2. По принципу действия ускорителя, создающего принудительный разгон, установки могут быть механическими (эластичными, пружинными, ротационными и т.д.), пневматическими, электрогидравлическими, электродинамическими и др.
Возможно осуществление разгона с помощью баллистического маятника. Для качественной работы установок необходимо, чтобы в процессе разгона перегрузка была минимальной и не превышала 10% ускорения, возникающего при взаимодействии платформы с тормозным устройством.
3. По системе управления различают установки с неуправляемым и управляемым ударным воздействием. Управление ударными установками может быть ручным, дистанционным и автоматическим.
К установкам с неуправляемым ударным воздействием относятся механические (эластичные, маятниковые) и пневматические.
К установкам с управляемым ударным воздействием относятся электродинамические и
электрогидравлические. Следует отметить, что воспроизведение ударного воздействия
в электродинамических установках может даже достигаться с помощью синтеза амплитудного спектра А0(
). Решение задачи синтеза ударного воздействия может осуществляться
аналоговым и цифровым методами.
4. По характеру воспроизводимых ударных воздействий различают ударные установки, воспроизводящие многократные и одиночные удары, транспортную тряску и комбинированные нагрузки, а также имитирующие падения и столкновения.
Основным элементом измерительного тракта являются измерительные преобразователи, служащие источниками сигналов измерительной информации. Для индикации, регистрации и анализа этих сигналов используются электронные радиоизмерительные приборы общего применения (осциллографы, анализаторы спектра и амплитудно-частотных характеристик и др.).
Установки одиночных ударов могут осуществлять разгон принудительно за счет свободного падения. Среди установок с принудительным разгоном наибольшее применение получили электродинамические*, пневматические, гид-ровлические и ротационные ускорители. Кроме того, применяются копры маятникового (баллистического) типа. В установках со свободным падением используется вертикальное сбрасывание по направляющим. Определенные формы импульсов достигаются за счет применения механических, пневмогид-равлических, пневматических тормозных устройств. Установки данного типа могут быть неуправляемыми и управляемыми.
Рассмотрим принципы действия и конструкции нескольких установок одиночных ударов.
Установка с вертикальным сбрасыванием (рис. 4) конструктивно может быть выполнена в виде каретки 1, свободно перемещающейся вверх и вниз между вертикальными стальными стойками 2 по роликам. Испытуемое изделие 4 закрепляется болтами на каретке и потом вручную или подъемником 3 с приводом поднимается вверх. Форма ударного импульса определяется свойствами соударяющихся поверхностей 5, которые могут изменяться за счет изменения их материала и формы, а также за счет использования специальных тормозных приспособлений. Так, например, на нижней стороне каретки может быть смонтировано тормозное приспособление в виде пневматического плунжера, состоящего из цилиндра и поршня с регулируемым клапаном. Изменяя количество воздуха в цилиндре, можно регулировать интенсивность удара. Чем больше воздуха, тем меньше сила удара. Наличие пневматического плунжера позволяет изменять ударное ускорение и длительность импульса. Высота сбрасывания обычно изменяется в диапазоне 0,3... 1,5 м. Отрегулировав плунжер на заданную перегрузку, освобождают поднятую вверх каретку с испытуемым изделием, после чего они падают на стальную плиту основания—наковальню. Этим методом могут быть созданы ударные импульсы с ускорением 800000 м-с'2. Преимуществом данной установки является ее относительная простота, возможность контроля положения до удара и во время него. Основным недостатком является возможность заедания каретки при ее перемещении, что приводит к ложным эффектам.
Возможно создание ударных установок, основанных на гидравлических или пневматических принципах. Их действие не зависит от силы тяжести для создания ударной силы.
В конструкцию ударной установки, построенной на пневматическом принципе (рис. 5),
входит цилиндр 1 с перемещающимся в нем поршнем 2. Под давлением
воздуха, поступающего в цилиндр 1 через клапан 10, подвижная каретка 6с испытуемым изделием 5 поднимается в верхнюю точку. Далее
включается тормоз 4. При этом через клапан 8 поступает воздух, который
обеспечивает удержание подвижной каретки в верхнем положении. Под
действием воздуха, поступающего через клапан 9 в цилиндр 3, в нем создается
избыточное давление. В то же время давление воздуха в цилиндре 1 снижается
за счет выпуска его через клапан 10. За счет избыточного давления в
цилиндре 3 подвижная каретка
перемещается и ударяется о наковальню 7. Форма волны ударного импульса зависит от формы и материала наковальни. Сразу после удара вновь включается тормоз для исключения искажений импульса после отскакивании подвижной каретки.
Недостатками пневматических ударных установок являются: трудность получения импульсов заданной формы, ограниченные диапазоны амплитуд ускорений и длительностей ударных импульсов.
Копры маятникового типа основаны на использовании силы инерции массы молота, прикладываемой через наковальню к испытуемому изделию, В конструкцию маятникового копра (рис. 6) входят: наковальня 7, на которую устанавливаются испытуемые изделия; молот 6, соударяющийся с наковальней; станина 5, на которую устанавливается наковальня, и система 4 подвески молота.
Работа копра маятникового типа заключается в том, что молот подними- ется на угол 160... 180° в верхнее исходное положение и удерживается там защелкой фиксирующего устройства 3. После освобождения защелки молот падает на наковальню, передающую силу удара изделию. Запасенная молотом энергия Е, определяемая его массой и расстоянием от оси качания до цен три тяжести, частично расходуется при ударе по наковальне с изделием, а частично затрачивается на отскок молота. Энергия удара, воздействующего на изделие, определяется как разность между первоначальным запасом энергии Е и фик- сируемой энергией отскока Е1.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.