БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ МАЯТНИКОВЫЙ КОПЕР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УДАРНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
BALLISTIC PENDULUM HAMMER FOR IMPACT EFFECT TESTS

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к баллистическим маятниковым копрам для испытания на ударное воздействие.
Известен баллистический маятниковый копер для испытания на ударное воздействие (патент РФ №1472782, кл. G01М 7/00, G01N 3/30, 1989), содержащий основание, установленные на нем платформу с приводом вращения, два соударяемых маятника для закрепления испытуемых объектов, установленные в положении, обеспечивающем их разнонаправленный поворот, синхронизатор вращения маятников, включающий два колеса, связанных между собой и скрепленных с маятниками, груз, смещенный от оси вращения платформы и предназначенный для поворота колес, и фиксатор маятников в исходном положении.
Недостаток копра состоит в том, что изменение направления действия массовых сил возможно только в одной плоскости сечения объектов. Копер не допускает изменения соотношения массовых сил на объектах, что также является его недостатком.
Известен баллистический маятниковый копер для испытания на ударное воздействие (патент РФ №1718019, кл. G01N 3/30, 1991), содержащий основание, установленные на нем платформу с приводом вращения, два соударяемых маятника для закрепления испытуемых объектов, установленные в положении, обеспечивающем их разнонаправленный поворот, синхронизатор вращения маятников, включающий два колеса, связанных между собой и скрепленных с маятниками, груз, смещенный от оси вращения платформы и предназначенный для поворота колес, и фиксатор маятников в исходном положении.
Недостаток копра также состоит в том, что изменение направления действия массовых сил возможно только в одной плоскости сечения объектов. Копер позволяет изменять соотнношение механических нагрузок на объектах, но не допускает изменения соотношения массовых сил, что также является его недостатком.
Известен баллистический маятниковый копер для испытания на ударное воздействие (патент РФ №1645866, кл. G01М 7/08, G01N 3/30, 1991), принимаемый за прототип. Копер содержит основание, установленные на нем первую платформу с приводом вращения, два соударяемых маятника для закрепления испытуемых объектов, установленные в положении, обеспечивающем их разнонаправленный поворот, синхронизатор вращения маятников, включающий два колеса, связанных между собой и скрепленных с маятниками, груз, смещенный от оси вращения первой платформы и предназначенный для поворота колес, и фиксатор маятников в исходном положении.
Недостаток данного устройства состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при изменении направления массовых сил как в одной плоскости, так и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях сечений взаимодействующих объектов, а также при равных или различных величинах массовых сил. Направление массовых сил изменяется только в одной плоскости, причем массовые силы имеют одинаковые значения. Это ограничивает объем информации при исследованиях.
Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем испытаний при изменении направления массовых сил как в одной плоскости, так и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях сечений взаимодействующих объектов при равных или различных величинах массовых сил.
Технический результат достигается тем, что баллистический маятниковый копер для испытания на ударное воздействие, содержащий основание, установленные на нем первую платформу с приводом вращения, два соударяемых маятника для закрепления испытуемых объектов, установленные в положении, обеспечивающем их разнонаправленный поворот, синхронизатор вращения маятников, включающий два колеса, связанных между собой и скрепленных с маятниками, груз, смещенный от оси вращения первой платформы и предназначенный для поворота колес, и фиксатор маятников в исходном положении, согласно изобретению на первой платформе установлена вторая платформа с приводом вращения, ось вращения которой перпендикулярна оси вращения первой платформы, при этом колеса синхронизатора, маятники, фиксатор маятников и груз размещены на второй платформе.
Технический результат достигается также тем, что колеса синхронизатора выполнены с возможностью взаимного поворота в исходном положении.
Вторая платформа с приводом при условии расположения на ней маятников с элементами обеспечения их поворота создает новый эффект - возможность вращения маятников в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Это создает дополнительную, по сравнению с прототипом, массовую силу. Возможность изменить исходное положение колес и маятников задает определенное соотношение величин массовых сил на объектах, что также неосуществимо в прототипе. Этим достигается технический результат.
На чертеже представлена схема копра.
Баллистический маятниковый копер для испытания на ударное воздействие содержит основание 1, установленные на нем первую платформу 2 с приводом вращения 3, два соударяемых маятника 4, 5 для закрепления испытуемых объектов 6, 7, установленные в положении, обеспечивающем их разнонаправленный поворот, синхронизатор вращения маятников, включающий два колеса 8, 9, связанных между собой и скрепленных с маятниками 4, 5, груз 10, смещенный от оси А-А вращения первой платформы 2 и предназначенный для поворота колес 8, 9, и фиксатор 11 маятников в исходном положении.
На первой платформе 2 установлена вторая платформа 12 с приводом вращения 13, ось Б-Б вращения которой перпендикулярна оси А-А вращения первой платформы 2. Колеса 8, 9 синхронизатора, маятники 4, 5, фиксатор 11 маятников и груз 10 размещены на второй платформе 12.
Колеса 8, 9 синхронизатора выполнены с возможностью взаимного поворота в исходном положении.
Возможность взаимного поворота колес в исходном положении может обеспечиваться, например, установкой одного из колес 9 на своем валу 14 на скользящей шпонке 15. Вторая платформа 12 установлена на первой платформе 2 с помощью стойки 16.
Копер работает следующим образом.
Включают привод 3 и приводят во вращение платформу 2. В положении маятников 4, 5, показанном на фиг.1, когда объекты 6, 7 располагаются на оси А-А вращения платформы 2, массовые силы на объектах не возникают. Для испытаний при изменении направления массовых сил в одной плоскости выключают фиксатор 11. Груз 10 за счет центробежной силы с помощью колес 8, 9 поворачивает синхронно маятники 4, 5 навстречу друг другу до соударения объектов 6, 7. При повороте маятников от начала поворота и до соударения в объектах 6, 7 возникают нарастающие массовые силы, направление действия которых изменяется в одной плоскости, совпадающей с плоскостью чертежа. Для таких же испытаний, но при наличии на объектах начальных массовых сил постоянного направления изменяют начальное положение маятников относительно оси А-А, для чего приводом 13 поворачивают платформу 12 вокруг оси Б-Б на заданный угол в пределах до 90°. Тогда при вращении платформы 2 на объектах создаются начальные массовые силы, величина которых тем больше, чем ближе плоскость расположения маятников к горизонтальной (по чертежу) плоскости. Испытания при изменении направления массовых сил в двух плоскостях проводятся по нескольким схемам. Для испытаний при переменных направлениях начальных массовых сил приводом 13 вращают платформу 2 с заданной скоростью, отчего начальные массовые силы циклически изменяются по величине и направлению в объемах объектов. При достижении заданных величин и характера изменения массовых сил выключают фиксатор 11 и маятники дополнительно поворачиваются вокруг оси поворота соответствующего колеса 8 и 9. Это создает изменение направления массовых сил в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в объемах объектов 6, 7. Так проводят испытания при равных величинах массовых сил и характере их изменения на обоих объектах 6, 7. Для испытаний при разных величинах массовых сил в исходном положении производят взаимный поворот колес 8, 9, для чего выводят колесо 9 из зацепления с колесом 8, поворачивают его в новое положение и вновь вводят в зацепление с колесом 8 благодаря скользящей шпонке 15. Маятник 5 занимает новое положение, показанное пунктиром на чертеже. Благодаря различным расстояниям объектов 6 и 7 от осей А-А и Б-Б массовые силы на объектах будут неодинаковыми. Испытания проводят по схемам, описанным выше.
Предлагаемый копер обеспечивает проведение испытаний при изменении направления массовых сил как в одной плоскости, так и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях сечений взаимодействующих объектов при равных или различных величинах массовых сил.