RU2616353C1 - Stand for impact tests of devices and equipment - Google Patents
Stand for impact tests of devices and equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2616353C1 RU2616353C1 RU2015149144A RU2015149144A RU2616353C1 RU 2616353 C1 RU2616353 C1 RU 2616353C1 RU 2015149144 A RU2015149144 A RU 2015149144A RU 2015149144 A RU2015149144 A RU 2015149144A RU 2616353 C1 RU2616353 C1 RU 2616353C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- panel
- pyrotechnic
- striker
- equipment
- devices
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/08—Shock-testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
- G01N3/313—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated by explosives
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для испытаний на ударные воздействия и может быть использовано при испытаниях на высокоинтенсивные ударные воздействия различных, в том числе и пространственных, систем, состоящих из функционально связанных приборов, автономное испытание каждого из которых недостаточно (остаются, например, неотработанными функциональные связи между приборами при ударных воздействиях).The invention relates to devices for impact tests and can be used in tests for high-intensity impacts of various, including spatial, systems consisting of functionally connected devices, autonomous testing of each of which is insufficient (for example, functional connections between shock impact devices).
Существует достаточно много различных стендов для испытаний приборов и оборудования на ударные воздействия. К примеру, это вибрационные электродинамические стенды, стенды с падающими столами и т.д. (Вибрации в технике. Справочник (в 6-ти томах). М.: "Машиностроение". Т. 5: Измерения и испытания. / Под ред. М.Д. Генкина, 1981 г. - 496 с.; стр. 476-477). В настоящее время наибольшее распространение при испытаниях находят системы на базе вибростендов, однако они в силу своих конструктивных особенностей не обеспечивают воспроизведения высокоинтенсивного нагружения крупногабаритных и массивных конструкций. Требования к стендам особенно высоки при необходимости воспроизведения воздействий большой интенсивности, малой длительности и сложной формы.There are many different stands for testing instruments and equipment for impact. For example, these are vibrating electrodynamic stands, stands with falling tables, etc. (Vibrations in technology. Reference (in 6 volumes). M.: “Mechanical Engineering.” Vol. 5: Measurements and tests. / Ed. By MD Genkin, 1981 - 496 p .; p. 476 -477). Currently, systems based on vibration stands are most widely used in testing, but due to their design features they do not provide reproduction of high-intensity loading of large and massive structures. The requirements for the stands are especially high when it is necessary to reproduce the effects of high intensity, short duration and complex shape.
Наиболее близким (прототип) является стенд для испытаний на высокоинтенсивные ударные воздействия приборов и оборудования, состоящий из приспособления для крепления аппаратуры, вывешенного на гибких тросах с установленными на нем аппаратурой и регистрирующими датчиками (патент РФ №2269105, G01M 7/08 от 20. 09. 2005 г.). В качестве приспособления используют сотовую панель с закладными для установки испытуемой аппаратуры, а источники ударных воздействий выполнены в виде многослойных амортизационных стержней с пиротехническими устройствами. Слои стержней выполнены из материалов с различной акустической податливостью, при этом амортизационный стержень с пиротехническим устройством соединяется с сотовой панелью через переходное устройство, выполненное виде стакана на цилиндрической ножке.The closest (prototype) is a test bench for high-impact impacts of instruments and equipment, consisting of a fixture for attaching equipment hung on flexible cables with equipment installed and recording sensors (RF patent No. 2269105, G01M 7/08 from 20. 09 . 2005). As a device, a honeycomb panel with mortgages is used to install the equipment under test, and shock sources are made in the form of multilayer shock-absorbing rods with pyrotechnic devices. The layers of the rods are made of materials with different acoustic flexibility, while the shock-absorbing rod with a pyrotechnic device is connected to the honeycomb panel through an adapter made in the form of a glass on a cylindrical leg.
Данное решение (прототип) имеет ряд недостатков. Испытываемая на такой системе аппаратура может устанавливаться только в штатные закладные, что часто не позволяет создать необходимые воздействия на плите и объект испытаний может при этом значительно перегружаться/недогружаться из-за грубой имитации воздействия. Кроме того, при вывешивании плиты на амортизационных стержнях сложно проводить испытания громоздкого пространственного оборудования (например, ферм для крепления приборов), а применение разрывных болтов в качестве источников ударных воздействий существенно сужает диапазон воспроизводимых нагрузок.This solution (prototype) has several disadvantages. The equipment tested on such a system can only be installed in standard embeddeds, which often does not allow creating the necessary effects on the plate and the test object can be significantly overloaded / underloaded due to a rough simulation of the effect. In addition, when hanging a plate on cushioning rods, it is difficult to test bulky spatial equipment (for example, trusses for fastening devices), and the use of explosive bolts as shock sources significantly reduces the range of reproducible loads.
Задачей (техническим результатом) изобретения является увеличение качества испытаний приборов и оборудования (в том числе и крупногабаритного) на ударные воздействия высокой интенсивности в более широком диапазоне воспроизводимых нагрузок.The objective (technical result) of the invention is to increase the quality of testing instruments and equipment (including large) on impact impacts of high intensity in a wider range of reproducible loads.
Поставленная задача достигается тем, что в стенде для испытаний приборов и оборудования на ударные воздействия, состоящем из приспособления в виде панели с установленными на ней испытуемой аппаратурой, регистрирующими датчиками и пиротехническими устройствами, панель выполнена в виде сменной металлической плиты, установленной на пневмоопоры с помощью зажимов, а пиротехнические устройства выполнены неразделяемыми с резьбой на цилиндрическом корпусе и подвижным сменным бойком, которые установлены в переходные элементы, выполненные в виде полого цилиндра с днищем с одной стороны цилиндра, причем в днище цилиндра выполнено отверстие с резьбой для крепления пиротехнического устройства, и с фланцем с отверстиями с противоположной стороны для крепления переходных элементов с пиротехническими устройствами на регулируемые опоры, при этом оси симметрии бойков лежат в срединной плоскости панели или перпендикулярны к ней, а сами бойки расположены от торцов верхней и нижней плоскостей плиты на расстоянии, меньшем хода бойка.The task is achieved by the fact that in the test bench for instruments and equipment for impact, consisting of a device in the form of a panel with the tested equipment installed on it, recording sensors and pyrotechnic devices, the panel is made in the form of a replaceable metal plate mounted on pneumatic supports with clamps and the pyrotechnic devices are made inseparable with a thread on the cylindrical body and a movable interchangeable striker, which are installed in the transition elements made in in the form of a hollow cylinder with a bottom on one side of the cylinder, and a hole with a thread is made in the bottom of the cylinder for mounting a pyrotechnic device, and with a flange with holes on the opposite side for mounting transition elements with pyrotechnic devices on adjustable supports, while the axis of symmetry of the strikers lie in the middle the plane of the panel or perpendicular to it, and the strikers themselves are located from the ends of the upper and lower planes of the plate at a distance less than the stroke of the striker.
Суть заявленного решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид стенда для проведения ударных испытаний, на фиг. 2 изображено сечение стенда по А-А, на фиг.3 более подробно показано неразделяемое пиротехническое устройство, на фиг. 4 показана пространственная ферма с приборным блоком, установленная на стенде для испытаний, на фиг. 5 показан ударный спектр ускорений, полученный при ударе в плоскости крепления панели.The essence of the claimed solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a shock test bench; FIG. 2 shows a section of the stand along AA, FIG. 3 shows in more detail an indivisible pyrotechnic device, FIG. 4 shows a spatial truss with an instrument unit mounted on a test bench; FIG. 5 shows the shock spectrum of accelerations obtained by impact in the plane of attachment of the panel.
Стенд (фиг. 1) состоит из приспособления 1 (сменная металлическая панель) для установки испытуемых приборов и оборудования 2. Сменная панель 1 установлена на пневмоопоры 3 с помощью зажимов 4. На панели установлены контрольные датчики (акселерометры) 5. Стенд также включает пиротехнические устройства 6, установленные на регулируемые опоры 7. При этом на фиг. 2 показано сечение А-А стенда. На фиг. 3 более подробно показано неразделяемое регулируемое пиротехническое устройство 6 с резьбой 8 на цилиндрическом корпусе 9 и подвижным сменным бойком 10, которые установлены в переходные элементы, выполненные в виде полого цилиндра 11 с днищем 12 с одной стороны цилиндра, причем в днище цилиндра выполнено отверстие с резьбой 13 для крепления пиротехнического устройства с пиропатроном 14, и фланцем 15 с отверстиями 16 с противоположной стороны для крепления переходных элементов с пиротехническими устройствами на регулируемые опоры 7, при этом оси симметрии бойков лежат в срединной плоскости плиты или перпендикулярны к ней, а сами бойки расположены от торцов верхней и нижней плоскостей плиты на расстоянии, меньшем хода бойка. Фиг. 4 иллюстрирует пример практического использования стенда для испытания на ударные нагрузки крупногабаритного объекта - пространственной фермы с закрепленной на ней приборным блоком 17, где расстояние δ от бойка до металлической панели 1 должно быть меньше хода бойкаThe stand (Fig. 1) consists of a device 1 (a removable metal panel) for installing test instruments and
Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.
До начала испытаний определяются необходимое количество пиротехнических устройств 6 для формирования необходимого ударного воздействия и их расположение относительно панели 1 (расстояние от панели). При подаче напряжения на пиропатрон 14 происходит его срабатывание, образуются пороховые газы, происходит движение сменного бойка 10 до соударения с панелью 1, на которой установлен объект испытаний (приборы и оборудование). Использование различных пиропатронов 14, сменных бойков 10 (меняют материалы, форму, массу бойка) позволяет изменять форму импульса ударного воздействия. Кроме того, изменяя расстояние δ от бойка 10 до панели 1 (при одном и том же пиропатроне), меняют и максимальную скорость соударения бойка с панелью (объектом испытаний) и соответственно величину импульса ударного нагружения панели. При этом срабатывание пиротехнических устройств можно производить как одновременно, так и в любой последовательности. Очевидно, что ударное воздействие должно прикладываться в плоскости симметрии панели, чтобы обеспечить образование симметричной продольной волны при ударном воздействии по торцам панели и поперечных волн при ударном воздействии перпендикулярно плоскости крепления оборудования. Это достигается использованием регулируемых опор 7, на которые пиротехническое устройство 6 может быть установлено в разных местах. Расстояние от бойка 10 до панели 1 регулируется за счет резьбы 13 в переходном элементе, устанавливаемом на регулируемой опоре 7 через фланец 15. Использование сменной панели для расположения оборудования позволяет подобрать основную частоту колебаний, возникающую в панели за счет отражения от ее границ. Применение пневмоопор 3 для крепления сменной панели с помощью зажимов 4 обеспечивает достаточную жесткость испытательной системе при монтаже панели с приборами и оборудованием, отсутствие больших перемещений после ударного воздействия, а также обеспечивает приложение ударного воздействия в плоскости панели.Prior to testing, the required number of
Кроме того, наличие зажимов позволяет быстро проводить монтаж/демонтаж панели. При этом собственные частоты пневмоопор остаются достаточно низкими, чтобы влиять на воспроизводимые ударные воздействия. Возникающие ускорения на объекте испытаний регистрируются датчиками ускорений 5. За счет подбора мощности пиропатронов, массы материала и формы бойка, а также количества одновременно срабатывающих пиротехнических устройств создают необходимое ударное воздействие на объекте испытаний. Процедура подбора размеров панели, количества пиротехнических устройств, расстояний от пиротехнических устройств до панели относится к «ноу-хау» изобретения, и в представленных материалах не рассматривается.In addition, the presence of clamps allows you to quickly mount / disassemble the panel. At the same time, the eigenfrequencies of the air support remain low enough to affect reproducible impact effects. The resulting accelerations at the test object are recorded by
Пример практического исполненияPractical example
На фиг. 4 показана пространственная ферма с приборным блоком 17. В таблице приведены квалификационные уровни ударных нагрузок. Испытания проводились в соответствии с таблицей последовательно вдоль каждой из трех взаимно перпендикулярных осей.In FIG. Figure 4 shows a spatial truss with
Для обеспечения необходимого ударного спектра была применена следующая процедура. Для установки фермы с приборным блоком использовалась алюминиевая панель размером 800×800×20 мм, которая устанавливалась на четыре стандартные пневматические опоры Я10Н2,5 с помощью струбцин. Масса фермы с приборным блоком ~32 кг, центр масс прибора находится на высоте 620 мм. Точки контроля - в местах крепления лапок фермы. Использовались акселерометры ABC 052. Пироустройство имеет полусферический латунный боек массой около 100 г. Для примера на фиг. 5 показан (график "в") ударный спектр ускорений, полученный на стенде при ударе в плоскости крепления панели. Зазор δ равен 14 мм. Несущая частота составляла 3.5 тыс. Гц. На графике "а" показаны требуемые значения ударного спектра ускорений.To ensure the necessary impact spectrum, the following procedure was applied. To install the truss with the instrument unit, an aluminum panel 800 × 800 × 20 mm in size was used, which was installed on four standard pneumatic bearings Y10N2.5 using clamps. The mass of the truss with the instrument unit is ~ 32 kg, the center of mass of the device is at a height of 620 mm. Control points - in the places of fastening of legs of a farm. The accelerometers ABC 052 were used. The pyrodevice has a hemispherical brass hammer with a mass of about 100 g. For an example, in FIG. Figure 5 shows (graph "c") the shock spectrum of accelerations obtained at the stand upon impact in the plane of attachment of the panel. The gap δ is 14 mm. The carrier frequency was 3.5 thousand Hz. The graph "a" shows the required values of the shock spectrum of accelerations.
Погрешность при формировании режима испытаний не превысила во всем диапазоне частот 3 дБ при допустимой величине в 6 дБ.The error in the formation of the test mode did not exceed in the
Таким образом, доказана возможность качественно проводить испытание приборов и оборудования (в том числе, как в рассмотренном примере - крупногабаритного) на ударные воздействия высокой интенсивности в широком диапазоне воспроизводимых нагрузок.Thus, it has been proved that high-quality testing of instruments and equipment (including, as in the considered example, large-sized) on shock impacts of high intensity in a wide range of reproducible loads is proved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015149144A RU2616353C1 (en) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Stand for impact tests of devices and equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015149144A RU2616353C1 (en) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Stand for impact tests of devices and equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2616353C1 true RU2616353C1 (en) | 2017-04-14 |
Family
ID=58642434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015149144A RU2616353C1 (en) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Stand for impact tests of devices and equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2616353C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2269105C2 (en) * | 2004-04-07 | 2006-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" | Test-bench for testing devices and equipment on highly intensive striking effects |
RU2331860C1 (en) * | 2006-12-06 | 2008-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" | Stand for high-intensity shock tests of instruments and equipment |
RU2394217C2 (en) * | 2008-08-07 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Pyrotechnic device for generating impact effects |
-
2015
- 2015-11-16 RU RU2015149144A patent/RU2616353C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2269105C2 (en) * | 2004-04-07 | 2006-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" | Test-bench for testing devices and equipment on highly intensive striking effects |
RU2331860C1 (en) * | 2006-12-06 | 2008-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" | Stand for high-intensity shock tests of instruments and equipment |
RU2394217C2 (en) * | 2008-08-07 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Pyrotechnic device for generating impact effects |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2335747C1 (en) | Combined stand for high-intensity shock testing | |
CN109506874B (en) | Impact response spectrum test device and test method based on elastic stress wave loading | |
CN102853981B (en) | Experimental device for simulating large-amplitude vibration system | |
CN100447547C (en) | Resonance device for vibration experiment | |
RU2595322C2 (en) | System and method for simulating high-intensity pyrotechnic shock | |
Stewart et al. | Experimentally generated high-g shock loads using Hydraulic Blast Simulator | |
RU2625639C1 (en) | Stand for impact testing | |
RU2616353C1 (en) | Stand for impact tests of devices and equipment | |
Liu et al. | Measurement of sound-radiation from a torpedo-shaped structure subjected to an axial excitation | |
RU183940U1 (en) | VIBROSTEND FOR STUDY OF METHODS OF PROTECTION AGAINST VIBRATIONS | |
Reddy et al. | Design and analysis of vibration test bed fixtures for space launch vehicles | |
RU2269105C2 (en) | Test-bench for testing devices and equipment on highly intensive striking effects | |
RU2338169C1 (en) | Method for high-intensity impact tests for instruments and equipment | |
RU2262679C1 (en) | Method of testing devices and equipment for high-intensive shock | |
RU2337339C1 (en) | Test bench for apparatus and equipment for high intensive impact effects | |
Dal et al. | Design, fabrication and vibration analysis of a lightweight head expander for a high frequency electrodynamic shaker | |
RU2809217C1 (en) | Pyrotechnic device for creating impact effects | |
RU142004U1 (en) | IMPACT STAND | |
RU2383000C2 (en) | Method of space vehicle tests for mechanical action | |
KR101766909B1 (en) | pyroshock simulation apparatus having turnable resonant fixture and pyroshock simulation method using the same | |
RU2628450C1 (en) | Stand for tests on high-intensity shock effects of devices and equipment | |
Knight et al. | Evaluating attenuation of vibration response using particle impact damping for a range of equipment assemblies | |
RU2813247C1 (en) | High-intensity impact test method | |
RU2331860C1 (en) | Stand for high-intensity shock tests of instruments and equipment | |
RU2650848C1 (en) | Method of testing multimass vibration isolation systems |