Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Полезная модель относится к испытательной технике и предназначена для стендовых испытаний образцов защитной обуви, которую применяют для предохранения ног человека от ударного воздействия взрывной волны и осколков образующихся, например, при взрыве противопехотных мин.
Техническим результатом является расширение технологических возможностей испытаний образцов защитной обуви.
Устройство для испытания защитной обуви обеспечивает получение достоверных экспериментальных данных о степени снижения испытуемой защитной обувью ударного воздействия от взрывной волны и продуктов взрыва, например, противопехотных мин. Предложенное техническое решение обеспечивает также получение сопоставительных экспериментальных данных о работе испытуемого образца по сравнению к эталонным образцом защитной обуви. Экспериментальные данные об эффективности испытуемых образцов защитной обуви могут быть получены с учетом влияния на работу защитного механизма испытуемых образцов грунтовой засыпки над противопехотной миной.
Устройство для испытания защитной обуви содержит стержень, на одном конце которого закреплен груз, а второй конец стержня шарнирно прикреплен к неподвижному основанию (к станине) и оснащенное измерителем величины смещения груза из начального положения. Новым в устройстве является то, что устройство содержит дополнительный груз, дополнительный стержень, две поддерживающие стойки и дополнительный измеритель величины смещения дополнительного груза из начального положения, причем дополнительный стержень с дополнительным грузом расположены параллельно основному стержню, а стержни установлены горизонтально с опорой их концевых участков с грузами на поддерживающие стойки, при этом грузы имеют одинаковую массу и выполнены с возможностью закрепления на их нижней части эталонного и испытуемого образцов защитной обуви, под которыми симметрично расположен контейнер с зарядом взрывчатого вещества, например, противопехотной мины. В частных случаях выполнения устройства, контейнер с зарядом взрывчатого вещества выполнен, по крайней мере, с возможностью перемещения в вертикальном направлении, а поддерживающие стойки устройства выполнены с возможностью изменения их высоты.

Текст

Смотреть все

(51)7 01 3/00, 01 3/313 КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ(72) Шокаев Ерболат Ибраимович Артыкбаев Адылхан Абылгазиевич Букреев Юрий Николаевич Кайым Талгат Тотышулы Нургисаев Аманжол Умирханович(73) Военный институт Комитета Национальной Безопасности Республики Казахстан(56) Савельев И.В. (ред.). Сборник задач по общей физике. М. Наука, 1981, с. 21(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЗАЩИТНОЙ ОБУВИ(57) Полезная модель относится к испытательной технике и предназначена для стендовых испытаний образцов защитной обуви, которую применяют для предохранения ног человека от ударного воздействия взрывной волны и осколков образующихся, например, при взрыве противопехотных мин. Техническим результатом является расширение технологических возможностей испытаний образцов защитной обуви. Устройство для испытания защитной обуви обеспечивает получение достоверных экспериментальных данных о степени снижения испытуемой защитной обувью ударного воздействия от взрывной волны и продуктов взрыва, например, противопехотных мин. Предложенное техническое решение обеспечивает также получение сопоставительных экспериментальных данных о работе испытуемого образца по сравнению к эталонным образцом за щитной обуви. Экспериментальные данные об эффективности испытуемых образцов защитной обуви могут быть получены с учетом влияния на работу защитного механизма испытуемых образцов грунтовой засыпки над противопехотной миной. Устройство для испытания защитной обуви содержит стержень, на одном конце которого закреплен груз, а второй конец стержня шарнирно прикреплен к неподвижному основанию (к станине) и оснащенное измерителем величины смещения груза из начального положения. Новым в устройстве является то, что устройство содержит дополнительный груз, дополнительный стержень, две поддерживающие стойки и дополнительный измеритель величины смещения дополнительного груза из начального положения, причем дополнительный стержень с дополнительным грузом расположены параллельно основному стержню, а стержни установлены горизонтально с опорой их концевых участков с грузами на поддерживающие стойки, при этом грузы имеют одинаковую массу и выполнены с возможностью закрепления на их нижней части эталонного и испытуемого образцов защитной обуви, под которыми симметрично расположен контейнер с зарядом взрывчатого вещества, например, противопехотной мины. В частных случаях выполнения устройства,контейнер с зарядом взрывчатого вещества выполнен, по крайней мере, с возможностью перемещения в вертикальном направлении, а поддерживающие стойки устройства выполнены с возможностью изменения их высоты. 257 Полезная модель относится к испытательной технике и предназначена для стендовых испытаний образцов защитной обуви, принцип действия которой основан, например, на поглощении или рассеянии энергии взрыва, и предназначена для предохранения ног человека, в частности, сапера от поражающего воздействия взрывной волны и осколков образующихся при взрыве противопехотных мин. Полезная модель предназначена для получения экспериментальных данных об эффективности испытуемой защитной обуви по степени ослабления ударного воздействия взрывной волны. Известно устройство (копер) для испытания образцов пластмассовых труб на удар (а. с. СССР 150684, кл. 01 3/14, 1962). Это устройство содержит маятник, выполненный в виде вертикально расположенного стержня. Верхний конец стержня шарнирно прикреплен к станине устройства, а на нижнем конце стержня закреплен груз. Груз маятника имеет форму параллелепипеда с центральным сквозным пазом и перпендикулярным к этому пазу вырезом, в котором размещено специальное приспособление, состоящее из двух вкладышей, выполненных с возможностью размещения испытуемого образца пластмассовой трубы. Масса испытуемого образца в известном устройстве пренебрежительно мала по сравнению с массой груза. Вкладыши имеют выступ, препятствующий поперечному перемещению вкладышей относительно проектного положения. Один из вкладышей закреплен в проектном положении при помощи двух штырей. Второй вкладыш выполнен подвижным и выступает за пределы корпуса груза, причем для исключения зазора между образцом и вкладышем использован эластичный элемент. Кроме того, известное устройство оснащено измерителем угла отклонения маятника от вертикали после разрушения испытуемого образца. Недостатком известного устройства является то,что испытуемый образец закреплен во внутренней полости груза маятника копера. При ударе испытуемого образца о неподвижные упоры копера образец разрушается. Такая конструкция устройства не позволяет получать экспериментальные данные об эффективности работы защитного механизма испытуемых образцов обуви. Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения кинетической энергии движущегося материального объекта, например, пули (Сборник задач по общей физике // Под ред. Савельева И.В. М. Наука, 1968, с. 21). Известное устройство содержит длинный легкий стержень, расположенный в вертикальном положении. Верхний конец стержня шарнирно прикреплен к неподвижному основанию, а на нижнем конце стержня закреплен груз, масса которого известна. Известное устройство, кроме того, дополнительно оснащено измерительным прибором для определения угла отклонения стержня от вертикали после взаимодействия неподвижного груза с движущейся пулей. По измеренной величине угла отклонения стержня от вертикали определяют кинетическую энергию движущегося материального объекта, например, пули. 2 Недостаток известного устройства обусловлен его конструкцией, которая не позволяет получать экспериментальные данные об эффективности работы защитного механизма испытуемых образцов обуви. Другой недостаток известного устройства заключается в том, что в устройстве невозможно смоделировать влияние грунта различного состава на работоспособность защитного механизма испытуемых образцов обуви. Задачей полезной модели является разработка конструкции устройства, позволяющей проводить стендовые испытания образцов защитной обуви для получения экспериментальных данных о степени снижения ударного воздействия взрывной волны испытуемыми образцами защитной обуви. Достигаемый технический результат заключается в расширении технологических возможностей испытаний образцов защитной обуви, а именно получение- экспериментальных данных о степени ослабления испытуемым образцом защитной обуви ударного действия взрывной волны, например, от противопехотной мины- экспериментальных данных о сопоставительной величине степени ослабления ударного воздействия взрывной волны испытуемым образцом защитной обуви по сравнению с другим, дополнительным, испытуемым образцом- экспериментальных данных о влиянии на работу защитного механизма испытуемых образцов обуви грунтовой засыпки различного состава с различной толщиной слоя, размещенной над зарядом взрывчатого вещества. Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для осуществления испытания защитной обуви, содержащем стержень,на одном конце которого закреплен груз, а второй конец стержня шарнирно прикреплен к неподвижному основанию (к станине) и оснащенным измерителем величины смещения груза из начального положения, согласно полезной модели, устройство содержит дополнительный груз, дополнительный стержень, две поддерживающие стойки и дополнительный измеритель величины смещения дополнительного груза из начального положения, причем дополнительный стержень с дополнительным грузом расположен параллельно основному стержню, а стержни установлены горизонтально с опорой их концевых участков с грузами на поддерживающие стойки, при этом грузы имеют одинаковую массу и выполнены с возможностью закрепления на из нижней части эталонного и испытуемого образцов защитной обуви, под которыми симметрично расположен контейнер с зарядом взрывчатого вещества,например, противопехотной мины. Кроме того, контейнер с зарядом взрывчатого вещества установлен,по крайней мере, с возможностью перемещения в вертикальном направлении, а поддерживающие стойки выполнены с возможностью изменения высоты. Совокупность существенных признаков, приведенная в отличительной части формулы предлагаемой полезной модели, обеспечивает проведение ис 257 пытаний защитной обуви для экспериментального определения степени ослабления испытуемыми образцами защитной обуви, ударного воздействия взрывной волны, в условиях максимально приближенных к условиям эксплуатации данной обуви. Использование в устройстве отличительных признаков устройство содержит дополнительный груз, дополнительный стержень, две поддерживающие стойки, причем дополнительный стержень с дополнительным грузом расположены параллельно основному стержню, а стержни установлены горизонтально с опорой их концевых участков с грузами на поддерживающие стойки, дает возможность обеспечить независимое перемещение основного и дополнительного грузов в вертикальном направлении при работе устройства. Это необходимо для получения сопоставительных экспериментальных данных о реакции испытуемых образцов обуви на действие взрывной волны. Кроме того, использование данных отличительных признаков обеспечивает фиксированное положение грузов в начальном положении, от которого производят измерение высоты подъема каждого из грузов при работе устройства,что способствует достижению заявленного технического результата. Использование отличительного признака грузы выполнены с возможностью закрепления на их нижней части эталонного и испытуемого образцов защитной обуви, обеспечивает при взрыве противопехотной мины, передачу основному и дополнительному грузам той части кинетической энергии взрывной волны, которая не была рассеяна или поглощена защитным механизмом испытуемых образцов обуви. Это является необходимым условием для обеспечения работоспособности устройства при проведении стендовых испытаний образцов защитной обуви и ведет к достижению заявленного технического результата. Использование признака грузы имеют одинаковую массу, а устройство содержит дополнительный измеритель величины смещения дополнительного груза из начального положения, позволяет в процессе испытания образцов защитной обуви получить необходимые экспериментальные данные и кроме того, позволяет однозначно интерпретировать результаты каждого испытания о степени снижения воздействия взрывной волны испытуемыми образцами по величине высоты подъема основного и дополнительного грузов. Это также ведет к достижению заявленного технического результата. Использование отличительного признака под эталонным и испытуемым образцами защитной обуви установлен симметрично контейнер с зарядом взрывчатого вещества, например, противопехотной мины, является необходимым условием для обеспечения работоспособности устройства при проведении стендовых испытаний образцов защитной обуви и ведет к достижению заявленного технического результата. Кроме того, использование данного отличительного признака обеспечивает получение экспериментальных данных о степени снижения воздействия взрывной волны испытуемыми образцами в условиях, максимально приближенных к ус ловиям эксплуатации данной обуви, что также обеспечивает достижения заявленного технического результата. Использование отличительных признаков контейнер с зарядом взрывчатого вещества выполнен,по крайней мере, с возможностью перемещения в вертикальном направлении, а поддерживающие стойки выполнены с возможностью изменения высоты, обеспечивает при работе устройства выполнение необходимых подготовительных работ и позволяет дистанционно управлять подрывом заряда взрывчатого вещества при работе устройства, что способствует достижению заявленного технического результата. Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства в проекции вид сбоку на фиг. 2 устройство схематично изображены в проекции вид сверху подвижные элементы устройства. На фиг. 3 и 4 приведено схематичное изображение устройства по стрелке А (фиг. 1). При этом на фиг. 3 изображено расположение основных элементов устройства до подрыва заряда взрывчатого вещества, а на фиг. 4 изображено расположение основных элементов устройства обусловленное действием взрывной волны. Устройство для испытания защитной обуви содержит основной 1 и дополнительный 2 стержни,которые в исходном положении расположены горизонтально и имеют одинаковую длину. Стержни 1 и 2 прикреплены к станине 3 устройства (на чертежах не показана), или к стене здания при помощи шарнирного соединения 4. Основной 1 и дополнительный 2 стержни конструктивно идентичны друг другу, расположены параллельно друг другу и кинематически не связаны между собой. Стержни 1 и 2 могут быть выполнены из профилированного материала (например, из металла) для обеспечения пространственной жесткости и обеспечения их подвижности на шарнирном соединении 4 только в вертикальной плоскости. В исходном состоянии, концевые участки стержней 1 и 2 размещены на неподвижно закрепленных, поддерживающих стойках 5,верхняя часть которых может быть оборудована прокладками 6 из упругого материала, выполненного, например, из резины. Поддерживающие стойки 5 выполнены с возможностью ручного или дистанционного изменения высоты с помощью известных технологических приемов и технических средств,например, с использованием гидравлики (на чертежах не показано). Минимальная высота поддерживающих стоек 5 с прокладками 6 является фиксированной, при которой основной 1 и дополнительный 2 стержни занимают горизонтальное положение. С верхней стороны основного 1 и дополнительного 2 стержней прикреплены амортизаторы 7 одностороннего действия, которые соединены со станиной 3 устройства (на фигурах не показана). На концевой части основного 1 и дополнительного 2 стержней прикреплены соответственно основной 8 и дополнительный 9 грузы, масса которых равна или превышает среднюю массу полностью экипированного сапера. Грузы 8 и 9 могут быть изготовлены в виде 3 257 пустотелого корпуса, выполненного с возможностью заполнения балластом, например, песком или дробью, что необходимо для уравнивания грузов 8 и 9 по массе. Основной 8 и дополнительный 9 грузы выполнены с возможностью прикрепления к ним в нижней части эталонного 10 и испытуемого 11 образцов защитной обуви (фиг. 1, 3 и 4). Для обеспечения жесткости конструкции грузы 8 и 9 могут быть скреплены с соответствующими стержнями 1 и 2 посредством элементов жесткости 12 (на чертеже изображены схематично). В бетонном основании 13,под эталонным 10 и испытуемым 11 образцами защитной обуви (фиг. 1, 3 и 4), смонтирован подвижный, массивный контейнер 14, в котором размещен заряд 15 взрывчатого вещества, например, противопехотной мины. Контейнер 14, конструктивно выполнен, по крайней мере, с возможностью его перемещения в вертикальном направлении с помощью известных технологических приемов и технических средств, например, с использованием гидравлического привода (на фигуре не показано). Кроме того,контейнер 14 может быть также оборудован известными техническими средствами для кругового поворота на фиксированной высоте. Контейнер 14 выполнен таким образом, чтобы поверх заряда 15 взрывчатого вещества можно было разместить слой грунтовой засыпки 16 необходимой толщины и различного состава (на фиг. 1 и 3 изображено схематично). Наличие грунтовой засыпки 16 позволяет моделировать реальные условия размещения заряда 15 взрывчатого вещества, например, противопехотной мины в разных грунтах и на разную глубину. Это позволяет проводить исследования работоспособности испытуемых образцов защитной обуви и определять их эффективность в условиях, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации. В заявленном устройстве, эталонный 10 и испытуемый 11 образцы защитной обуви (фиг. 3,4) расположены на равном удалении от оси (о-о) симметрии заряда 15 взрывчатого вещества, что является необходимым условием для обеспечения равного силового воздействия фронтом 17 взрывной волны заряда 15 одновременного на эталонный 10 и испытуемый 11 образцы защитной обуви. Предлагаемое устройство для испытания защитной обуви оснащено основным и дополнительным измерителями величины смещения, соответственно основного и дополнительного грузов из начального положения (на чертежах не показано). В качестве таких измерителей могут быть использованы известные средства измерений линейных перемещений. Для определения величины смещения, соответственно основного и дополнительного грузов из начального положения могут быть использованы также известные конструкции измерителей угловых перемещений, которыми оснащают основной 1 и дополнительный 2 стержни устройства (на чертежах не показано). В этом случае, по измеренному углу поворота основного 1 и дополнительного 2 стержней, с использованием известных математических соотношений, может быть рассчитана искомая величина смещения, соответственно основного и дополнительного грузов из начального положения. 4 Устройство для испытания защитной обуви работает следующим образом. В исходном положении устройства основной 1 и дополнительный 2 стержни покоятся на прокладках 6 поддерживающих стоек 5 и находятся в горизонтальном положении. До приведения устройства в рабочее состояние временно увеличивают высоту поддерживающих стоек 5, используя известные технологические приемы и средства. При увеличении высоты поддерживающих стоек 5 происходит подъем основного 1 и дополнительного 2 стержней на высоту, при которой обеспечивается свободный доступ к узлам крепления эталонного 10 и испытуемого 11 образцов защитной обуви, а также обеспечивается свободный доступ к контейнеру 14. При поднятых стержнях 1 и 2 выполняют следующие процедуры. Вначале производят замену и закрепление в проектном положении эталонного 10 и испытуемого 11 образцов защитной обуви. Выбор необходимых образцов зависит от решаемой задачи- получение экспериментальных данных, о степени ослабления испытуемым образцом защитной обуви ударного воздействия взрывной волны, например, от противопехотной мины- получение экспериментальных данных о сопоставительной величине степени ослабления ударного воздействия взрывной волны испытуемым образцом защитной обуви по сравнению с другим, дополнительным, испытуемым образцом защитной обуви. Для получения экспериментальных данных при решении первой задачи используют эталонный образец обуви, конструкция которого не обеспечивает снижение ударного воздействие взрывной волны. В этом случае используют макет испытуемого образца защитной обуви, подошва которого не поглощает и не рассеивает кинетическую энергию взрывной волны и ее ударное воздействие жестко, без потерь может быть передано основному грузу устройства. Для получения экспериментальных данных по второй задаче, в качестве эталонного образца используют другой, дополнительный испытуемый образец защитной обуви, например, образец защитной обуви известной конструкции, с известными свойствами. В любом случае, при получении экспериментальных данных по каждой из решаемых задач, у эталонного образца защитной обуви конфигурация подошвы и ее площадь должны совпадать по геометрическим параметрам с подошвой испытуемого образца. Эталонный 10 и испытуемый 11 образцы защитной обуви закрепляют в нижней части основного 8 и дополнительного 9 грузов с помощью известных технических средств. После этого основной 8 и дополнительный 9 грузы с закрепленными на них эталонным 10 и испытуемым 11 образцами защитной обуви выравнивают по массе. Для этого регулируют количество балласта в корпусе основного 8 и дополнительного 9 грузов и контролируют процесс выравнивания масс при помощи известных измерительных устройств и технологических приемов. По завершении указанных процедур производят установку в проектное положение заряда 15 взрывчатого вещества в контейнер 14. Поверх заряда 15 производят укладку слоя грунта 16 с необходимыми пара 257 метрами его состава и толщины слоя. В качестве заряда 15 может быть установлена противопехотная мина. После завершения данных процедур уменьшают высоту поддерживающих стоек 5 до ее минимальной проектной высоты. Используя дистанционное управление, перемещают контейнер 14 в вертикальном направлении. При этом под действием веса основного 8 и дополнительного 9 грузов эталонный 10 и испытуемый 11 образцы защитной обуви вначале касаются поверхности грунта 16, затем начинают сдавливать слой грунта 16 над зарядом 15 взрывчатого вещества. После достижения определенного внутреннего давления в грунте 16 срабатывает детонатор заряда 15 и происходит взрыв. Подрыв заряда 15 взрывчатого вещества может быть осуществлен и другим образом, например, с использованием электродетонатора. При срабатывании заряда 15 фронт 17 взрывной волны с осколками и фрагментами распыленного слоя грунта 16 воздействует с одинаковой интенсивностью одновременно на подошву эталонного 10 и испытуемого 11 образцов защитной обуви. Под действием взрывной волны (фиг. 4), основной 8 и дополнительный 9 грузы на концах стержней 1 и 2 будут приподняты на некоторую высоту. Конструктивная длина стержней 1 и 2 должна обеспечивать в рабочем диапазоне перемещения грузов 8 и 9 их движение в вертикальном направлении. Максимальное значение высоты, на которую при взрыве будет поднят основной 8 и дополнительный 9 грузы, определяют с помощью основного и дополнительного измерителей линейных перемещений, используя известные технологические приемы и технические средства. Если в конструкции устройства для испытания образцов защитной обуви вместо измерителей линейных перемещений используют измерители угла отклонения основного 1 и дополнительного 2 стержней из начального положения, то высоту подъема основного 8 и дополнительного 9 грузов определяют на основании измеренных углов отклонения стержней 1 и 2 из начального положения по известным математическим соотношениям. После завершения действия взрывной волны стержни 1 и 2 с грузами 8 и 9 под действием силы тяжести медленно возвращаются из поднятого положения в исходное, горизонтальное положение с опиранием на поддерживающие 5 стойки. При касании стержней 1 и 2 с поддерживающими 5 стойками амортизатор 7 и прокладка 6 смягчают возникающий механический удар. На основании экспериментальных данных о величине подъема основного и дополнительного грузов, полученных при каждом испытании защитной обуви,вычисляют степень ослабления защитной обувью ударного воздействия от взрывной волны, используя расчетное соотношение (1) из приложения. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Устройство для испытания защитной обуви,содержащее стержень, на одном конце которого закреплен груз, а второй конец стержня шарнирно прикреплен к неподвижному основанию, и оснащенное измерителем величины смещения груза из начального положения, отличающееся тем, что устройство содержит дополнительный груз, дополнительный стержень, две поддерживающие стойки и дополнительный измеритель величины смещения дополнительного груза из начального положения,причем дополнительный стержень с дополнительным грузом расположены параллельно основному стержню, а стержни установлены горизонтально с опорой их концевых участков с грузами на поддерживающие стойки, при этом грузы имеют одинаковую массу и выполнены с возможностью закрепления на их нижней части эталонного и испытуемого образцов защитной обуви, под которыми симметрично расположен контейнер с зарядом взрывчатого вещества, например, противопехотной мины. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поддерживающие стойки выполнены с возможностью изменения высоты. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что контейнер с зарядом взрывчатого вещества выполнен, по крайней мере, с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

МПК / Метки

МПК: G01N 3/00, G01N 3/313

Метки: обуви, защитной, испытания, устройство

Код ссылки

<a href="https://kzpatents.com/6-u257-ustrojjstvo-dlya-ispytaniya-zashhitnojj-obuvi.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Устройство для испытания защитной обуви</a>

Похожие патенты