SU1652463A1 - Stand for testing impact devices - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к исследованию прочностных свойств, работоспособности и надежности машин ударного действи . Цель изобретени  - повышение надежности работы при многоцикловых испытани х и удобства обслуживани . Между станиной стенда и упором жесткого основани  расположен упругоэластичный амортизатор, а между станиной и поглотителем энергии (ПЭ) установлен второй упругоэластичный амортизатор. ПЭ выполнен в виде имеющей газовую полость 31 вытеснительной камерыThe invention relates to the investigation of the strength properties, operability and reliability of percussion machines. The purpose of the invention is to improve the reliability of operation during multi-cycle tests and ease of maintenance. An elastic elastic shock absorber is located between the stand bed and the hard base stop, and a second elastic elastic shock absorber is located between the stand and the energy absorber (PE). PE is made in the form of a gas chamber 31 of the pressure chamber

Description

Изобретение относитс  к исследованию прочностных свойств, работоспособно- сти и надежности машин ударного действи , а именно к стендам дл  испытани  высокоэнергетических гидропневмомо- лотов метательного типа дл  разрушени  скальных пород, негабаритов, железобетона и других породоподобных материалов.The invention relates to the study of the strength properties, operability and reliability of percussion machines, namely, test benches for testing high-energy hydro-pneumatic dredgers of the propelling type for the destruction of rocks, oversize, reinforced concrete and other rock-like materials.

Цель изобретени  - повышение надежности работы при многоцикловых испытани х и удобства обслуживани .The purpose of the invention is to improve the reliability of operation during multi-cycle tests and ease of maintenance.

На фиг.1 изображен стенд дл  испытани , ударных устройств, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2 (поглотитель энергии).Fig. 1 shows a test stand, impact devices, and a general view; figure 2 is the same, top view; on fig.Z - section aa in figure 2 (energy absorber).

Стенд дл  испытани  ударных устройств (фиг.1 и 2) состоит из свободно уста новленной на жестком основании 1 станины 2, в кронштейне 3 которой посредством цапф 4 шарнирно закреплено испытываемое устройство 5 с ударником 6, зафиксированное неподвижно на опоре станины 2 хомутом 7 с помощью болтов. На направл ющей 8 ста чны 2 посредством катков 9 с возможностью возвратно-поступател ьного движени  по линии удара установлен поглотитель энергии, имеющий массивный корпус 10. Передн   часть станины 2 контактирует с упором 11 жесткого основани  1 через первые улругоэластичные амортизаторы 12, а массивный корпус 10 - с упором 13 станины через второй упругоэла- стичный амортизатор 14.The test bench for impact devices (Figures 1 and 2) consists of a base 2 freely mounted on a rigid base 1, in bracket 3 of which the test device 5 with a hammer 6 fixed by means of pins 4 is hingedly fixed to the support of the base 2 with 7 bolts. An energy absorber having a massive body 10 is mounted on the guide rail 8 by means of rollers 9 with the possibility of reciprocating movement along the impact line. The front part of the bed 2 contacts the stop 11 of the rigid base 1 through the first ulrugoelastic shock absorbers 12, and the massive body 10 - with an emphasis of 13 beds through the second elastic elastic shock absorber 14.

В массивном корпусе 10 соосно с линией удара образована цилиндрическа  камера 15 (фиг.З). заполненна  жидкостью, в которой установлены ступенчатый полый поршень 16 с кольцевым выступом 17 на внутренней поверхности и игла 18с профилированной поверхностью 19 и осевым каналом 20, в котором установлен датчик давлени  21. соединенный с регистрирующей аппаратурой (не показана). Игла 18 соединена с корпусом 10 посредством упорной резьбы 22 с возможностью фиксированного осевого перемещени  и установки в заданное положение. Дл  снижени  жесткости соударени  ударника 6 испытываемого устройства 5 с поршнем 16 последний на рабочем торце снабжен быстросменным наголовником 23 из пластически деформируемого материала. В передней крышке 24In a massive body 10, a cylindrical chamber 15 is formed coaxially with the impact line (FIG. 3). filled with fluid in which a stepped hollow piston 16 is installed with an annular protrusion 17 on the inner surface and a needle 18c with a profiled surface 19 and an axial channel 20 in which a pressure sensor 21 is installed. Connected to recording equipment (not shown). The needle 18 is connected to the housing 10 by means of a stop thread 22 with the possibility of fixed axial movement and installation in a predetermined position. To reduce the rigidity of the impact of the impactor 6 of the test device 5 with the piston 16, the latter at the working end is equipped with a quick-change headgear 23 of plastically deformable material. In the front cover 24

камеры 15 выполнена кольцева  расточка 25, диаметр которой больше диаметра большой ступени поршн  16 на расчетную величину . В задней крышке 26 камеры 15 образована вытеснительна  камера 27, сообщаема  с камерой 15 соединительными каналами 28, и имеетс  бурт 29, определ ющий правое крайнее положение иглы 18.chamber 15 is made annular bore 25, the diameter of which is larger than the diameter of the large piston 16 by the calculated value. A displacement chamber 27 is formed in the rear cover 26 of the chamber 15, communicating with the chamber 15 by connecting channels 28, and there is a shoulder 29 defining the right extreme position of the needle 18.

Герметична  полость, образованна  камерами 15 и 27. заполн етс  жидкостью доThe hermetic cavity formed by chambers 15 and 27. is filled with liquid up to

уровн , определ емого отверстием 30, положение которого выбрано так. чтобы камеры 15 и 27 были заполнены жидкостью, а над свободной поверхностью последней сохранилась газова  полость 31. объем которойlevel defined by the hole 30 whose position is chosen as follows. so that chambers 15 and 27 were filled with liquid, and a gas cavity 31 was preserved above the free surface of the latter.

больше объема жидкости, вытесн емой из камеры 15 при максимальном ходе поршн  16. Дл  заливки жидкости служит отверстие 32. а дл  слива - отверстие 33. Отверстие 34 служит дл  соединени  полости 31 с газовым ресивером низкого давлени  (не показан ). Внутренние полости поршн  16 и иглы 18 образуют камеру высокого давлени  35. Кольцевой выступ 17 ступенчатого полого поршн  образует с внешней профи л ированной поверхностью иглы первую кольцевую дросселирующую щель 36 при смешении ступенчатого полого поршн . Кольцева  расточка Ј5 образует с внешней поверхностью большей ступени полого поршн  16 вторую дросселирующую щель 37. Стенд работает следующим образом. Во врем  работы ударник 6 испытываемого устройства совершает возвратно-постунательное движение на длину своего рабочего хода, нанос  удары по наголовнику 23 поршн  16(фиг.З).more than the volume of fluid displaced from chamber 15 at the maximum stroke of piston 16. The hole 32 serves to fill the fluid. The hole 33 serves to drain the fluid. The hole 34 serves to connect the cavity 31 to a low-pressure gas receiver (not shown). The internal cavities of the piston 16 and the needles 18 form a high-pressure chamber 35. The annular protrusion 17 of the stepped hollow piston forms with the outer profiled surface of the needle the first annular throttling slot 36 when the stepped hollow piston is mixed. The annular bore Ј5 forms with the outer surface of the larger stage of the hollow piston 16 a second throttling gap 37. The stand operates as follows. During operation, the striker 6 of the device under test performs a reciprocating post-movement for the length of its stroke, striking blows on the headgear 23 of the piston 16 (FIG. 3).

В момент удара по наголовнику 23 поршн  16 последний, разгон  сь, движетс  совместно с ударником 6, вытесн   жидкость из камеры высокого давлени  35 через первую кольцевую дроссельную щель 36 переменного сечени , образованную кольцевым выступом 17 полого ступенчатого поршн  16 и профилированной поверхностью 19 иглы 18. а затем через каналы 28 в аытеснитель- ную камеру 27. При этом газова  полость 31 частично заполн етс  вытесн емой жидкостью . Больша  часть кинетической энергии ударника 6 за счет дросселировани  жидкости через первую кольцевую щель 36 переменного сечени  расходуетс  на преодоление гидравлического сопротивлени  и поглощаетс  жидкостью преобразу сь в тепло. Нагрета  жидкость отдает свое тепло массивному корпусу 10 энергопоглотител . При этом поршень 16 и ударник 6 испытываемого устройства 5 движутс  замедленно . Одновременно под действием давлени  в камере 35 массивный корпус 10 приходит в ускоренное движение и в определенный момент его скорость сравниваетс  со скоростью совместного движени  ударника 6 с поршнем 16. Тогда перемещение поршн  16 относительно массивного корпуса 10 становитс  равным нулю, и переток жидкости через кольцевую щель переменного сечени  прекращаетс . С этого момента ударник 6. поршень 16 и массивный корпус 10 движутс  совместно, сжима  упругоэластичный амортизаюр 14, вследствие чего на упоре 13 станины 2 возникает сила, вызывающа  замедление движени  массивного корпуса 10 и ускорение движени  станины 2 вперед в направлении упора 11. В момент максимального сжати  упруго- эластичного амортизатора 14 скорости движени  станины 2 и массивного корпуса 10 сравниваютс  и весь стенд с закрепленным на нем ударным устройством как одно целое движетс  вперед, сжима  упругоэластичный амортизатор 12. При этом на жестком упоре 11 возникает сила, движение станины 2 замедл етс  и в момент максимального сжати  амортизатора 12 прекращаетс . На этом процесс удара заканчиваетс  и за счет упругих сил амортизатора 12 стенд возвращаетс  в исходное положение. При взводе ударника 6 испытываемого устройства 5 массивный корпус 10 возвращаетс  в исходное положение за счет упругих сил амортизатора 14, а поршень 16 - под действием сжатого газа в полости 31. При этом жидкость из камеры 27 через каналы 28 поступает в камеру 15, причем скорость возврата поршн  16 равна скорости взвода ударника 6 за счет упругих свойств сжатого газа в полости 31. При движении поршн  16 в исAt the moment of impact on the cap 23 of the piston 16, the latter accelerates, moves together with the drummer 6, displaces the liquid from the high-pressure chamber 35 through the first annular choke 36 of variable cross-section formed by the annular protrusion 17 of the hollow stepped piston 16 and the profiled surface 19 of the needle 18. and then through the channels 28 into the discharge chamber 27. In this case, the gas cavity 31 is partially filled with the displaced liquid. A large part of the kinetic energy of the striker 6 due to throttling of the fluid through the first annular gap 36 of variable cross section is expended on overcoming the hydraulic resistance and is absorbed by the liquid and converted into heat. The heated fluid gives up its heat to the massive energy absorber housing 10. At the same time, the piston 16 and the firing pin 6 of the device under test 5 move slowly. At the same time, under the action of pressure in the chamber 35, the massive body 10 comes into accelerated motion and at a certain moment its speed is compared to the speed of joint movement of the striker 6 with the piston 16. Then the movement of the piston 16 relative to the massive body 10 becomes equal to zero, and the flow of fluid through the annular gap of section is terminated. From this point on, the hammer 6. the piston 16 and the massive body 10 move together, compressing the elastic elastic shock 14, as a result of which a force occurs at the stop 13 of the bed 2 causing the movement of the massive body 10 to slow down and accelerate the movement of the bed 2 forward in the direction of the stop 11. At the moment of maximum compressing the elastic-elastic shock absorber 14 of the speed of movement of the bed 2 and the massive body 10 are compared and the whole stand with a percussion device fixed on it as one unit moves forward, compressing the elastic elastic damper 12. At that A force arises on the rigid support 11, the movement of the bed 2 slows down and at the moment of maximum compression of the shock absorber 12 stops. This is where the impact process ends and, due to the elastic forces of the shock absorber 12, the stand returns to its original position. When the hammer 6 of the tested device 5 is recharged, the massive body 10 returns to its original position due to the elastic forces of the shock absorber 14, and the piston 16 under the action of compressed gas in the cavity 31. At the same time, the fluid from the chamber 27 through the channels 28 enters the chamber 15, and the return rate piston 16 is equal to the speed of charging of the striker 6 due to the elastic properties of compressed gas in cavity 31. When piston 16 moves in

ходное положение он своей большой сту- пенью входит в расточку 25 передней крышки 24, вытесн   оттуда жидкость через расчетную дросселирующую щель 37 л за тормаживаетс , что исключает соударениеits large position enters the bore 25 of the front cover 24, displaces the liquid from there through the calculated throttling gap 37 l for braking, which eliminates the impact

0 между поршнем 16 и передней крышкой 24. Далее цикл работы повтор етс .0 between the piston 16 and the front cover 24. Then the cycle of operation is repeated.

Дл  того, чтобы изменить жесткое. ь поглотител  энергии, достаточно, не разбира  его. помен ть положение иглы 18, уменьшивIn order to change the hard. s energy absorber, enough, do not disassemble it. change the position of the needle 18, reducing

5 (или увеличив) начальную площадь кольце вой дроссельной щели 36 между выступом 17 и профилированной поверхностью 19 путем перемещени  иглы 18 по резьбе 22 в корпусе 10. Наличие в игле 18 осевого кана5 (or increasing) the initial area of the annular throttle slit 36 between the protrusion 17 and the profiled surface 19 by moving the needle 18 along the threads 22 in the housing 10. The presence in the needle 18 of an axial canal

0 ла 20. в котором установлен датчик давле-. ни  21, соединенный с регистрирующей аппаратурой, позвол ет контролировать жесткость поглотител  энергии в процессе удара.0 la 20. in which the pressure sensor is installed. Neither 21, connected to the recording apparatus, allows control of the rigidity of the energy absorber in the course of the impact.

5five

Claims (3)

Формула изобретени  1. Стенд дл  испытани  ударных устройств , включающий жесткое основание с упором, станину с узлом креплени  испыту0 емого устройства, первый упругоэластичный амортизатор, расположенный между станиной и упором жесткого основани , испытуемое устройство с ударником, поглотитель энергии, масса которого больше массыClaim 1. Test device for impact devices, including a rigid base with an emphasis, a stand with a mounting unit for a test device, a first elastic elastic shock absorber located between the frame and an emphasis of a rigid base, a test device with a hammer, an energy absorber whose mass is greater than mass 5 ударника, выполненный в виде имеющей газовую полость выгеснительной камеры со общенной посредством соединительных каналов в корпусе поглотител  с закрытой по торцам крышками цилиндрической ка0 мерой, в полости которой размещен ступен- чатый полый поршень. второй упругоэластичный амортизатор, установленный между станиной и поглотителем энергии, отличающийс  тем. что, с5 of the striker, made in the form of a gas cavity with an expelling chamber, connected by means of connecting channels in the absorber case with a cylindrical chamber closed at the ends, in which cavity there is a stepped hollow piston. a second elastic-elastic shock absorber, installed between the frame and the energy absorber, characterized in that. what with 5 целью повышени  надежности работы при многоцикловых испытани х и удобства обслуживани , поглотитель энергии снабжен иглой имеющей профилированную внешнюю поверхность, установленной в корпусе5 in order to increase the reliability of operation during multi-cycle tests and serviceability, the energy absorber is equipped with a needle having a profiled external surface mounted in the housing 0 поглотител  со стороны вытеснительной KJ- меры соосно со ступенчатым полым поршнем с возможностью фиксированного осевого перемещени  относительно последнего , при этом ступенчатый полый пор5 шень имеет на внутренней поверхности кольцевой выступ, который образует с внешней профилированной поверхностью иглы первую кольцевую дросселирующую щель при смещении ступенчатого полого поршн  в процессе ударного воздействи 0 of the absorber on the pressure side of the KJ-measure coaxially with the stepped hollow piston with the possibility of fixed axial movement relative to the latter, while the stepped hollow pore5 has an annular protrusion on the inner surface, which forms the first annular throttling gap with the outer profiled surface of the needle in the process of impact бойка, а на крышке цилиндрической камеры , расположенной со стороны ступенчатого полого поршн , выполнена кольцева  расточка, котора  образует с боковой поверхностью большей ступени ступенчатого полого поршн  вторую дросселирующую щель.The striker, and on the lid of the cylindrical chamber, located on the side of the stepped hollow piston, is made an annular bore, which forms with the side surface of the larger step of the stepped hollow piston a second throttling gap. 2 Стенд до п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен ресивером, св занным с газовой полостью вытеснительной камеры.2 Stand up to claim 1, characterized in that it is provided with a receiver associated with the gas cavity of the displacement chamber. 3. Стенд по пп. 1 и2,отличающий- с   тем. что игла имеет осевой канал с размещенным в нем датчиком давлени , св занным с регистрирующей аппаратурой.3. Stand on PP. 1 and 2, different in order. That the needle has an axial channel with a pressure sensor located therein associated with recording equipment. J J Фиг.ГFig.G 2 532 53 ФШ.2FSH.2 1313 12 1112 11 ./.... ЦщнЕП 4///W////7//777;. / .... TschnetN 4 /// W //// // 7 // 777; 6 Ю Э Н J6 U E H J 12 1112 11