СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА, ДВИЖУЩЕГОСЯ ПО РЕЛЬСОВОЙ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ
METHOD FOR BRAKING OBJECT MOVING ALONG RAIL TRACK

Изобретение относится к испытательной технике. Область использования -торможение объектов, движущихся с высокой скоростью по рельсовой направляющей при проведении испытаний на ракетном треке.
Известен способ торможения объектов, движущихся по рельсовой направляющей с высокой скоростью, который реализуется при работе устройства, описание которого приведено в патенте RU 136573, «Устройство для торможения высокоскоростных монорельсовых ракетных тележек», МПК G01M 17/00 (2006.01) опубл. 10.01.2014, выбранный в качестве прототипа. Устройство для торможения высокоскоростных монорельсовых ракетных тележек включает ограждающую конструкцию и наполнитель. Ограждающая конструкция состоит из двух и более емкостей в виде отсеков, установленных симметрично относительно рельсовых направляющих ракетного трека с возможностью прохождения ракетной тележки между ними. На корпусе тележки симметрично размещены силовые кронштейны, выступающие на внешний контур корпуса тележки таким образом, что при ее движении силовые кронштейны проходят через отсеки устройства, оказывая, тем самым, силовое воздействие на объект для его торможения.
2
При проведении динамических испытаний изделий (объектов испытаний - ОИ) производят разгон до высокой скорости контейнера с ОИ по рельсовой направляющей ракетного трека. При этом максимальное ускорение при разгоне может существенно превышать 100000 м/с, что не позволяет для торможения контейнера с ОИ использовать описанный в прототипе способ торможения. Применение силовых кронштейнов повлечет за собой увеличение массы разгоняемого контейнера и снижение прочностных характеристик его конструкции, что несовместимо с требованием по реализации при проведении динамических испытаний ОИ высокого уровня ускорения контейнера при разгоне.
Решаемой технической проблемой является создание способа торможения объекта, скользящего по рельсовой направляющей, совместимого с высоким уровнем ускорения, действующим при разгоне объекта.
Технический результат заключается в воспроизведении силового воздействия на объект, движущийся с высокой скоростью по рельсовой направляющей, с реализацией заданных параметров его торможения, обеспечивающих сохранность объекта, а также остановке объекта в пределах длины рельсовой направляющей ракетного трека.
Технический результат достигается за счет применения заявляемого способа торможения объекта, движущегося по рельсовой направляющей с высокой скоростью посредством, по крайней мере, одной опоры скольжения, включающий силовое воздействие на движущийся объект тормозным устройством, выполненным в виде, по крайней мере, одной емкости с жидкостью, установленной в заданном месте ракетного трека.
В отличие от прототипа в заявляемом способе каждую емкость выполняют в виде рукава, изготовленного из легко разрушаемого материала, рукава размещают последовательно вплотную друг к другу на верхней поверхности рельсовой направляющей, при этом каждый последующий по направлению движения объекта рукав заполняют объемом жидкости, обеспечивающим большую площадь взаимодействия объекта с жидкостью.
Между верхней поверхностью рельсовой направляющей и рукавами может быть установлена легко разрушаемая подложка, ширина которой больше ширины головки рельсовой направляющей.
Выполнение каждой емкости в виде рукава из легко разрушаемого материала обеспечивает возможность размещения на верхней поверхности рельсовой направляющей объема жидкости, оказывающей заданные параметры силового воздействия на объект, движущийся с высокой скоростью по рельсовой направляющей.
Размещение рукавов последовательно вплотную друг к другу на верхней поверхности рельсовой направляющей и заполнение каждого последующего рукава объемом жидкости, обеспечивающим большую по направлению движения объекта площадь взаимодействия объекта с жидкостью, позволяют по мере снижения скорости движения объекта реализовывать приблизительно постоянный уровень силового воздействия на объект и, благодаря этому, приблизительно постоянную величину ускорения торможения объекта.
Установка между верхней поверхностью рельсовой направляющей и рукавами легко разрушаемой подложки, ширина которой больше ширины головки рельсовой направляющей, позволяет использовать рукава с большим поперечным сечением. Благодаря этому дополнительно может быть увеличена площадь взаимодействия объекта с жидкостью и реализован более высокий уровень силового воздействия на движущийся по рельсовой направляющей объект.
Заявляемый способ торможения объекта, движущегося по рельсовой направляющей, поясняется фигурами: на фиг. 1 изображена схема движения объекта по рельсовой направляющей, на верхней поверхности которой размещены рукава, заполненные жидкостью; фиг. 2 - схема движения объекта по рельсовой направляющей, на верхней поверхности которой размещены подложка с рукавами, заполненными жидкостью; фиг. 3 - поперечный разрез рельсовой направляющей с подложкой и рукавом, заполненным жидкостью.
2
Описание способа торможения объекта, движущегося по рельсовой направляющей ракетного трека, приводится на примере принудительного торможения объекта в виде контейнера 1, снаряженного объектом испытаний (ОИ) 2 и движущегося с высокой скоростью по рельсовой направляющей 3 ракетного трека посредством опоры скольжения 4 (фиг. 1). Разгон контейнера 1 до высокой скорости производится разгонным устройством (на фиг. не представлено). Ускорение контейнера 1 при проведении динамических испытаний ОИ 2 в процессе разгона может значительно превышать 100000 м/с. Для обеспечения остановки контейнера 1 в пределах длины рельсовой направляющей 3 ракетного трека применяется заявляемый способ торможения, в процессе которого обеспечивается реализация требуемого, не превышающего заданный уровень, ускорения торможения. В заданном месте ракетного трека на верхней поверхности 5 рельсовой направляющей 3 размещают несколько рукавов 6, изготовленных из легко разрушаемого материала (например, полиэтиленовой пленки). Рукава 6 размещают вплотную друг к другу. Каждый последующий по направлению движения контейнера 1 рукав заполняют объемом жидкости (например, водой), обеспечивающим большую площадь взаимодействия контейнера 1 с жидкостью.
Площадь взаимодействия движущегося контейнера с жидкостью ограничена поперечными габаритами рукава, который заполняется объемом жидкости, а те, в свою очередь, шириной головки рельсовой направляющей, на которую рукав укладывается, При необходимости увеличения указанной площади взаимодействия (например, для торможения тяжелых объектов) между рельсовой направляющей и рукавом может быть размещена легко разрушаемая подложка 7 шириной превышающей ширину головки рельсовой направляющей (фиг.2, фиг. 3). Подложка должна быть выполнена из легко разрушаемого низкоплотного материала (например, пенопласта).
Заявляемый способ торможения объекта, движущегося по рельсовой направляющей, осуществляют следующим образом.
После разгона контейнер 1 с ОИ 2 посредством опоры скольжения 4 с высокой скоростью движется по рельсовой направляющей 3 ракетного трека до последовательно размещенных на ее верхней поверхности 5 рукавов 6, заполненных жидкостью. До этого момента контейнер 1 тормозится за счет сил аэродинамического сопротивления и торможения в паре «опора скольжения -рельсовая направляющая». Далее, в процессе движения контейнера, опора 4 скольжения разрушает рукава 6 и взаимодействует с жидкостью, локализованной материалом рукавов 6. Жидкость оказывает силовое воздействие на контейнер 1, ведущее к снижению скорости его движения. Уровень силового воздействия прямо пропорционален площади взаимодействия, квадрату скорости движения контейнера 1 и плотности жидкости. Площадь взаимодействия задают объемом жидкости на единицу длины рукава 6. В связи с тем, что объем жидкости распределен по длине рукава 6 равномерно, силовое воздействие, оказываемое жидкостью на движущийся контейнер, по мере снижения скорости его движения уменьшается. В этих условиях для поддержания ускорения торможения контейнера 1 на приблизительно постоянном высоком уровне каждый последующий по направлению движения контейнера 1 рукав 6 заполняют большим на единицу длины рукава 6 объемом жидкости, что ведет к увеличению площади взаимодействия контейнера 1 с жидкостью.
При применении рукавов 6 с большим поперечным сечением, обеспечивающих большую площадь взаимодействия движущегося контейнера 1 с жидкостью и, соответственно, создание повышенного уровня силового воздействия на контейнер 1, на поверхность рельсовой направляющей укладывают подложку 7 из легко разрушаемого материала шириной, превышающей ширину головки рельсовой направляющей 3. При взаимодействии с движущимся контейнером 1 подложка 7 разрушается, а контейнер 1 тормозится при взаимодействии с жидкостью, локализованной в рукавах 6.
Таким образом, использование заявляемого способа торможения объектов, движущихся с высокой скоростью по рельсовой направляющей ракетного трека, реализует воспроизведение силового воздействия на объект с реализацией заданных параметров его торможения, обеспечивающих сохранность объекта, а также остановку объекта в пределах длины рельсовой направляющей ракетного трека.
Предлагаемый способ торможения объекта, движущегося по рельсовой направляющей, успешно прошел экспериментальную проверку.