Способ возбуждения затухающих колебаний объекта и устройство для его осуществления

Способ возбуждения затухающих колебаний объекта и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике. Цель дополнительного изобретения - повышение достоверности испытаний при использовании для возбуждения колебаний объекта колебаний поршня, расположенного между двумя гидравлическими пружинами, за счет более точного задания начального перепада давлений в пружинах. Цель достигается за счет создания перепада давления путем вдвигания в одну из гидравлических пружин тела требуемого объема. Устройство, реализующее описываемый способ, содержит корпус 1, в полости 2 которого установлен поршень 3 со штоком 4, опертым на разрушаемую мембрану 5, двухступенчатый поршень 7, ступень большего диаметра которого размещена в дополнительной полости 8, сообщенной с полостью 2 осевым отверстием 9, пороховой заряд 11, установленный в полости 6, и дополнительный заряд 12, размещенный в полости 8. Поршень 3 делит полость 2 на камеры 15 и 16 для жидкости. В полости 8 образован упор 17. Корпус 1 крепится к испытуемому объекту 18. При воспламенении заряда 12 поршень 7 вдвигается в камеру 15 и создает строго определенный перепад давлений. При срабатывании заряда 11 разрушается мембрана 5, и поршень 3 начинает совершать колебания, передаваемые через корпус 1 на объект 18. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСОУБЛИН (51)5 G 01 М 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Щ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

А0 ИЗОВРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (61) l 359004 (21) 4384722/25-28 (22) 29.02.88 (46) 07,04.90. Бюл. В 13 (72) l0.À.Êðóãëîâ, Т.П.Кочеткова, О.И.Калинин, В.В.Алешин и fl.Ä.Âëàäèìèðîâ (53) 620..178.7 (088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1359004, кл. С 01 И 7/00, 1986. (54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЗАТУХАЮЩИХ .КОЛЕБАНИИ ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к испыта,SU.„r 655628 А 2

2 тельной технике. Цель дополнительного изобретения — повышение достоверности испытаний при использовании для возбуждения колебаний объекта колебаний поршня, расположенного между двумя гидравлическими пружинами, sa счет более точного задания начального перепада давлений в пружинах. Цель достигается за счет создания перепада давления путем выдвигания в одну из гидравлических пружин тела требуемого объема. Устройство, реализуницее описываемый способ, содержи корпус 1, в полости 2 которого установлен пор1555628 шень 3 со штоком 4, опертым на разрушаемую мембрану 5, двухступенчатый поршень 7, ступень большего диаметра которого размещена в дополнительной полости 8, сообщенной с полостью 2 осевым отверстием 9, пороховой заряд

11, установленный в полости 6, и дополнительный заряд 12, размещенный в полости 8. Поршень 3 делит полость 2 на камеры 15 и 16 для жидкости. В поИзобретение относится к испытательной технике, в частности к способам возбуждения затухающих колебаний испытуемого объекта и устройствам для осуществления этого. способа, и явля- 20 ется усовершенствованием изобретения по авт. св. 9 1359004.

Цель изобретения — повышение достоверности испытаний при использовании для возбуждения колебаний объек- 25 та колебаний массивного поршня, расположенного между двух гидравлических пружин за счет более точного задания: ,начального перепада давлений в гидр;.— влических пружинах. 30

Поставленная цель достигается за счет того, что начальный перепад давления создается путем вдвигания в одну из гидравлических пружин тела требуемого объема.

На чертеже изображено устройство, реализукюцее способ возбуждения затухающих колебаний объекта.

Устройство содержит корпус 1, в полости 2 которого установлен поршень 40

3 со штоком 4, опертым на удерживающий элемент в виде разрушаемой мембраны 5, размещенной в полости 6, двухступенчатый поршень 7, ступень которого, имеющая больший диаметр, 45 размещена в дополнительной полости

8, которая сообщена с полостью 2 через осевое отверстие 9 в разделяющей эти полости перегородке 10, пороховой заряд 11, служащии gas> разрушеHHH 50 мембраны 5 и размещенный в полости 6, и дополнительный пороховой заряд 12, служащий для создания давления, обеспечивающего вдвигание ступени поршня

7 меньшего диаметра в полость 2. Полости 2 и 6 разделены перегородкой

13, в которой выполнено осевое отверстие 14, через которое пропущен шток 4 поршня 3. Поршень 3 делит полости 8 образован упор 17. Корпус 1 крепится к испытуемому объекту 18.

При воспламенении заряда 12 поршень 7 вдвигается в камеру 15 и создает строго определенный перепад давлений.

При срабатывании заряда 11 разрушается мембрана 5, и поршень 3 начинает совершать колебания, передаваемые через корпус 1 на объект 18. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. лость 2 на поршневую f5 и штоковую 16 камеры. При заполнении этих камер жидкостью образуются гидравлические пружины, между которыми имеет возможность совершать колебания поршень

3. В полости 8 образован упор 17 для поршня 7. Корпус 1 крепится к испытуемому объекту 18. Упор 17 обеспечивает такой свободный ход поршня 7 при срабатывании заряда 12, чтобы в камере 15 возникло требуемое максимальное давление P.

При это необходимый свободный ход

ДХ поршня 7 определяется из условия где U — начальный объем камеры 15;

К вЂ” коэффициент сжимаемости жид к о с т и.

F — площадь торца ступени меньшего диаметра поршня 7.

Способ возбуждения затухающих колебаний объекта осуществляется следующим образом.

Корпус 1 устройства крепят к испытуемому объекту 18. Заполняют камеры 15 и 16 рабочей жидкостью. Исходя из требуемой максимальной амплитуды возбуждаемых колебаний, определяют необходимый перепад давлений между камерами 15 и f6. Для достижения этого перепада по выражению (I) определяют свободный ход поршня 7 и устанавливают поршень 7 соответст-, вующим образом, регулируя упор 17.

Воспламеняют пороховой заряд 12. Давление в полости 8 повышается, в результате чего ступень меньшего диаметра поршня 7 вдвигается в камеру

15 до упора ступени большего диаметра в перегородку 10, При этом давление в камере 15 повышается до заданной

5628

Формул а

0,1 Р (:а

5 155 величины, а поршень 7 удерживается в таком положении в течении всего времени колебательного процесса. Усилие, действующее при этом на поршень, равно 85-90Х усилия разрушения мембраны

5, которая удерживает поршень 3 от перемещения. Характеристики заряда l2 выбираются таким образом, чтобы дополнительное динамическое усилие, действующее на поршень 3 за счет быстрого выдвигания поршня 7, не превышало 10Х от усилия разрушения мембраны 5. Для этого скорость вдвигания поршня 7 X„« не должна превыпать значения

0 1ДР иткс р . д ю (2) где 6,Р=Р-1 — начальный перепад давлений между гидропружинами в камерах 15 и 16, - плотность рабочей жидкости а — скорость звука в жидкости.

Время затухания волновых процес" сов, возникающих в камере 15 при резком вдвигании поршня 7, составляет около 0,001 с.

Таким образом, через 0,001 с после вдвигания поршня 7 можно производить разрушение мембраны 5 для освобождения поршня 3. Для этого к мембране 5 прикладывают такое дополнительное усилие от автономного силовозбудителя, чтобы суммарное усилие, действующее на мембрану 5, составляло 110-115Х от усилия ее разрушения (т.е. обеспечивалось бы гарантированное разрушение мембраны 5). Это до- полнительное усилие создается за счет воспламенения заряда 11 в полости 6. Воспламенение заряда 11 не должно происходить позднее, чем через 0,01 с для исключения влияния возможного перетекания жидкости из камеры 15 в камеру 16 через уплотнение поршня 3. Требуемый интервал времени обеспечивается подбором баллистических параметров зарядов 11 и

12 или путем соответствующей задержки воспламенения заряда 11.

При разрушении мембраны 5 поршень

3 освобождается и под действием начального перепада давлений в камерах

15 и 16 начинает совершать колебания, за счет чего испытуемый объект 18 через корпус 1 будет подвергаться воз,действию мощных высокочастотных затуВ хаюших колебаний.

Начальная амплитуда колебаний поршня 3 определяется начальным перепадом давления между камерами 15

5 и 16 который может быть задан досУ таточно точно путем строго регламентированного уменьшения объема жидкости в камере 15 за счет вдвигания в нее поршня 7 на заранее определенную величину. Высокая точность воспроизведения заданной динамической нагрузки обеспечивается также тем, что эта нагрузка не зависит от усилия разрушения мембраны 5, которое осуществляется с помощью автономного силовоэбудителя (заряда 11).

Предлагаемый способ возбуждения затухающих колебаний и устройство для его осуществления обеспечивают

20 воспроизведение начального ускорения испытуемого объекта с точностью порядка 5Х. изобретения

1. Способ возбуждения затухающих колебаний объекта по авт. св.

У 1359004, отличающийся тем, что, с целью повышения достовер30 ности испытаний при использовании гидравлических пружин за счет более точного задания начального перепада давления в гидравлических пружинах, начальный перепад давлений создают за счет уменьшения объема одной из гидравлических пружин на заданную величину путем вдвигания в нее тела требуемого объема со скоростью не более где ДР— требуемый начальный перепад

45 давлений между гидравлическими пружинами, н/м

1 — плотность жидкости, кг/м, а — скорость звука в жидкости, м/с, 50 а дополнительное усилие от автономного силовозбудителя прикладывают через

0,001-0,01 с после создания перепада давления.

2. Устройство для возбуждения затухающих колебаний объекта по авт. св. 9 1359004, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности испытаний при использовании гидравлических пружин за счет

1555628

Р7р К

ЬХ =

F . t где P

Составитель В.Финогенов

Техред Л.Сердюкова Корректор С Черни с

Редактор А.Козориз

Ф Ф

Заказ 552 Тираж 441 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101 более точного задания начального Перепада давлений в гидравлических пружинах, оно снабжено двухступенчатым поршнем, ступень большего диаметра которого размещена в дополнительной полости, которая выполнена в корпусе и сообщена с поршневой камерой основной полости через осевое отверстие в разделяющей эти полости перегородке, а ступень меньшего диаметра герметично введена в осевое отверстие, и дополнительным пороховым зарядом для создания давления, обеспечивающего вдвигание ступени поршня меньшего диаметра в поршневую камеру основной полости, в дополнительной полости со стороны заряда образован упор для поршня, а свободный ход дХ двухступенчатого поршня выбран из условия требуемое максимальное давление в поршневой камере, н/м, начальный объем жидкости в поршневой камере, м5, коэффициент сжимаемости жидкости, м /н, Я площадь торця ступени меньmего диаметра двухступенчатого поршня, м