Рельсовый стенд для динамических трековых испытаний материалов и конструкций на ударные воздействия

Полезная модель относится к испытательному оборудованию и предназначена для наземных динамических трековых испытаний фрагментов конструкций и материалов авиационной и ракетно-космической техники.
Известен стенд для испытаний материалов и защитных устройств при воздействии высокоэнергетических обломков газотурбинных двигателей, содержащий ракетную каретку с установленными на ней ракетными двигателями и испытуемым образцом материала или защитного устройства. Патент РФ на полезную модель №63064, МПК G01M 7/08, 10.05.2007. Недостатком указанного стенда является невозможность совмещения в одном пуске испытаний нескольких образцов, в том числе разных по массово-габаритным параметрам, функциональному назначению и условиям ударного воздействия.
Известен также рельсовый стенд для динамических трековых испытаний материалов и конструкций на ударные воздействия, содержащий ракетную каретку, разгоняемую с помощью ракетных двигателей по рельсовым направляющим, на которой в поперечном относительно ее движения направлении одновременно размещено несколько испытуемых образцов материала или конструкции. Испытуемые образцы могут быть установлены на ракетной каретке с помощью кронштейнов под разными углами. Объекты, воздействующие в процессе удара на испытуемые образцы, установлены с помощью разрушаемых тяг на кронштейнах, размещенных вдоль рельсовых направляющих в заданных точках, лежащих на траекториях движения соответствующих испытуемых образцов. При этом в одном пуске обеспечивается возможность моделирования разных условий ударных воздействий по ориентации, скорости, зоне соударения и другим параметрам испытуемого образца и воздействующего на него объекта. Патент РФ на полезную модель №111654, МПК G01M 7/08, 20.12.2011. Данное решение принято в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является относительно низкая достоверность результатов испытаний, так как, в отличие от испытуемых образцов, реальные элементы конструкций в процессе их функционирования находятся в напряженно-деформированном состоянии под действием траекторных нагрузок. Кроме того, оболочечные конструкции могут быть нагружены внутренним давлением. Результат воздействия при прочих равных условиях будет зависеть от напряженно-деформированного состояния элементов конструкций.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является повышение достоверности результатов испытаний.
Технический результат достигается тем, что в рельсовом стенде для динамических трековых испытаний элементов конструкций на ударные воздействия, включающем ракетную каретку с установленными на ней ракетными двигателями, кронштейны, выполненные с возможностью закрепления элементов конструкций на каретке под разными углами в поперечном относительно ее движения направлении, объекты, воздействующие на испытуемые элементы конструкций, установленные с помощью разрушаемых тяг на балках, размещенных вдоль рельсовых направляющих в заданных точках, лежащих на траекториях движения соответствующих элементов конструкций, на каждом кронштейне закреплено нагружающее устройство, имеющее механическую связь с соответствующим элементом конструкции и создающее в нем напряженно-деформированное состояние.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен вид сбоку стенда. На фиг. 2 - вид сверху. Рельсовый стенд содержит ракетную каретку 1 с ракетными двигателями 2, испытуемыми элементами конструкций 3, размещенными на каретке при помощи кронштейнов 4, нагружающие устройства 5, размещенные на кронштейнах 4 и имеющие механическую связь с соответствующим элементом конструкции 3. Нагружающие устройства 5 создают в испытуемых элементах конструкций напряженно-деформированные состояния, возникающие в них под действием реальных траекторных нагрузок. Стенд содержит также объекты 6, воздействующие на испытуемые элементы конструкций 3, установленные с помощью разрушаемых тяг 7 на балках 8 в заданных точках вдоль рельсовых направляющих 9.
Стенд работает следующим образом. Перед пуском испытуемые элементы конструкций 3 размещают на ракетной каретке 1 под требуемыми углами в поперечном относительно ее движения направлении с помощью кронштейнов 4. При помощи нагружающих устройств 5 в испытуемых элементах конструкций 3 создают напряженно-деформируемое состояние, моделирующее реальные траекторные нагрузки. Например, в качестве нагружающих устройств 5 могут быть использованы домкраты для создания в испытуемых образцах 3 растягивающих, сжимающих напряжений или напряжений изгиба. Объекты 6, воздействующие в процессе удара на испытуемые элементы конструкций 3, устанавливают с заданной ориентацией с помощью разрушаемых тяг 7 на балках 8, размещенных вдоль рельсовых направляющих 9 в заданных точках, расположенных на траекториях движения соответствующих испытуемых элементов конструкций 3. Ракетная каретка 1 с испытуемыми элементами конструкций 3 разгоняется ракетными двигателями 2 по рельсовым направляющим 9. При достижении кареткой 1 на заданной скорости точек установки воздействующих объектов 6 происходит их столкновение с соответствующим элементом конструкции 3.
Таким образом, вышеописанные отличия заявляемой полезной модели от прототипа позволяют повысить достоверность результатов испытаний.