В статье представлены стенды производства компании TMC Solutions для проведения различных ударных испытаний. Объясняется природа ударных нагрузок. Описано шесть серий стендов TMC Solutions, генерирующих удары разного типа, перечислены их основные и дополнительные возможности.
ООО НПП «Универсал Прибор», г. Санкт-Петербург
Ударные нагрузки
Что такое удар? В механике ударом называют механическое воздействие материальных тел, приводящее к конечному изменению скоростей их точек за бесконечно малый промежуток времени. Ударным является движение, возникающее в результате однократного взаимодействия тела (среды) с рассматриваемой системой, при условии, что наименьший период собственных колебаний системы или ее постоянная времени соизмеримы или больше времени взаимодействия. При ударном взаимодействии в рассматриваемых точках определяют ударные ускорение, скорость или перемещение. В совокупности такие воздействия и реакции называют ударными процессами. Механические удары могут быть одиночными, многократными и комплексными. Одиночные и многократные ударные процессы могут воздействовать на аппарат в продольном, поперечном и любом промежуточном направлении. Комплексные ударные нагрузки оказывают воздействие на объект в двух или трех взаимно перпендикулярных плоскостях одновременно. Ударные нагрузки могут быть как непериодическими, так и периодическими. Возникновение ударных нагрузок связано с резким изменением ускорения, скорости или направления перемещения. Наиболее часто в реальных условиях встречается сложный одиночный ударный процесс, представляющий собой сочетание простого ударного импульса с наложенными колебаниями.
Испытательное ударное оборудование TMC Solutions
Давайте подробнее рассмотрим типы ударных машин, которые предоставляет компания TMC Solutions.
Ударный стенд представляет собой устройство, предназначенное для моделирования, измерения воздействия механических ударов и воздействий на испытуемый образец. Он используется в различных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, автомобильная, электронная и упаковочная, для оценки долговечности и надежности компонентов оборудования в реальных ударных условиях. Ударный стенд позволяет генерировать контролируемые удары, вибрации определенной величины, продолжительности и формы волны для оценки работоспособности испытуемого изделия.
Ударные стенды серии HSRS (рис. 1) применяют для имитации реакции изделия на ударное воздействие, которое оно испытывает в реальных условиях. В этом случае не важен вид ударного воздействия при эксплуатации изделия, а важно, какую реакцию у изделия вызвало это воздействие. Под реакцией изделия на ударное воздействие понимают либо ударный спектр, либо переходную характеристику. Система предполагает, что ударный импульс применен к ансамблю резонаторов.
Рис. 1. Горизонтальный ударный стенд серии HSRS
Ударный спектр дает максимальный отклик каждой системы на его собственной частоте с заданной добротностью. Демпфирование обычно зафиксировано для всего ансамбля, например, 5 %, что соответствует добротности Q = 10.
Простота в управлении и универсальность в использовании дают возможность проводить с помощью ударных стендов серии HSRS широкий спектр испытаний. Система управления позволяет фиксировать результаты и создавать отчеты. Измерительная часть включена в Государственный реестр сред- ств измерений. В комплекте к стенду поставляются специальные ударные акселерометры.
Возможности серии HSRS:
- образцы устанавливаются и крепятся к испытательному столу с сеткой отверстий и втулками из нержавеющей стали;
- все стенды серии HSRS произведены из прочных материалов и соответствуют международным стандартам испытаний ИСО и др.;
- тормоза безопасности установлены на каждой системе и не требуют дополнительного оборудования воздухом или электричеством;
- тормоза останавливают тележку после удара, предотвращая вторичные соударения, и удерживают ее в безопасном положении для последующего цикла.
Пневматические стенды серии HAS (рис. 2) – высококачественные изделия с большой степенью автоматизации и простым управлением. Они могут быть использованы для стандартных ударов на полусинус. Стенды серии HAS используют в лабораториях для проверки изделий на способность выдерживать разрушительное воздействие ударов в реальных условиях, а также для оценки характеристик изделия и оптимизации надежности конструкции. Стенды серии HAS широко используются в автомобильной, военной, электронной и других отраслях. Столы изготовлены из алюминия для обеспечения надежности системы и качественного выполнения ударов. Стенды HAS, оборудованные уникальной системой пневмоцилиндров и системой предотвращения второго удара, помогут вам воспроизвести реальные удары в лабораторных условиях.
Рис. 2. Пневматическая горизонтальная ударная система серии НАS
Дополнительно:
- испытания на одиночный и многократный удар;
- компактный дизайн;
- возможность создания удара с большой мощностью;
- высокий уровень безопасности;
- удобная высота установки образца.
Пневматические стенды серии VAS (рис. 3) отличаются высоким качеством, большой степенью автоматизации и простым управлением. Они могут быть использованы для стандартных ударов полусинус, зуб пилы, трапеция и др. Стенды серии VAS используют в лабораториях для проверки изделий на удароустойчивость, а также для оценки характеристик изделия и оптимизации надежности конструкции. Не требуют специального фундамента.
Рис. 3. Вертикальный пневматический ударный стенд VASII
Дополнительно:
- удары большой амплитуды уровня – до 1500 g;
- блокировка ограничения по вертикальному перемещению;
- настройка высоты подъема;
- удобно использовать в помещениях с ограниченной высотой;
- ПО на основе Windows;
- скорость ударов – до 120 в минуту;
- наличие виброопор.
Серия VASI (рис. 4) спроектирована для имитации ударных воздействий, таких как удар автомобиля или при транспортировке, для испытаний батарейных блоков и др. Пневматические стенды серии VASI отвечают требованиям испытательных стандартов военной, автомобильной, транспортной и тяжелой промышленности. Стенды однократного и многократного удара VASI широко используются в испытаниях транспортирования и отладки, а также в квалификационных испытаниях изделий. Размер стола в зависимости от конкретных требований – от 600 до 2500 мм и больше.
Рис. 4. Вертикальный пневматические ударный стенд серии VASI
Дополнительно:
- подходит для испытаний батарей и батарейных блоков электромашин;
- пневмопривод с высокой надежностью и безопасностью;
- высококачественный алюминиевый стол;
- для больших и тяжелых образцов;
- тормозная система для предотвращения повторного удара;
- не требует фундамента, простота в установке и работе;
- система направляющих с большим опрокидывающим моментом.
Стенды серии VAB (рис. 5) используются для имитации повторяющихся ударов, происходящих при транспортировке, а также при работе электронных компонентов, оборудования и других приборов. Серия VAB – это экономически выгодное решение для проведения многократных ударов с возможной скоростью до 120 уд./мин.
Рис. 5. Система ударных испытаний серии VAB
Дополнительно:
- регулируемое ускорение и длительность импульса;
- механические тормоза для предотвращения повторного удара;
- контроллер на ПК для мониторинга и анализа формы сигнала;
- пневматическая система не требует частого обслуживания.
Серия вертикальных стендов свободного падения MS (рис. 6) включает в свой состав полностью автоматические ударные стенды, используемые для измерения и определения ударопрочности изделий и оценки эффективности упаковки. Эти стенды воспроизводят широкий диапазон ударных импульсов различных форм: полусинус, прямоугольный, трапеция, зуб пилы и др. При установке опциональных усилителей и натяжителей на стендах серии MS можно получать значение ускорения 10 000 g и более.
Рис. 6. Вертикальный стенд свободного падения серии MS
Особенностью этих испытательных ударных стендов являются их габариты: для обеспечения необходимого разгона стенд должен обладать достаточной высотой. Как правило, высота составляет от 2 до 4 м и более. Это необходимо учитывать при подготовке помещения испытательной лаборатории.
Опубликовано_в журнале ИСУП № 3(111)_2024
В. В. Нерсесов, руководитель отдела
испытательного оборудования,
ООО НПП «Универсал Прибор»,
г. Санкт-Петербург,
тел.: +7 (812) 334‑5566,
e‑mail: pribor@pribor.ru
_big.jpg'); "2(116)_small.jpg")
