкове вагове витрачання продуктів цьому поршень і днище розташовані еквідистантно згорання і-го ПАТа, кгс/с Для випробувань важких об'єктів з перевантаДля пояснення запропонованого винаходу доженням, величина якого перевищує 4-6 одиниць, даються креслення та його детальний опис На повинно виконуватися наступне співвідношення кресленнях зображено - на фіг 1 - загальний вид збудника динамічноP ^ / G f 1 > 40-80, го навантаження (перед запаленням першого ПАде Р - сумарна вага об'єкту випробування і Та), поршня, тс - на фіг 2 - загальний вид збудника динамічно 60875 Запропонований збудник динамічного навантаження може забезпечити проведення випробувань відсіку рушійної установки за патентом України №49724А, МПК B64G1/00, F42B15/00, 2002р , який має вагу 5тс і діаметр Зм ЗО Комп'ютерна верстка М Мацело 6 Таким чином, запропонований збудник динамічного навантаження, який має просту і надійну конструкцію, дозволяє усунути викривлення динамічного імпульсу, який формується, і підвищити достовірність результатів випробувань (5 Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119