РАЗГОННЫЙ ОТСЕК СТЕНДА ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Полезная модель относится к испытательной технике, в частности к баллистическим установкам для испытаний на ударные нагрузки различных материалов, а именно к разгонным отсекам стендов для ударных испытаний образцов, в частности нитей, например арамидных нитей или жгутов.
Наиболее близким является разгонный отсек стенда для ударных испытаний, содержащий полый цилиндрический разгонный ствол и устройство для закрепления испытуемых образцов (Патент на изобретение РФ №2404417 от 22.06.2009 МПК G01M 7/08, опубл. 20.11.2010)
Недостатками указанного разгонного отсека стенда для ударных испытаний является значительная погрешность получаемых значений напряжений из-за свободного крепления испытуемого образца в устройстве для закрепления образцов, а так же отсутствие возможности закрепления и установки образцов нитей или жгутов.
Технический результат заявленной конструкции заключается в обеспечении возможности проведения испытаний на ударные нагрузки в образцах нитей или жгутов и повышении точности получаемых динамических характеристик (например, зависимость напряжений от деформаций) испытуемых образцов.
Технический результат достигается тем, что разгонный отсек стенда для ударных испытаний, содержит полый цилиндрический разгонный ствол и устройство для закрепления испытуемых образцов.
Новым в заявленной полезной модели является то, что устройство для закрепления испытуемых образцов, содержит полый цилиндрический корпус, закрепленный на разгонном стволе с помощью элементов крепления, выполненных на одном из концов корпуса на внутренней поверхности, на другом конце корпуса на наружной поверхности установлены устройства для натяжения образцов, и подвижную опору, установленную одновременно на разгонном стволе и на полом цилиндрическом корпусе с возможностью перемещения, на боковой поверхности подвижной опоры смонтированы устройства для натяжения образцов, количество которых равно количеству устройств для натяжения образцов на цилиндрическом корпусе, на торцевой поверхности подвижной опоры установлены пьезоакселерометры, на наружной поверхности цилиндрического корпуса установлены тензорезисторы.
Подвижная опора состоит из основания и закрепленной в нем ударной шайбы, между которыми устанавливается полый цилиндрический корпус.
Элемент крепления полого цилиндрического корпуса к разгонному стволу выполнен в виде резьбы или шлица.
На фигуре представлен разгонный отсек стенда для ударных испытаний.
Разгонный отсек стенда для ударных испытаний образцов 1, например полимерных нитей, арамидных нитей, жгутов или металлической проволоки, устанавливается на стенд для ударных испытаний с целью определения динамических характеристик (например, зависимость напряжений от деформаций) образцов при ударе.
Разгонный отсек стенда для ударных испытаний образцов 1 содержит полый цилиндрический разгонный ствол 2 и устройство для закрепления испытуемых образцов 1.
Устройство для закрепления испытуемых образцов 1, содержит полый цилиндрический корпус 3 и подвижную опору 4.
На одном конце полого цилиндрического корпуса 3 на наружной поверхности установлены устройства для натяжения 5 образцов 1, на другом конце корпуса 3 на внутренней поверхности имеется элемент крепления 6 цилиндрического корпуса 3 к разгонному стволу 2. Разгонный ствол 2 на конце снабжен элементом крепления 6.
Подвижная опора 4 установлена одновременно на разгонном стволе 2 и на полом цилиндрическом корпусе 3 с возможностью перемещения. На боковой поверхности подвижной опоры 4 смонтированы устройства для натяжения 5 образцов 1, количество которых равно количеству устройств для натяжения образцов на цилиндрическом корпусе 3. При этом устройства для натяжения 5 образцов 1 должны располагаться симметрично друг относительно друга и их количество может быть равно 2 или 4.
На торцевой поверхности подвижной опоры 4 установлены пьезоакселерометры 7, которые используются для измерения параметров вибрации опоры 4. На наружной поверхности цилиндрического корпуса 3 установлены тензорезисторы 8 для контроля изменения усилия натяжения образцов в процессе исследования.
Подвижная опора 4 состоит из основания и закрепленной в нем ударной шайбы, между которыми устанавливается цилиндрический корпус 3.
Для обеспечения прочности и жесткости основание может быть изготовлено из титановых сплавов, например из ВТ6. Ударная шайба, выполненная из стали, обеспечивает передачу усилия от ударника подвижной опоре 4 и затем испытуемым образцам 1.
В ударной шайбе может быть выполнено сквозное отверстие для регистрации скорости ударника и перемещения подвижной опоры 4 при помощи радиоинтерферометра.
Элемент крепления 6 полого цилиндрического корпуса 3 к разгонному стволу 2 выполнен в виде резьбы или шлица. Таким образом, такое соединение позволяет деформировать часть цилиндрического корпуса 3 с измерением ее деформации с помощью тензорезисторов 8, и тем самым оценивать изменение усилия, приложенного к образцам 1, вплоть до их разрыва.
Разгонный отсек работает следующим образом.
Перед проведением исследований испытуемые образцы 1 закрепляют на устройствах для натяжения 5 таким образом, чтобы один конец образца 1 был закреплен в устройствах для натяжения 5 на цилиндрическом корпусе 3, а другой конец образца 1 был закреплен в устройствах для натяжения 5 на подвижной опоре 4. Количество испытуемых образцов может быль 2 или 4.
Затем разгонный отсек устанавливают на стенд для ударного исследования, например на взрывной ударный стенд «Ствол-30».
После разгона на стенде ударник стенда в разгонном стволе 2 производит удар о подвижную опору 4 и, двигаясь вместе с ней, производит растяжение образцов 1 вплоть до их разрыва. Под воздействием усилия натяжения образцов 1 происходит деформация части цилиндрического корпуса 3. При этом с помощью тензорезисторов 8 происходит фиксирование значения деформации цилиндрического корпуса 3, тем самым позволяющее оценивать изменение усилий, приложенных к образцам 1. Пьезоакселерометры 7 регистрируют вибрации, возникающие в подвижной опоре 4.
При проведении исследований возможна регистрация величины перемещения подвижной опоры 4 в процессе нагружения при помощи радиоинтерферометра.
Данные исследования позволяют определить изменение усилия, приложенного к образцам, и тем самым оценить динамическую прочность образцов при ударных нагрузках в продольном направлении вплоть до самого разрушения образцов.
Предлагаемая конструкция разгонного отсека стенда для ударных испытаний позволяет повысить точность получаемых данных при исследовании, а именно установить динамическую прочность образцов в зависимости от изменения усилия, приложенного к образцам, и таким образом снизить погрешности при определении напряжений в образцах.