Mijloace de amortizare a șocurilor. Amortizarea fundului bărcii pentru a absorbi sarcinile de șoc. Protejarea structurilor cu amortizoare și amortizoare

Invenția se referă la domeniul testării șocurilor amortizoarelor și poate fi utilizată la proiectarea dispozitivelor de protecție împotriva șocurilor din materiale compozite. Scopul invenției este de a obține caracteristicile amortizoarelor, arătând eficiența funcționării acestora sub impactul șocurilor (coeficienții eficienței amortizării șocurilor amortizoarelor asociate cu amortizarea structurală, amortizarea materialelor, precum și datorită rigidității acustice diferite diverse elemente amortizor etc.) Testele se efectuează pe o instalație, al cărei factor de calitate nu este mai mic decât un ordin de mărime mai mare decât factorul de calitate al amortizorului. Coeficientul necesar este egal cu produsul coeficienților asociați cu diferite proprietăți fizice ale amortizorului. În același timp, înlocuirea căptușelilor de amortizare cu căptușeli realizate din diverse materiale cu proprietăți de amortizare cunoscute anterior face posibilă determinarea fiecărui coeficient ca urmare a analizei spectrelor de impact obținute în timpul testelor de impact. Efectul tehnic este de a îmbunătăți calitatea studiului procesului de amortizoare în timpul impactului de șoc. 6 bolnav.

Soluția tehnică propusă se referă la domeniul testării amortizoarelor din materiale compozite pentru a determina proprietățile lor de amortizare la impact. Recent, utilizarea de noi materiale (cauciuc metalic, materiale plastice armate cu fibră de carbon etc.) în sisteme de protecție împotriva încărcăturilor de vibro-șoc pe nave, avioane și nave spațiale necesită o determinare suficient de precisă a eficacității fiecărui șoc elemente absorbante. În prezent cunoscut căi diferite determinarea proprietăților de amortizare ale amortizoarelor. De exemplu, în studiul amortizoarelor care funcționează sub influențe externe destul de lente, se folosește metoda de estimare a coeficientului de absorbție prin analiza buclei de histerezis (IM Babakov "Teoria oscilațiilor", pp. 153-154, Moscova: Nauka, 1968). Cu toate acestea, astfel de teste iau în considerare disiparea energiei într-un ciclu complet de oscilații. Pentru a proteja echipamentul de efectele șocurilor (adesea de natură explozivă), sunt utilizate amortizoare, care ar trebui să reducă în primul rând amplitudinea frontului de conducere al undei de șoc a deformațiilor. Reducerea vibrațiilor secundare nu este de obicei o mare problemă. Cea mai potrivită în acest caz este analiza caracteristicilor amplitudine-frecvență sau a valorilor totale ale impactului înainte și după amortizor. De exemplu (A. Nashif și colab. Damping of vibrations, p. 190, M.: Mir, 1988, prototype), metoda pentru construirea caracteristicii amplitudine-frecvență constă în vibrații interesante în eșantionul de testare, măsurând forța excitantă aplicată. la un moment dat, determinarea răspunsului dinamic folosind accelerometre și senzori de deformare și apoi compararea răspunsului amplitudine-frecvență înainte și după amortizor. Utilizarea unui analizor Fourier armonic, precum și a unor tehnici de calcul similare, de regulă, sunt valabile numai pentru cazul „efectului de urmă” (când impactul s-a încheiat deja și vibrația secundară este investigată). În plus, utilizarea unor instalații cu un factor de calitate suficient de scăzut pentru testare (de exemplu, suporturi de vibrații) duce la o supraestimare a proprietăților de amortizare ale amortizoarelor. Metoda descrisă mai sus nu permite, de asemenea, separarea împrăștierii influențelor externe datorită diferitelor proprietăți fizice ale amortizoarelor (amortizare structurală, reflectare de la limite etc.). Scopul acestei soluții tehnice este de a elimina parțial dezavantajele de mai sus, ceea ce va permite un studiu mai bun al procesului de funcționare a amortizoarelor sub efectele șocului. Soluția tehnică propusă diferă prin aceea că amortizorul este încărcat pe o instalație, al cărei factor de calitate nu este mai mic cu un ordin de mărime mai mare decât factorul de calitate al amortizorului, iar încercările se efectuează secvențial, obținându-se mai întâi relația dintre forțe și deformări în amortizor sub impactul șocului, determinând apoi rigiditatea acustică a amortizorului la diferite niveluri de încărcare, după care testele se efectuează cu căptușeli de același design realizate din materiale diferite cu proprietăți de amortizare predeterminate, iar evaluarea eficienței amortizarii impactului se face prin compararea spectrelor de accelerare a șocului la punctele de control, în timp ce coeficientul de eficiență a amortizarii impactului este prezentat ca un produs al coeficienților , fiecare dintre care este determinat prin analiza spectrelor de șoc ale accelerațiilor de încercare ale căptușelile menționate anterior. Esența soluției tehnice propuse este ilustrată prin desene, unde Fig. 1 prezintă un amortizor din cauciuc metalic 7VSh60 / 15, Fig. 2 prezintă relația dintre forțe și deformări p- (buclă de histerezis), modulul lui Young (ca tangentă a unghiului) și viteza sunetului din material; 3 prezintă o diagramă a configurației experimentale; 4-6 arată coeficientul cumulat al eficienței de amortizare a impactului, coeficientul obținut datorită amortizării structurale și coeficientul obținut datorită împrăștierii în cauciucul metalic. Să luăm în considerare, ca exemplu, un amortizor din cauciuc metalic (Fig. 1) și să încercăm să folosim algoritmul propus pentru a evalua proprietățile de amortizare ale amortizorului. Când unda de deformare se apropie de amortizor, atât reflexia acesteia datorită diferitelor rigidități ale șocului și împrăștierii în material (cauciuc metalic al amortizorului), cât și datorită amortizării structurale a amortizorului în sine (grad de strângere, jocuri etc.) apar. Fie coeficientul total al eficienței de amortizare a impactului. i = 1i 2i 3i,

Unde 1i este un coeficient asociat cu amortizarea structurală;

2i - coeficient asociat cu valorile rigidității acustice;

3i este un coeficient legat de împrăștierea materialului. Evident, pentru materialele utilizate, 3i = 1 (cu excepția cauciucului metalic, deoarece dimensiunile inserțiilor sunt mici, iar împrăștierea în material începe să afecteze numai la L> 1 m și chiar și atunci se ridică la 1-2 % pe 1 m. OD Alimov și alt impact, propagarea undelor de deformare în sistemele de șoc (Moscova: Nauka, 1982). Factorul de eficiență a amortizării în sine în funcție de spectrul de șoc este înțeles ca fiind caracteristica amplitudine-frecvență a raportului spectrelor de șoc ale accelerațiilor VIP înainte și după amortizor:

1 = A B1i / A B2i. Coeficient

Arată eficiența diferitelor căptușeli, deoarece 1i = const (același amortizor) și pentru toate căptușelile, cu excepția cauciucului metalic, 3i = 1, atunci

Ij = (1i 2i 3i) / (1j 2j 3j) = 2i 3i / 2j. Luați în considerare un material a cărui rigiditate acustică este egală cu rigiditatea acustică a cauciucului metalic, apoi

Adică, obținem coeficientul de amortizare a undei de șoc, care caracterizează proprietățile cauciucului metalic. După cum știți (LG Shaimordanov. Mecanica statistică a corpurilor poroase nețesute fibroase deformabile. Krasnoyarsk, 1989), cauciucul metalic este un material cu caracteristici neliniare pronunțate. În plus, proprietățile de amortizare ale unui material pot fi influențate de viteză (șoc și exploziv) și de tipul de încărcare. În același timp, bucla de histerezis (ramura sa dreaptă limită) pentru un amortizor din cauciuc metalic în zona deformațiilor limită nu depinde de viteza de încărcare. Astfel, cunoscând dependența lui P- (bucla de histerezis) și magnitudinea impactului (sub forma unui impuls de forță), este posibil să se obțină pentru orice moment de timp modulul lui Young și, în consecință, viteza sunetului (Fig. 2). Selectând diferite valori ale impactului și valori ale rigidității acustice, se pot obține coeficienții eficienței de amortizare a impactului impactului în funcție de rezistența impactului extern. Evident, în astfel de teste, împrăștierea influențelor externe ar trebui să fie minimă. Există o formulă cunoscută care conectează factorul de calitate Q și decrementul logaritmic al oscilațiilor: Q = 3,141 ... /, a = lnA1 / A2, unde A1 și A2 sunt amplitudinile a două oscilații adiacente. De unde se poate observa că, chiar și cu o creștere a cifrei de merit cu un ordin de mărime (80-100, pentru structurile convenționale aproximativ 8-10), disiparea de energie în configurația experimentală poate fi neglijată. Utilizarea conceptului de spectru de șoc al accelerațiilor pentru evaluarea eficienței amortizoarelor sub influențe de șoc face posibilă analizarea corectă a funcționării amortizoarelor atât în ​​momentul aplicării sarcinii, cât și după terminarea acțiunii acesteia (OP Doyar "Algoritm pentru calcularea spectrului de șoc" în colecția Dinamica sistemelor. Metode numerice de investigare a sistemelor dinamice, Nistru: Kishenev, 1982, pp. 124-128). Un exemplu de implementare practică a metodei propuse. Conform metodei propuse, coeficienții de amortizare au fost determinați pentru amortizorul 7VSh60 / 15 utilizat în centura de protecție împotriva vibrațiilor unei nave spațiale dezvoltată de NPO PM (Fig. 1). Diagrama configurării testului este prezentată în Fig. 3, unde 1 - ghiduri de undă, 2 - amortizor 3 - accelerometre ABC-052. Au fost efectuate 15 operațiuni de sablare. Momentul forței pentru șurub a fost obținut mai devreme. Deformațiile dinamice ale amortizorului au fost înregistrate folosind metoda de înregistrare foto de mare viteză. Dependența densității materialului (cauciuc metalic) de efort a fost luată în conformitate cu datele pașaportului amortizorului. Pentru înlocuire s-au folosit căptușeli din oțel, bronz, aluminiu, textolit, fluoroplastic. Un surub de explozie 8x54 a fost folosit ca sursă de impact. Când înlocuiți o căptușeală din cauciuc metalic cu o căptușeală din oțel (materialul caroseriei și elementele de fixare), puteți obține imediat un coeficient asociat cu amortizarea structurală, deoarece alte efecte de împrăștiere sunt excluse. FIG. 4, 5 prezintă grafice ale factorului total de amortizare a impactului și factorului de amortizare asociat cu amortizarea structurală și FIG. 6 prezintă coeficientul obținut datorită dispersiei impactului în cauciucul metalic. Nivelul de impact a fost de 6 kN. Gama de măsurare în amplitudine de până la 6000g și în frecvență de până la 10.000 Hz. Eroarea totală de măsurare și procesare nu a depășit 9-11%.

REVENDICARE

Supraîncărcările hidrodinamice puternice, în termeni mai simpli - impactul valurilor în fund, au devenit una dintre principalele probleme ale construcției moderne de bărci, care împiedică creșterea vitezei de deplasare. Creatorii ambarcațiunilor de mare viteză s-au luptat împotriva supraîncărcărilor excesive în principal în două direcții: au căutat astfel de contururi care să atenueze forța impactului prin reducerea zonei fundului care atingea apa și oferindu-i o pană. secțiune transversală în formă sau au căutat să ridice carena deasupra valurilor crestelor, să rupă fundul de la suprafața apei. Ca urmare a dezvoltării primei direcții, au apărut contururi de tip „deep V”, catamarane, sanii Fox, „Sea Knife” etc.. În a doua direcție, s-au dezvoltat hidrofoile mici și aeroplane, ekranoplane.

Dar ambele aceste direcții în proiectarea vaselor de rindeluire sunt asociate cu costuri tangibile ale energiei. Pentru a atinge viteza ridicată, atât barca V profundă, cât și hidroavionul sau hovercraftul necesită o putere suplimentară a motorului în comparație cu tipurile tradiționale de bărci cu greutate redusă.

Între timp, există încă o modalitate de a reduce forța șocurilor hidrodinamice în partea de jos, care nu necesită o creștere a puterii motorului sau consolidarea structurii corpului. Esența sa constă în utilizarea absorbției șocurilor, amortizării sarcinilor de șoc folosind elemente structurale elastice introduse în corp. Odată cu amortizarea, forța de impact este redusă datorită creșterii duratei presiunii hidrodinamice crescute pe fund. Mărimea supraîncărcării, măsurată prin numărul g - accelerația căderii libere a corpului - este aproape direct proporțională cu timpul în care acționează presiunea asupra bărcii. Deci: elementele elastice ale structurii fac posibilă reducerea supraîncărcării pe carena ambarcațiunii de rindeluire atunci când navigați pe valuri de aproape 2 ori în comparație cu carena cu un design tradițional „rigid”.

Autorii au efectuat o serie de studii de proiectare a elementelor de amortizare, care pot fi aplicate cu succes la corpurile bărcilor de agrement și turistice și sportive. Acestea permit, în unele cazuri, ca carcasa să fie mai ușoară și mai ieftină, ceea ce va necesita mai puțină intensitate a materialului și a forței de muncă pentru fabricarea sa decât modelele de serie.

Una dintre opțiuni posibile corpul de design „elastic”, propus de autori, este prezentat în Fig. 1 (a se vedea Certificatul de inventator nr. 1070048, publicat în „Buletinul de invenții” nr. 4 1984). Amortizarea se realizează prin instalarea de elemente goale în formă de cub în sponsori între două straturi de benzi elastice. Datorită structurii elastice, partea inferioară a sponsorilor urmează profilul undei, ceea ce reduce stropirea, iar înălțimea devine mai fină.

Capătul de prova al navei este o carenă centrală îngustă 1, transformându-se într-un monoski 2 și având sponsoane laterale 3, transformându-se lin într-o carenă ascuțită în pupă. În partea de mijloc, sponsorii sunt umpluți cu elemente cubice impermeabile 5, care sunt conectate în părțile superioare și inferioare prin benzi elastice 6 (este posibil să se utilizeze benzi de cauciuc, armături cu cablu de oțel). Elementele cubice se pot deplasa în ghidajele laterale a 7 sponsoane în direcția verticală. Deasupra, elementele cubice sunt încărcate cu arcuri cu amortizoare 8. Capetele benzilor flexibile inferioare 6 sunt fixate rigid pe linia sponsonului, în cele superioare rămân libere.

Cu emoție scăzută, loviturile vor fi mici; undele, acționând asupra benzii elastice 6, vor transfera energie de impact prin elementele 5 către amortizoarele cu arc 8.

În caz de emoție semnificativă, concomitent cu sponsoanele elastice, va intra în lucrare și clădirea centrală 1, care are contururi de jos în nas cu deadlift crescut. Sponsorii elastici amortizează energia de impact în momentul inițial și nu permit corpului central să se scufunde semnificativ în val, reducând rezistența generală a navei. Benzile elastice urmează profilul undei, în timp ce amortizoarele arcului absorb energia vibrațională a elementelor. Acest lucru, în combinație cu o carenă centrală îngustă, care se transformă într-un monoski, va permite navei să opereze în mare liberă la viteză mare. Prin reducerea sarcinilor de șoc, rezistența corpului dentar poate fi redusă. Dacă acest lucru nu duce la economii de greutate, atunci compensează masa structurilor flexibile.

Această soluție tehnică este utilă în special pentru planificarea trimaranelor și catamaranelor. Adevărat, un dezavantaj cunoscut este dificultatea utilizării volumelor de elemente de amortizare goale, care ocupă o parte din volumul total util al corpului.

Într-o altă versiune, elementul elastic este realizat sub formă de ondulații longitudinale în căptușeala laterală metalică (numărul articolului 1088982, publicat în „Buletinul” nr. 16 1984). Inserția ondulată se extinde pe toată lungimea mărgei, începând din sfertul nazal, ondulațiile sunt umplute cu material elastic (Fig. 2).

Învelișul inferior este întărit cu nervuri de rigidizare longitudinale, care sunt susținute de flori 3. Sunt fixate pe panoul inferior al învelișului lateral 4 sub inserția ondulată 5. Deasupra insertului, învelișul lateral este întărit cu șnurul 7 și plăcuțele de împingere 8.

Socurile hidrodinamice percepute de panourile inferioare sunt transmise florei si, in consecinta, pielii laterale. Cea mai mare parte a energiei de impact este absorbită în timpul deformării inserțiilor laterale 5 și a umpluturii elastice 6. Datorită "flexibilității" placării inferioare, sarcinile percepute de aceasta sunt mai mici decât cu o structură rigidă, iar barca se poate dezvolta mai mult de mare viteză pe valuri fără riscul de a deteriora carena.

Această opțiune este cea mai promițătoare pentru bărci și bărci de rindeluire mici. Implementarea sa nu este împiedicată de dificultăți tehnice - este suficient să ștampilați ondulațiile longitudinale cu o anumită rigiditate în învelișul lateral. Invenția descrisă a fost utilizată, de exemplu, în dezvoltarea unei versiuni modernizate a bărcii cu motor "Neman-sport" (), teste preliminare prototip care a arătat o îmbunătățire vizibilă a caracteristicilor operaționale (în primul rând - confort la navigarea în valuri) în comparație cu modelul de bază.

Pentru bărci cu motor și bărci, se poate recomanda și instalarea nervurilor de rigidizare longitudinale flexibile (număr articol 1100000, Buletin nr. 19.) % față de designul tradițional longitudinal. Acest lucru vă permite să reduceți dimensiunea conexiunilor puternice ale podelei inferioare și, corect, cu 30% grosimea pielii exterioare.

Nervurile longitudinale conforme sunt realizate sub formă de ștanțare dintr-o foaie subțire de aluminiu Profiluri în formă de C conectate între ele prin elemente de absorbție a șocurilor (Fig. 3, a). Dezvoltarea unui astfel de design este utilizarea elementelor în formă de C care absorb șocurile în combinație cu placarea inferioară ondulată (v. P. Nr. 1106724, „Buletinul” Nr. 29, 1984). Aici, sarcinile hidrodinamice, care sunt percepute de învelișul de fund ondulat, îl transferă la amortizoarele în formă de C, care sunt suporturi pentru ondulațiile de pe florele transversale 6 (Fig. 3, b). Floras, la rândul său, sunt susținute pe șirurile 6 și chila 7.

Datorită elasticității plăcilor în formă de C 4 și a distanțierilor elastici 5 instalați între ele, în momentul impactului hidrodinamic asupra valului, are loc deformarea elastică a pielii inferioare. Distanțierii 4 pot fi confecționați din cauciuc sintetic și întăriți cu cablu de oțel. Datorită deformării elastice a pielii inferioare, amploarea tensiunilor care acționează în piele și setul de tensiuni este înjumătățit.

Mai sus, au fost prezentate doar soluții tehnice generale la problema creșterii fiabilității și a reducerii masei carenelor ambarcațiunilor cu motor și ambarcațiunilor de planare. O lucrare experimentală minuțioasă este încă în față, ale cărei rezultate vor permite crearea unei metode fiabile pentru alegerea dimensiunii conexiunilor corpului, luând în considerare flexibilitatea elementelor elastice.

Invenția poate fi utilizată în domeniul ingineriei mecanice pentru a absorbi și reduce sarcinile de șoc. Clapeta conține o tijă 2 cu un dispozitiv de tăiere fixat pe ea, constând dintr-un manșon de sprijin 5, un cap de cuțit 7 și un manșon 10 dintr-un material plastic instalat între ele. Dinții în formă de pană 9 sunt realizați pe fața de capăt 8 a capului cuțitului 7 în contact cu manșonul 10, iar manșonul 10 este echipat cu un umăr inelar 11. Când amortizorul funcționează, dinții 9 ai capului cuțitului 7 tăiați umărul 11 ​​al manșonului 10, reducând sarcinile de impact care acționează asupra obiectului amortizat. Rezultatul tehnic constă în creșterea consumului de energie al amortizorului, eliminarea blocării acestuia atunci când obiectul amortizat este supus unor sarcini îndreptate într-un unghi, menținând capacitatea de amortizare a dispozitivului sub acțiunea unor sarcini de șoc repetate. 2 c.p. f-ly, 3 dwg

Invenția se referă la domeniul ingineriei mecanice și poate fi utilizată la proiectarea dispozitivelor de absorbție și reducere a sarcinilor de șoc.Cunoscut este un amortizor care conține un corp cilindric și o tijă cu plăcuțe de frecare plasate în el, care sunt conectate la tijă și interacționează cu suprafața interioară a corpului (vezi și.cu . Nr. 297518, clasa F 16 F 11/00, 1969). Dezavantajul acestui dispozitiv este instabilitatea caracteristicilor de amortizare din cauza fluctuațiilor mari ale coeficientului de frecare în funcție de starea suprafețelor de frecare (temperatura ambiantă, prezența murdăriei pe suprafețe, acoperiri, Ca rezultat al analizei literaturii științifice, tehnice și de brevet, ca prototip al dispozitivului revendicat, un dispozitiv bine cunoscut pentru absorbția s-a adoptat energia unui impact al unei mașini, care conține un corp cilindric și o tijă așezată în el și un dispozitiv de tăiere format dintr-un cap de cuțit fixat pe stoc și un set de elemente de tăiere, care interacționează le cu suprafața interioară a carcasei (vezi. Brevetul francez nr. 2137258, cl. F 16 F 7/00, 1972 - prototip). Dezavantajele acestui dispozitiv sunt, de asemenea, instabilitatea proprietăților de amortizare, posibila blocare a elementelor de tăiere în corpul corpului cilindric din cauza neuniformității și incertitudinii adâncimii de pătrundere a elementelor de tăiere în suprafața laterală a corpului, mai ales sub sarcini de șoc care acționează sub un unghi asupra structurii de absorbție a șocurilor, deoarece capul de tăiere al dispozitivului de tăiere este fixat imobil pe tijă. Blocarea poate duce la pierderea proprietăților de amortizare ale dispozitivului și chiar la ruperea elementelor de tăiere atunci când acestea pătrund în corp. Acest amortizor are un consum relativ redus de energie datorită cursei limitate a elementelor de tăiere de-a lungul axei corpului și rezistenței semnificative a metalului corpului (deși plastic) la pătrunderea elementelor de tăiere în acesta. clapeta reduce sarcinile numai cu un singur impact de șoc și nu poate reduce sarcinile repetate, natura de amortizare vibrațională, care apare de obicei după primul impact, maximă în valoarea amplitudinii sale. Scopul dispozitivului propus este de a obține proprietăți de amortizare mai stabile în comparație cu prototipul, pentru a crește intensitatea energetică a amortizorului și a extinde domeniul său de aplicare (capacitatea de a reduce sarcinile vibraționale și sarcinile care acționează sub unghi față de axa amortizorului). Pentru a atinge acest obiectiv în dispozitivul propus, procesul de introducere (tăiere) a elementelor de tăiere în materialul corpului este înlocuit cu o tăietură a unui guler cu pereți subțiri dintr-un manșon din material plastic, de exemplu, din aluminiu mini aliaj tip AMts sau AD. Pentru aceasta, pe tijă este instalat un dispozitiv de tăiere, fixat pe corpul structurii amortizate, format dintr-un cap de tăiere, un manșon de susținere și un manșon din material plastic instalat între ele. Dinții în formă de pană sunt realizați pe fața de capăt a capului tăietorului în contact cu manșonul din material plastic, iar pe manșonul din material plastic există o bandă inelară sau mărgele. Mai mult, capul cuțitului este instalat pe tijă coaxial cu manșonul din material plastic, îl acoperă datorită diametrului mai mare, adică centrat pe diametrul său exterior și, în plus, are capacitatea de a se deplasa în raport cu acesta în direcția axială. În poziția inițială, dinții în formă de pană ai capului cuțitului cu vârfurile lor se sprijină (de contact) pe gulerul inelar al manșonului și în timpul funcționării amortizorului, adică sub acțiunea sarcinilor de șoc, acestea interacționează cu acesta, și anume, taie caneluri în gulerul manșonului și îl taie cu suprafețele lor laterale. proprietăți de amortizare mai stabile și definite ale dispozitivului. În dispozitivul propus nu există nicio posibilitate de bruiaj, deoarece chiar și sub acțiunea sarcinilor direcționate în unghi față de axa amortizorului, corpul cilindric al capului tăietorului se va deplasa de-a lungul suprafeței laterale a manșonului sub acțiunea componentei axiale a sarcinii. Alegerea materialului bucșei cu anumite proprietăți mecanice (din plastic) și grosimea flanșei sale (și, prin urmare, a zonei de tăiere a flanșei) fac posibilă determinarea fără echivoc a forței de impact care duce la o forfecare completă sau parțială a flanșei inelare, și prin variația înălțimii și a unghiului la vârful dinților în formă de pană care taie flanșa, este posibil să se asigure cursa necesară a amortizorului pentru a absorbi energia de impact, asigurând astfel consumul de energie necesar. manșonul și preinstalarea vârfurilor dinților în formă de pană în aceste caneluri îmbunătățesc caracteristicile amortizorului, deoarece în acest caz, vârfurile dinților nu se taie prin canelurile inițiale (poate apărea îndoirea și încrețirea nedorite a mărgelei), ci încep imediat să taie talonul mânecii cu suprafețele lor laterale (are loc o tăietură „curată”) cu o structură amortizată și o șaibă a piuliței de fixare a tijei, asigură instalarea (revenirea) tijei cu suportul în poziția inițială după primul impact asupra suportului. Acest lucru permite reducerea nu numai a sarcinilor de șoc unice, ci și a posibilelor sarcini repetate Figura 1 prezintă o vedere generală a amortizorului în starea inițială. O variantă a dispozitivului cu caneluri prefabricate în gulerul manșonului și cu vârfurile dinților capului cuțitului instalat în ele. Figura 2 prezintă o vedere generală a amortizorului după acționare cu o tăietură parțială a gulerului de manșonul (o astfel de tăiere a gulerului este posibilă după prima lovitură). Figura 3 prezintă o vedere generală. șaibă 4. Un capăt al tijei 2 este fixat pe corpul 1, la celălalt capăt al tijei există un suport 6, care primește sarcini de șoc care acționează asupra structurii. Dispozitivul de tăiere a amortizorului constă dintr-un manșon de sprijin 5 , un cap de cuțit 7, la capătul 8 din care sunt realizați dinții în formă de pană 9 și un manșon 10 din material plastic, echipat cu un umăr inelar 11. Manșonul de susținere 5, un cap de cuțit 7 și bucșa 10 sunt montate pe tija 2, iar bucșa 10 este situată între capul tăietorului 7 și manșonul de sprijin 5. În acest caz, diametrul interior al capului tăietor 7 este făcut mai mare decât diametrul exterior al manșonului 10, corpul capului tăietor 7 acoperă corpul manșonului 10, centrându-se astfel pe exterior diametrul manșonului 10 pentru a asigura o tăiere uniformă a gulerului 11 și pentru a asigura mișcare liberă capul tăietorului 7 în raport cu (de-a lungul) manșonului 10 atunci când amortizorul este declanșat. Contactul capului tăietor 7 și al manșonului 10 se realizează în așa fel încât dinții în formă de pană 9, realizați pe fața finală 8 a capului tăietorului 7, sunt montați cu vârfurile lor 12 pe gulerul 11 ​​și sunt în contact cu acesta. Manșonul de sprijin 5 servește ca suport pentru manșonul 10, diametrul manșonului 5 nu trebuie să fie mai mare decât diametrul manșonului 10 pentru a se asigura că gulerul său 11 este tăiat de dinții 9 ai capului cuțitului 7 și dinții 9 ai capului cuțitului 7 se pot mișca liber de-a lungul manșonului 10 când amortizorul este declanșat.prealabil se realizează caneluri 13 pe gulerul 11 ​​al manșonului 10, în care sunt instalate vârfurile 12 ale dinților 9 ai capului de tăiere 7. Numărul de dinți de pe fața de capăt 8 a capului de tăiere 7 este egal cu numărul de fante 13 ale gulerului 11 al manșonului 10. În acest caz, atunci când amortizorul este declanșat, tăierea gulerului 11 al manșonului 10. manșonul 10 apare direct de suprafețele laterale ale 14 dinți 9. Arcul de compresie 15, acoperind manșonul de sprijin 5, capul cuțitului 7 și manșonul 10 din material plastic (dispozitiv de tăiere) și montat pe tija 2 între corp 1 a structurii de absorbție a șocurilor și a șaibei 4 a piuliței 5, asigură montarea tijei 2, șaibelor 4, piulițelor 3 și suportului 6 în poziția inițială după impactul inițial pentru următorul d amortizarea eventualelor șocuri repetate Amortizorul funcționează în felul următor Când suportul 6 lovește un obstacol, sarcinile de șoc pe corpul 1 al structurii de absorbție a șocurilor sunt transmise prin amortizor și anume prin suportul 6, piulița 3, șaiba 4, tija 2. Sub acțiunea componentei axiale a sarcinii de șoc, capul cuțitului 7 cu tija 2 se deplasează de-a lungul manșonului 10. În același timp, dinții săi 9 cu vârfurile lor 12 taie caneluri în gulerul 11 ​​al manșonului 10 și cu suprafețele lor laterale 14 în timpul mișcării ulterioare de-a lungul manșonului 10 i-au tăiat gulerul 11 ​​(vezi. Figurile 2 și 3) datorită formei sale în formă de pană (lățimea dinților crește odată cu modificarea înălțimii dinților de la vârf la bază). Tăierea secțiunilor de flanșă între dinți poate fi parțială sau completă, în funcție de forța de impact și de parametrii geometrici ai flanșei 11 și de proprietățile mecanice ale materialului manșonului 10. În cazul executării prealabile a canelurilor 13 în umărul 11 ​​al manșonului 10 și instalarea vârfurilor 12 ale dinților 9 ale capului cuțitului 7 (a se vedea figura 1), când amortizorul este declanșat, flanșa 11 va fi tăiată direct de suprafețele laterale ale 14 dinți 9. Flanșa bucșei va fi tăiată de dinții capului tăietorului nu numai după primul impact al valorii maxime, ci și cu impacturi ulterioare de o valoare mai mică datorită instalării (returului) tijei 2, șaibe 4, piulițe 3 și suportul 6 în poziția inițială de către arcul 15, care este comprimat sub acțiunea sarcinilor de șoc (mișcarea capului cuțitului 7 față de manșonul 10), după terminarea acțiunii sarcinilor de șoc, arcul 15 este extins. În acest caz, capul cuțitului 7 taie parțial gulerul 11 ​​al manșonului 10 după primul impact (vezi figura 2) și cu impacturile ulterioare continuă să taie în continuare cordonul (vezi figura 3). corpul 1 al structurii este redus din cauza forțelor de forfecare din plastic ale secțiunilor de flanșă ale manșonului de către dinții capului cuțitului Dispozitivul revendicat, în comparație cu soluția tehnică adoptată ca prototip, face posibilă eficientizarea reduce atât sarcinile axiale, cât și sarcinile îndreptate în unghi față de axa amortizorului, precum și sarcinile de șoc de natură repetă, eliminând posibilitatea blocării elementelor de tăiere (nu există pătrunderea dinților în materialul corpului manșonului, există doar o tăietură a umărului său). În același timp, intensitatea energetică a amortizorului crește și stabilitatea proprietăților sale de amortizare se îmbunătățește Calculele efectuate de autori, precum și testele pe teren ale dispozitivului ca parte a produselor standard și testele pe banc ca parte a produselor de lucru , au demonstrat o eficiență semnificativă a soluției tehnice propuse pentru amortizarea sarcinilor de șoc.

Revendicare

1. Amortizor care conține o carcasă, o tijă și un dispozitiv de tăiere plasate pe acesta, care interacționează cu suprafața interioară a carcasei, caracterizat prin aceea că dispozitivul de tăiere este realizat sub forma unui cap de cuțit cu dinți în formă de pană, un suport manșon și un manșon din material plastic instalat între ele, prevăzut cu un umăr inelar, în plus, capul de tăiere este centrat pe diametrul exterior al manșonului cu un guler cu capacitatea de a se mișca în raport cu acesta și dinții în formă de pană de capul tăietor interacționează cu gulerul mânecii cu vârfurile lor. 2. Amortizor conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că șanțurile sunt realizate în gulerul inelar al manșonului, în care sunt instalate vârfurile dinților în formă de pană a capului cuțitului, în timp ce dinții interacționează cu gulerul manșonului cu suprafete laterale. 3. Amortizor conform revendicărilor 1 şi 2, caracterizat prin aceea că pe tijă este instalat un arc, care înconjoară dispozitivul de tăiere.

În mecanică, un șoc este efectul mecanic al corpurilor materiale, care duce la o schimbare finită a vitezei punctelor lor într-o perioadă de timp infinit de mică. Mișcarea de impact este o mișcare care apare ca rezultat al unei singure interacțiuni a unui corp (mediu) cu sistemul luat în considerare, cu condiția ca cea mai mică perioadă de oscilații naturale a sistemului sau constanta sa de timp să fie proporțională sau mai mare decât timpul de interacțiune .

În cazul interacțiunii șocului, accelerațiile șocului, viteza sau deplasarea sunt determinate în punctele luate în considerare. În mod colectiv, astfel de influențe și reacții se numesc procese de șoc. Șocurile mecanice pot fi simple, multiple și complexe. Procesele de impact simple și multiple pot afecta aparatul în direcția longitudinală, transversală și orice direcție intermediară. Sarcinile complexe de șoc afectează obiectul în două sau trei planuri perpendiculare reciproc în același timp. Sarcinile de impact asupra aeronavei pot fi atât neperiodice, cât și periodice. Apariția sarcinilor de șoc este asociată cu o schimbare bruscă a accelerației, vitezei sau direcției aeronavei. Cel mai adesea, în condiții reale, are loc un proces complex de șoc unic, care este o combinație a unui impuls de șoc simplu cu oscilații suprapuse.

Principalele caracteristici ale procesului de impact:

• legile variației în timpul accelerării șocului a (t), vitezei V (t) și deplasării X (t); durata accelerației impactului t este intervalul de timp de la momentul apariției până la momentul dispariției accelerației șocului, satisfăcând starea, a> an, în care an este accelerarea vârfului șocului;
• durata frontului accelerației șocului Tf este intervalul de timp de la momentul apariției accelerației șocului până la momentul corespunzător valorii sale de vârf;
• coeficientul oscilațiilor de accelerație a șocului suprapus este raportul dintre suma totală a valorilor absolute ale incrementelor dintre valorile adiacente și extreme ale accelerației șocului la valoarea sa maximă dublată;
• impuls de accelerare a șocului - integral al accelerației șocului pentru un timp egal cu durata acțiunii sale.

În funcție de forma curbei dependenței funcționale a parametrilor de mișcare, procesele de șoc sunt împărțite în simple și complexe. Procesele simple nu conțin componente de înaltă frecvență, iar caracteristicile lor sunt aproximate prin funcții analitice simple. Numele funcției este determinat de forma curbei care aproximează dependența de accelerație de timp (jumătate sinusoidală, cosanusoidală, dreptunghiulară, triunghiulară, dinte de ferăstrău, trapezoidală etc.).

Șocul mecanic se caracterizează printr-o eliberare rapidă de energie, rezultând deformări elastice sau plastice locale, excitația undelor de stres și alte efecte, ducând uneori la funcționarea defectuoasă și la distrugerea structurii aeronavei. Sarcina de șoc aplicată aeronavei excită rapid oscilațiile naturale amortizate în ea. Valoarea supraîncărcării impactului, natura și rata distribuției tensiunii asupra structurii aeronavei sunt determinate de forța și durata impactului și de natura schimbării accelerației. Impactul, care acționează asupra aeronavei, poate provoca distrugerea mecanică a acesteia. În funcție de durata, complexitatea procesului de impact și accelerarea maximă a acestuia în timpul testării, se determină gradul de rigiditate al elementelor structurale ale aeronavelor. O simplă lovitură poate provoca distrugeri din cauza apariției unor supratensiuni puternice, deși pe termen scurt, în material. Un impact complex poate duce la acumularea de microstrene de oboseală. Deoarece proiectarea aeronavei are proprietăți rezonante, chiar și un impact simplu poate provoca un răspuns oscilator în elementele sale, care este însoțit și de oboseală.

Supraîncărcările mecanice determină deformarea și ruperea pieselor, slăbirea îmbinărilor (sudate, filetate și nituite), slăbirea șuruburilor și piulițelor, mișcarea mecanismelor și comenzilor, în urma cărora se modifică reglarea și setarea dispozitivelor și apar alte defecțiuni.

Lupta împotriva efectelor dăunătoare ale supraîncărcărilor mecanice se desfășoară în diferite moduri: prin creșterea rezistenței structurii, folosind piese și elemente cu rezistență mecanică crescută, folosind amortizoare și ambalaje speciale și amplasarea rațională a dispozitivelor. Măsurile de protecție împotriva efectelor nocive ale supraîncărcărilor mecanice sunt împărțite în două grupe:

1. măsuri menite să asigure rezistența mecanică necesară și rigiditatea structurii;
2. măsuri care vizează izolarea elementelor structurale de solicitările mecanice.

În acest din urmă caz, se utilizează diverse mijloace de absorbție a șocurilor, garnituri izolatoare, compensatoare și amortizoare.

Sarcina generală de a testa o aeronavă pentru impactul sarcinilor de impact este de a verifica capacitatea aeronavei și a tuturor elementelor sale de a-și îndeplini funcțiile în timpul și după impact, adică își mențin parametrii tehnici în timpul și după impactul șocului în limitele specificate în documentele normative și tehnice.

Principalele cerințe pentru testele de impact în condiții de laborator sunt aproximarea maximă a rezultatului unui impact de încercare asupra unui obiect cu efectul unui impact real în condiții de funcționare la scară maximă și reproductibilitatea impactului de impact.

La reproducerea modurilor de încărcare a șocurilor în condiții de laborator, se impun restricții asupra formei impulsului de accelerație instantanee în funcție de timp (Fig. 2.50), precum și asupra limitelor admisibile ale abaterilor de formă ale impulsului. Aproape fiecare puls de șoc pe o bancă de laborator este însoțit de o pulsație, care este o consecință a fenomenelor de rezonanță în instalațiile de șoc și echipamentele auxiliare. Deoarece spectrul pulsului de șoc este în principal o caracteristică a efectului distructiv al șocului, chiar și o mică ondulație suprapusă poate face ca rezultatele măsurătorii să nu fie sigure.

Instalațiile de testare care simulează șocuri unice urmate de vibrații constituie o clasă specială de echipamente de testare mecanică. Standurile de șoc pot fi clasificate în funcție de diferite criterii (Fig. 2.5!):

I - conform principiului formării impulsului de șoc;

II - prin natura testelor;

III - după tipul de încărcare de șoc reproductibilă;

IV - conform principiului acțiunii;

V - după sursa de energie.

În general, diagrama suportului de șoc constă din următoarele elemente (Fig. 2.52): un obiect de test fixat pe o platformă sau container împreună cu un senzor de suprasarcină a șocului; mijloace de accelerare pentru a comunica obiectului viteza necesară; dispozitiv de frânare; sistem de control; aparat de înregistrare pentru înregistrarea parametrilor investigați ai obiectului și a legii modificării supraîncărcării la șoc; convertoare primare; dispozitive auxiliare pentru reglarea modurilor de operare ale obiectului de testare; sursele de alimentare necesare pentru funcționarea obiectului de testare și a echipamentului de înregistrare.

Cel mai simplu suport pentru teste de șoc în condiții de laborator este un suport care funcționează pe principiul de a scăpa un obiect de test fixat pe cărucior de la o anumită înălțime, adică folosind gravitația pentru a accelera. În acest caz, forma impulsului de șoc este determinată de materialul și forma suprafețelor care se ciocnesc. Astfel de suporturi pot oferi accelerații de până la 80.000 m/s2. În fig. 2.53, a și b arată schemele posibile de principiu ale unor astfel de standuri.

În prima versiune (Fig. 2.53, a), o camă specială 3 cu un dinte de clichet este rotită de un motor. Când cama atinge înălțimea maximă H, masa 1 cu obiectul de testare 2 cade pe dispozitivele de frânare 4, care îi imprimă un șoc. Suprasarcina de șoc depinde de înălțimea de cădere H, de rigiditatea elementelor de frânare k, de masa totală a mesei și de obiectul de testare M și este determinată de următoarea relație:

Prin variația acestei valori, se pot obține diverse suprasarcini. În a doua versiune (Fig. 2.53, b) suportul funcționează conform metodei de cădere.

Bancurile de testare care utilizează o acționare hidraulică sau pneumatică pentru a accelera transportul sunt practic independente de acțiunea gravitațională. În fig. 2.54 prezintă două opțiuni pentru suporturi de șoc pneumatic.

Principiul de funcționare a standului cu un pistol pneumatic (Fig. 2.54, a) este următorul. Gazul comprimat este furnizat în camera de lucru /. Când se atinge presiunea setată, care este controlată de un manometru, se declanșează eliberarea automată 2 a containerului 3, unde se află obiectul de testare. La ieșirea din butoiul 4 al pistolului cu aer, containerul intră în contact cu dispozitivul 5, ceea ce face posibilă măsurarea vitezei de mișcare a containerului. Pistolul cu aer comprimat este atașat de picioarele de susținere prin amortizoare b. Legea prestabilită a frânării amortizorului 7 este pusă în aplicare prin schimbarea rezistenței hidraulice a lichidului care curge 9 în spațiul dintre acul profilat special 8 și orificiul amortizorului 7.

Schema structurală a unui alt suport de șoc pneumatic (Fig. 2.54, b) constă dintr-un obiect de testare 1, un cărucior 2 pe care este instalat obiectul de testare, o garnitură 3 și un dispozitiv de frânare 4, supape 5, care permit crearea de specificații diferențele de presiune a gazului pe pistonul b și sistemele de alimentare cu gaz 7. Dispozitivul de frânare este activat imediat după impactul căruciorului și al garniturii pentru a împiedica retragerea și distorsionarea căruciorului formelor de undă de șoc. Administrarea acestor standuri poate fi automatizată. Pot reproduce o gamă largă de sarcini de șoc.

Ca dispozitiv de accelerare, pot fi utilizate amortizoare de cauciuc, arcuri, precum și, în cazuri individuale, motoare cu inducție liniară.

Capacitățile aproape tuturor suporturilor de șoc sunt determinate de designul dispozitivelor de frânare:

1. Impactul obiectului de testat cu o placă rigidă se caracterizează prin decelerare datorită apariției unor forțe elastice în zona de contact. Această metodă de frânare a obiectului de testare face posibilă obținerea unor valori mari de suprasarcină cu un mic front de ridicare a acestora (Fig. 2.55, a).

2. Pentru a obține suprasarcini într-o gamă largă, de la zeci la zeci de mii de unități, cu timpul lor de creștere de la zeci de microsecunde la câteva milisecunde, se folosesc elemente deformabile sub forma unei plăci sau a unui distanțier așezat pe o bază rigidă. Materialele pentru aceste garnituri pot fi oțel, alamă, cupru, plumb, cauciuc etc. (Fig. 2.55, b).

3. Pentru a asigura orice lege specifică (dată) de variație a lui n și t într-un interval mic, se folosesc elemente deformabile sub formă de vârf (concasor), care se instalează între placa suportului de impact și obiectul de încercare ( Fig. 2.55, c).

4. Pentru a reproduce un impact cu o traiectorie de frânare relativ lungă, se folosește un dispozitiv de frânare, format dintr-un plumb, o placă deformabilă din plastic situată pe o bază rigidă a suportului și un vârf rigid al profilului corespunzător care pătrunde în acesta (Fig. 2.55, d), fixat pe obiectul sau platforma suportului ... Astfel de dispozitive de frânare fac posibilă obținerea de suprasarcini într-o gamă largă de n (t) cu un timp de creștere scurt, până la zeci de milisecunde.

5. Un element elastic sub formă de arc (Fig. 2.55, d) instalat pe partea mobilă a suportului de șoc poate fi folosit ca dispozitiv de frânare. Acest tip de frânare asigură suprasarcini relativ mici de formă semisinusoidală cu o durată măsurată în milisecunde.

6. O placă metalică perforată, fixată de-a lungul conturului la baza instalației, în combinație cu un vârf rigid al platformei sau containerului, asigură suprasarcini relativ reduse (Fig. 2.55, e).

7. Elementele deformabile instalate pe platforma mobilă a suportului (Fig. 2.55, g), în combinație cu un dispozitiv de prindere conic rigid, asigură suprasarcini pe termen lung cu un timp de creștere de până la zeci de milisecunde.

8. Un dispozitiv de frânare cu o șaibă deformabilă (Fig. 2.55, h) permite obținerea unor distanțe mari de frânare ale unui obiect (până la 200 - 300 mm) cu mici deformări ale șaibei.

9. Crearea în condiții de laborator a impulsurilor de șoc intense cu fronturi mari este posibilă atunci când se utilizează un dispozitiv de frânare pneumatic (Fig. 2.55, s). Avantajele unui amortizor pneumatic includ acțiunea sa reutilizabilă, precum și capacitatea de a reproduce impulsurile de șoc de diferite forme, inclusiv cele cu un front semnificativ predeterminat.

10. În practica efectuării testelor de șoc, este utilizat pe scară largă un dispozitiv de frânare sub formă de amortizor hidraulic (a se vedea Fig. 2.54, a). Când obiectul testat lovește amortizorul, tija acestuia este scufundată în lichid. Lichidul este împins afară prin punctul tijei conform unei legi determinate de profilul acului de reglare. Prin schimbarea profilului acului, este posibil să realizăm alt fel legea inhibiției. Profilul acului poate fi obținut prin calcul, dar este prea dificil să se ia în considerare, de exemplu, prezența aerului în cavitatea pistonului, forțele de frecare în dispozitivele de etanșare etc. Prin urmare, profilul calculat trebuie corectat experimental. Astfel, prin metoda de calcul și experimentală, este posibil să se obțină profilul necesar implementării oricărei legi a inhibiției.

Efectuarea testelor de șoc în condiții de laborator propune, de asemenea, o serie de cerințe speciale pentru instalarea unui obiect. De exemplu, mișcarea transversală maximă admisă nu trebuie să depășească 30% din valoarea nominală; atât în ​​timpul încercărilor de impact, cât și în timpul încercărilor de impact, produsul trebuie să poată fi instalat în trei poziții reciproc perpendiculare cu reproducerea numărului necesar de impulsuri de impact. Caracteristicile unice ale echipamentului de măsurare și înregistrare trebuie să fie identice pe o gamă largă de frecvențe, ceea ce garantează înregistrarea corectă a raporturilor diferitelor componente de frecvență ale impulsului măsurat.

Datorită varietății funcțiilor de transfer ale diferitelor sisteme mecanice, același spectru de șocuri poate fi cauzat de impulsuri de șoc de diferite forme. Aceasta înseamnă că nu există o corespondență unu-la-unu între o anumită funcție temporală a accelerației și spectrul șocului. Prin urmare, din punct de vedere tehnic, este mai corect să stabiliți condițiile tehnice pentru testele de impact, care conțin cerințe pentru spectrul de impact, și nu pentru timpul caracteristic accelerației. Acest lucru se referă în primul rând la mecanismul defectării oboselii materialelor datorită acumulării ciclurilor de încărcare, care poate fi diferit de la test la test, deși valorile maxime ale accelerației și tensiunii vor rămâne constante.

La simularea proceselor de șoc este indicat să se compună sistemele de determinare a parametrilor în funcție de factorii identificați, care sunt necesari pentru o determinare suficient de completă a valorii dorite, care uneori poate fi găsită doar experimental.

Având în vedere impactul unui corp rigid masiv, în mișcare liberă, asupra unui element deformabil de o dimensiune relativ mică (de exemplu, un dispozitiv de frânare pe suport) fixat pe o bază rigidă, este necesar să se determine parametrii procesului de șoc și să se stabilească condițiile sub care astfel de procese vor fi similare între ele. În cazul general al mișcării spațiale a unui corp, pot fi compilate șase ecuații, dintre care trei sunt date de legea conservării impulsului, două sunt legile conservării masei și energiei, iar a șasea este ecuația stării . Aceste ecuații includ următoarele mărimi: trei componente ale vitezei Vx Vy \ Vz> densitatea p, presiunea p și entropia. Neglijând forțele disipative și considerând starea volumului deformat izentrop, este posibil să se excludă entropia din parametrii definitori. Deoarece este luată în considerare doar mișcarea centrului de masă al corpului, este posibil să nu se includă componentele vitezei Vx, Vy printre parametrii definitori; Vz și coordonatele punctelor Л ", Y, Z din interiorul obiectului deformabil. Starea volumului deformabil va fi caracterizată prin următorii parametri definitori:

• densitatea materialului p;
• presiunea p, care este mai oportun să se ia în considerare prin valoarea deformării locale maxime și Otmax, considerându-l ca un parametru generalizat al forței caracteristice în zona de contact;
• viteza inițială de impact V0, care este direcționată de-a lungul normalului către suprafața pe care este instalat elementul deformabil;
• timpul curent t;
• greutatea corporală t;
• accelerarea căderii libere g;
• modulul de elasticitate al materialelor E, deoarece starea stresată a corpului la impact (cu excepția zonei de contact) este considerată elastică;
• un parametru geometric caracteristic unui corp (sau element deformabil) D.

În conformitate cu teorema mc, din opt parametri, dintre care trei au dimensiuni independente, se pot forma cinci complexe independente fără dimensiuni:

Complexele fără dimensiuni compuse din parametrii determinați ai procesului de șoc vor fi independenți de unele funcții] complexe fără dimensiuni P1 - P5.

Parametrii care urmează să fie determinați includ:

• deformare locală curentă a;
• viteza corpului V;
• forța de contact P;
• tensiune în interiorul corpului a.

Prin urmare, putem scrie relații funcționale:

Tipul funcțiilor / 1, / 2, / e, / 4 poate fi stabilit experimental, luând în considerare un număr mare de parametri definitori.

Dacă la impact nu apar deformații reziduale în secțiunile corpului din afara zonei de contact, atunci deformația va avea un caracter local și, prin urmare, complexul R5 = pY ^ / E poate fi exclus.

Complexul Jl2 = Pttjjjax) ~ Cm se numeste coeficient de masa corporala relativa.

Coeficientul forței de rezistență la deformarea plastică Cp este direct legat de indicatorul forței caracteristice N (coeficientul de conformitate material, în funcție de forma corpurilor care se ciocnesc) prin următoarea relație:

unde p este densitatea redusă a materialelor din zona de contact; Cm = t / (pa?) Este masa relativă redusă a corpurilor care se ciocnesc, care caracterizează raportul dintre masa lor redusă M și masa redusă a volumului deformat din zona de contact; xV este un parametru adimensional care caracterizează activitatea relativă de deformare.

Funcția Cp - / s (R1 (R, R3, R4) poate fi utilizată pentru a determina suprasarcinile:

Dacă asigurăm egalitatea valorilor numerice ale complexelor adimensionale IJlt R2, R3, R4 pentru două procese de șoc, atunci aceste condiții, adică

va reprezenta criteriile de similaritate pentru aceste procese.

Când aceste condiții sunt îndeplinite, valorile numerice ale funcțiilor / b / r./z »A» te- în momente similare de timp -V CtZoimax- const vor fi aceleași; ^ r = const; Cp = const, ceea ce face posibilă determinarea parametrilor unui proces de șoc prin simpla recalculare a parametrilor altui proces. Cerințele necesare și suficiente pentru modelarea fizică a proceselor de șoc pot fi formulate după cum urmează:

1. Părțile de lucru ale modelului și ale obiectului la scară completă ar trebui să fie similare din punct de vedere geometric.
2. Complexele fără dimensiuni compuse din perechi determinante, metri, trebuie să îndeplinească condiția (2.68). Introducerea factorilor de scară.

Trebuie avut în vedere că atunci când se modelează doar parametrii procesului de șoc, stările de stres ale corpurilor (natura și modelul) vor fi în mod necesar diferite.