Dacă produsele au amortizoare, atunci când se alege durata accelerației impactului, se iau în considerare frecvențele de rezonanță inferioare ale produselor în sine, și nu elementele de protecție.

Se selectează parametrii de verificat, prin modificarea cărora se poate aprecia rezistența la șoc a echipamentului electronic în ansamblu (distorsiunea semnalului de ieșire, stabilitatea caracteristicilor de funcționare etc.).

La dezvoltarea unui program de testare, direcțiile impactului sunt stabilite în funcție de proprietățile specifice ale REA testate. Dacă proprietățile REA sunt necunoscute, atunci testul trebuie efectuat în trei direcții reciproc perpendiculare. În acest caz, se recomandă să alegeți (din intervalul specificat în TS) durata șocurilor care provoacă excitația rezonantă a REE testată.

Rezistența la impact este evaluată prin integritatea structurală (de exemplu, fără fisuri, contact). Se consideră că produsele au trecut testul de impact dacă, după testare, îndeplinesc cerințele standardelor și PI pentru acest tip de încercare.

Se recomandă efectuarea testului de impact după testul de impact. Adesea sunt combinate. Spre deosebire de testul de rezistență la impact, testul de rezistență la impact se efectuează sub o sarcină electrică, a cărei natură și parametri sunt stabiliți în TU și PI. Totodată, se efectuează controlul parametrilor REA în timpul impactului pentru a verifica performanța produselor și a identifica fals pozitive. Se consideră că produsele au trecut testul dacă în timpul și după acesta îndeplinesc cerințele stabilite în standarde și PI pentru acest tip de test.

2.3. Sarcina trei.

Să studieze dispozitivele de testare a echipamentelor electronice la impact /1. pp.263-268. 2. p. 171-178. 3. p.138-143/

Dispozitive pentru testare. Standurile de impact sunt clasificate după următoarele criterii:

După natura loviturilor reproductibile - standuri de lovituri simple și multiple;

Dupa metoda de obtinere a suprasarcinilor de soc - standuri de cadere libera si accelerare fortata a platformei cu produsul testat;

După proiectarea dispozitivelor de frânare - cu nicovală rigidă, cu nicovală elastică, cu cauciuc amortizor și plăcuțe de pâslă, cu dispozitive de frânare deformabile pliabile, cu dispozitive de frânare hidraulice etc.

În funcție de designul suportului de șoc și în special de dispozitivul de frână utilizat în acesta, se obțin impulsuri de șoc de formă semisinusoidală, triunghiulară și trapezoidală.

Pentru a testa REA pentru un singur impact, se folosesc bancuri de testare la impact, iar pentru impacturi multiple sunt folosite bancuri de testare cu came care reproduc impacturi de formă semisinusoidală. Aceste suporturi folosesc principiul căderii libere a platformei cu produsul testat pe plăcuțe de absorbție a șocurilor.

Elementele principale ale suportului de impact de tip pilot (Fig. 2.3.1.) sunt: ​​tabelul 3; baza 7, care servește la atenuarea vitezei mesei în momentul impactului; ghidajul 4, care asigura pozitia orizontala a mesei in momentul impactului; garniturile 5, formând un impuls de șoc.

Energia necesară pentru a crea un impact se acumulează ca urmare a ridicării mesei cu produsul testat fixat pe aceasta la o înălțime predeterminată. Pentru ridicarea mesei și scăderea ulterioară a acesteia, suportul este echipat cu o unitate de antrenare și un mecanism de resetare. Energia cinetică dobândită de organism în acest proces

Izolație fonică care reduce nivelul presiunii fonice la standardele stabilite;

Bucla la sol, rezistenta nu 40m;

Fundatie concretă.

4. În timpul funcționării, suportul de șoc trebuie să fie

instalat pe fundație.

5. Alimentarea unității de la rețeaua de curent alternativ

tensiune 220± V, frecventa 50 Hz.

6. Consumul de energie electrică (maximum) nu este

mai mult de 1 kW.

7. Instalaţia asigură combinaţii de acceleraţii şi

Mecanism de impact.În mecanica unui corp absolut rigid, impactul este considerat un proces asemănător unui salt, a cărui durată este infinit de mică. În timpul impactului, în punctul de contact al corpurilor care se ciocnesc, apar forțe mari, dar care acționează instantaneu, ceea ce duce la o schimbare finită a impulsului. În sistemele reale, forțele finite acționează întotdeauna într-un interval de timp finit, iar ciocnirea a două corpuri în mișcare este asociată cu deformarea lor în apropierea punctului de contact și cu propagarea unei unde de compresie în interiorul acestor corpuri. Durata impactului depinde de mulți factori fizici: caracteristicile elastice ale materialelor corpurilor care se ciocnesc, forma și dimensiunea acestora, viteza relativă de apropiere etc.

Modificarea accelerației în timp se numește în mod obișnuit impuls de accelerare a șocului sau impuls de șoc, iar legea modificării accelerației în timp se numește forma unui impuls de șoc. Parametrii principali ai pulsului de șoc includ accelerația de vârf a șocului (supraîncărcare), durata accelerației șocului și forma pulsului.

Există trei tipuri principale de răspuns a produsului la sarcinile de șoc:

* modul balistic (cvasi-amortizare) de excitație (perioada oscilațiilor naturale EI este mai mare decât durata impulsului de excitație);

* mod cvasi-rezonant de excitație (perioada oscilațiilor naturale EI este aproximativ egală cu durata pulsului de excitație);

* modul static de excitație (perioada oscilațiilor naturale EI este mai mică decât durata impulsului de excitație).

În modul balistic, valoarea maximă a accelerației EM este întotdeauna mai mică decât accelerația de vârf a impulsului de impact. Cvasi-rezonant Modul de excitare cvasi-rezonant este cel mai rigid din punct de vedere al mărimii accelerațiilor excitate (m este mai mare de 1). În modul static de excitare, răspunsul ED repetă complet pulsul care acționează (m=1), rezultatele testului nu depind de forma și durata pulsului. Testele în regiunea statică sunt echivalente cu testele pentru efectele accelerației liniare, deoarece poate fi privită ca o lovitură de durată infinită.

Testele de cădere sunt efectuate într-un mod de excitație cvasi-rezonant. Rezistența la impact este evaluată de integritatea designului centralei electrice (fără fisuri, așchii).

Testele de impact sunt efectuate după testele de impact sub sarcină electrică pentru a verifica capacitatea DE de a-și îndeplini funcțiile în condiții de șoc mecanic.

Pe lângă suporturile de șoc mecanic, se folosesc suporturi de șoc electrodinamice și pneumatice. În standurile electrodinamice, un impuls de curent este trecut prin bobina de excitație a sistemului în mișcare, a cărui amplitudine și durată sunt determinate de parametrii pulsului de șoc. Pe suporturile pneumatice, accelerația impactului se obține atunci când masa se ciocnește de un proiectil tras dintr-un pistol cu ​​aer comprimat.

Caracteristicile suporturilor de șoc variază foarte mult: capacitatea de încărcare, capacitatea de încărcare - de la 1 la 500 kg, numărul de bătăi pe minut (reglabil) - de la 5 la 120, accelerație maximă - de la 200 la 6000 g, durata loviturilor - de la 0,4 la 40 ms.

Estimați timpul de impact elastic al corpurilor solide, luând în considerare ciocnirea unei tije care lovește un perete imobil nedeformabil (Fig.).

Cel mai adesea în probleme se presupune că impactul elastic al solidelor are loc instantaneu, dar este destul de evident că această presupunere este o idealizare.
Ciocnirea corpurilor reale durează întotdeauna o perioadă finită de timp τ . De fapt, dacă schimbarea impulsului corpului în timpul coliziunii a avut loc instantaneu,
F = mΔv/t →0 → ∞
atunci forța de interacțiune a corpurilor la impact ar fi infinit de mare, ceea ce, desigur, nu se întâmplă.
Ce poate determina durata coliziunii? Să presupunem că luăm în considerare reflexia unui corp elastic dintr-un perete nedeformabil. În timpul ciocnirii, energia cinetică a corpului în prima jumătate a ciocnirii este convertită în energia potențială a deformării elastice a corpului. În a doua jumătate, energia de deformare este convertită înapoi în energia cinetică a corpului care sărită.

Această idee a fost întruchipată în problema de testare 2005. Rezolvă această problemă pentru a înțelege acest moment.
 Sarcină. Două șaibe perfect elastice cu mase m 1 \u003d m 2 \u003d 240 g fiecare alunecă translațional pe o suprafață orizontală netedă unul spre celălalt cu viteze ale căror module v 1 \u003d 21 m / sși v 2 \u003d 9,0 m / s. Valoarea maximă a energiei potențiale E deformarea elastică a şaibelor în timpul coliziunii lor centrale este egală cu ... J.

Prin urmare, este evident că proprietățile elastice ale corpului joacă un anumit rol într-o coliziune. Deci, ne putem aștepta ca durata impactului să depindă de modulul Young al materialului corpului E, densitatea sa ρ și dimensiunile sale geometrice. Este posibil ca durata loviturii τ depinde si de viteza v cu care corpul lovește obstacolul.
Este ușor de observat că nu este posibil să se estimeze timpul de coliziune folosind doar considerații dimensionale. Într-adevăr, chiar dacă luăm o minge ca corp incident, ale cărui dimensiuni sunt caracterizate de un singur parametru - raza R, apoi din cantități E, ρ , Rși v este posibil să se compună un set nenumărat de expresii având dimensiunea timpului:
τ = √(ρ/E) × f(ρv 2 /E), (1)
Unde f− funcţie arbitrară a mărimii adimensionale ρv 2 /E. Prin urmare, pentru a găsi τ este nevoie de o considerație dinamică.
Cel mai ușor este să faci o astfel de considerație pentru un corp care are forma unei tije lungi.
Lasă o tijă să se miște cu viteză v, capetele cap la cap pe un perete fix. Când secțiunea de capăt a tijei intră în contact cu peretele, vitezele particulelor tijei aflate în această secțiune dispar instantaneu. În următorul moment de timp, particulele situate în secțiunea vecină se opresc și așa mai departe Secțiunea tijei, ale cărei particule s-au oprit deja în acest moment, este într-o stare deformată. Cu alte cuvinte, în acest moment de timp, acea parte a tijei este deformată, la care a ajuns unda de deformare elastică, propagăndu-se de-a lungul tijei din punctul de contact cu bariera. Această undă de deformare se propagă de-a lungul tijei cu viteza sunetului u. Dacă presupunem că tija a intrat în contact cu peretele la momentul respectiv t = 0, apoi la momentul respectiv t lungimea părții comprimate a tijei este ut. Această parte a tijei din fig. A umbrite.

În partea neumbrită a tijei, vitezele tuturor particulelor sale sunt încă egale v, iar în partea comprimată (umbrită) a tijei, toate particulele sunt în repaus.
Prima etapă a procesului de ciocnire a tijei cu peretele se va încheia în momentul în care întreaga tijă se dovedește a fi deformată, iar vitezele tuturor particulelor sale devin zero (Fig. b).

În acest moment, energia cinetică a tijei proiectilului este complet convertită în energia potențială de deformare elastică. Imediat după aceasta, începe a doua etapă a coliziunii, în care tija revine la starea nedeformată. Acest proces începe la capătul liber al tijei și, propagăndu-se de-a lungul tijei cu viteza sunetului, se apropie treptat de barieră. Pe fig. în

tija este prezentată în momentul în care partea neumbrită nu mai este deformată și toate particulele sale au o viteză v arătând spre stânga. Zona umbrită este încă deformată, iar vitezele tuturor particulelor sale sunt egale cu zero.
Sfârșitul celei de-a doua etape a coliziunii va veni în momentul în care întreaga tijă se dovedește a fi neformată, iar toate particulele tijei capătă viteză. v, îndreptată opus vitezei tijei înainte de impact. În acest moment, capătul drept al tijei se separă de barieră: tija neformată sare de pe perete și se mișcă în direcția opusă cu aceeași viteză modulo (Fig. G).

În acest caz, energia de deformare elastică a tijei este complet convertită înapoi în energie cinetică.
Din cele de mai sus reiese clar că durata coliziunii τ este egal cu timpul de trecere a frontului de undă de deformare elastică de-a lungul tijei înainte și înapoi:
τ = 2l/u, (2)
Unde l este lungimea tijei.
Viteza sunetului în tija u poate fi determinată după cum urmează. Luați în considerare tija la timp t(orez. A) când unda de deformare se propagă spre stânga. Lungimea părții deformate a tijei în acest moment este egală cu ut. În ceea ce privește starea nedeformată, această parte este scurtată cu valoarea vt, egală cu distanța parcursă în acest moment de porțiunea încă neformată a tijei. Prin urmare, deformarea relativă a acestei părți a tijei este egală cu v/u. Bazat pe legea lui Hooke
v/u = (1/E) × F/S, (3)
Unde S− aria secțiunii transversale a tijei, F este forța care acționează asupra tijei din partea laterală a peretelui, E− Modulul Young.
Din moment ce deformarea relativă v/u este aceeași în orice moment în timp ce tija este în contact cu bariera, atunci, după cum se poate observa din formula (3), forța F constant. Pentru a găsi această forță, aplicăm legea conservării impulsului părții oprite a tijei. Înainte de contactul cu bariera, partea considerată a tijei avea impuls ρSut.v, iar la momentul de timp t impulsul său este zero.
Asa de
ρSut.v = Ft. (4)
Înlocuind forța de aici Fîn formula (3), obținem
u = √(E/ρ). (5)
Acum expresia pentru timp τ . Deformarea prin coliziune a tijei cu peretele (2) ia forma
τ = 2l√(ρ/E). (6)
Timp de coliziune τ poate fi găsit într-un alt mod, folosind legea conservării energiei pentru aceasta. Înainte de ciocnire, tija este nedeformată și toată energia sa este energia cinetică a mișcării de translație mv 2 /2. Dupa ceva timp τ/2 de la începutul coliziunii, vitezele tuturor particulelor sale, după cum am văzut, dispar, iar întreaga tija pare a fi deformată (Fig. b). Lungimea tijei a scăzut cu cantitatea Δl comparativ cu starea sa neformată (Fig. d).

În acest moment, întreaga energie a tijei este energia deformării sale elastice. Această energie poate fi scrisă ca
W = k(Al)2/2,
Unde k− coeficientul de proporționalitate între forță și deformare:
F = kΔl.
Acest coeficient, folosind legea lui Hooke, este exprimat în termeni de modulul lui Young Eși dimensiunile tijei:
σ = F/S = (∆l/l)E,
F = SEΔl/l şi F = kΔl,
de aici
k = ES/l. (7)
Deformare maximă Δl este egală cu distanța pe care se mișcă particulele de la capătul stâng al tijei în timp τ/2(orez. d). Deoarece aceste particule se mișcă cu o viteză v, apoi
Δl = vτ/2. (8)
Echivalăm energia cinetică a tijei înainte de impact și energia potențială de deformare. Avand in vedere ca masa tijei
m = ρSl,
iar folosind relațiile (7) și (8), obținem
ρSlv 2 /2 = ES/(2l) × (vτ/2) 2,
unde pentru τ din nou obținem formula (6).
Acest timp de coliziune este de obicei foarte scurt. De exemplu, pentru o tijă de oțel ( E \u003d 2 × 10 11 Pa, ρ \u003d 7,8 × 10 3 kg / m 3) lungime 28 cm calculul prin formula (6) dă τ = 10 −4 s.
Putere F, care acționează asupra peretelui în timpul impactului, poate fi găsit prin înlocuirea vitezei sunetului în tija (5) în formula (4):
F = Sv√(ρE). (9)
Se poate observa că forța care acționează asupra peretelui este proporțională cu viteza tijei înainte de impact. Dar pentru aplicabilitatea soluției de mai sus, este necesar ca solicitarea mecanică a tijei F/S nu a depăşit limita elastică a materialului din care este confecţionată tija. De exemplu, pentru oțel, limita elastică
(F/S) max = 4 × 10 8 Pa.
Prin urmare, viteza maximă v tijă de oțel, la care impactul său cu bariera poate fi considerat încă elastic, se dovedește a fi, conform formulei (9), egală cu 10 m/s. Aceasta corespunde vitezei de cădere liberă a unui corp de la o înălțime de numai 5 m.
Să indicăm pentru comparație că viteza sunetului în oțel u = 5000 m/s, adică v<< u .
Timpul de coliziune a tijei cu o barieră fixă ​​(spre deosebire de forță) s-a dovedit a fi independent de viteza tijei. Acest rezultat, însă, nu este universal, ci este legat de forma specifică a corpului în cauză. De exemplu, pentru o minge elastică, timpul de coliziune cu peretele depinde de viteza acesteia. Analiza dinamică a acestui caz se dovedește a fi mai complicată. Acest lucru se datorează faptului că atât zona de contact a mingii deformate cu peretele, cât și forța care acționează asupra mingii în timpul coliziunii nu rămân constante.

Putere de pumn - Elan, viteză, tehnică și forță explozivă exerciții pentru luptători

Putere de pumn - Elan, viteză, tehnică și forță explozivă exerciții pentru luptători

Problema a fost filmată în clubul de fitness Leader-Sport

Pavel Badyrov, organizatorul turneului de putere de pumn, maestru al sportului în powerlifting, multiplu campion și deținător al recordului de la Sankt Petersburg la presă pe bancă, continuă să vorbească despre puterea de lovire, viteza de lovitură și arată și exerciții de forță explozivă pentru luptători.

Lovit

Impactul este o interacțiune pe termen scurt a corpurilor, în timpul căreia energia cinetică este redistribuită. Are adesea un caracter distructiv pentru corpurile care interacționează. În fizică, impactul este înțeles ca un astfel de tip de interacțiune între corpuri în mișcare, în care timpul de interacțiune poate fi neglijat.

Abstracția fizică

La impact, legea conservării momentului și legea conservării momentului unghiular sunt îndeplinite, dar de obicei legea conservării energiei mecanice nu este îndeplinită. Se presupune că în timpul impactului se poate neglija acțiunea forțelor externe, atunci se păstrează impulsul total al corpurilor în timpul impactului, în caz contrar trebuie luat în considerare impulsul forțelor externe. O parte din energie este de obicei cheltuită pentru încălzirea corpurilor și a sunetului.

Rezultatul unei coliziuni a două corpuri poate fi calculat pe deplin dacă se cunosc mișcarea lor înainte de impact și energia mecanică după impact. De obicei, fie se consideră un impact absolut elastic, fie se introduce coeficientul de conservare a energiei k, ca raport dintre energia cinetică după impact și energia cinetică înainte de impact atunci când un corp lovește un perete fix din materialul altui corp. . Astfel, k este o caracteristică a materialului din care sunt realizate corpurile și (presumabil) nu depinde de ceilalți parametri ai corpurilor (forma, viteza etc.).

Cum să înțelegeți forța de impact în kilograme

Momentul unui corp în mișcare p=mV.

La frânarea împotriva unui obstacol, acest impuls este „stins” de impulsul forței de rezistență p=Ft (forța nu este deloc constantă, dar se poate lua o anumită valoare medie).

Obținem că F = mV / t este forța cu care obstacolul încetinește corpul în mișcare și (conform legii a treia a lui Newton) corpul în mișcare acționează asupra obstacolului, adică forța de impact:
F = mV / t, unde t este timpul de impact.

Kilogramul-forță este doar o veche unitate de măsură - 1 kgf (sau kg) \u003d 9,8 N, adică aceasta este greutatea unui corp care cântărește 1 kg.
Pentru a recalcula, este suficient să împărțim forța în newtoni la accelerația căderii libere.

Încă o dată despre puterea impactului

Marea majoritate a oamenilor, chiar și cu studii superioare tehnice, au o idee vagă despre ce este forța de impact și de ce poate depinde aceasta. Cineva crede că forța de impact este determinată de impuls sau energie, iar cineva - de presiune. Unii confundă loviturile puternice cu loviturile care provoacă răni, în timp ce alții cred că forța loviturii ar trebui măsurată în unități de presiune. Să încercăm să lămurim acest subiect.

Forța de impact, ca orice altă forță, este măsurată în Newtoni (N) și kilograme-forțe (kgf). Un Newton este forța datorită căreia un corp cu masa de 1 kg primește o accelerație de 1 m/s2. Un kgf este o forță care conferă o accelerație de 1 g = 9,81 m/s2 unui corp care cântărește 1 kg (g este accelerația de cădere liberă). Prin urmare, 1 kgf \u003d 9,81 N. Greutatea unui corp cu masa m este determinată de forța de atracție P, cu care se apasă pe suport: P \u003d mg. Dacă greutatea corpului tău este de 80 kg, atunci greutatea ta, determinată de gravitație sau atracție, P = 80 kgf. Dar în limbajul obișnuit se spune „greutatea mea este de 80 kg”, și totul este clar pentru toată lumea. Prin urmare, adesea se spune și despre forța de impact că este de niște kg, dar se înțelege kgf.

Forța de impact, spre deosebire de forța gravitațională, este destul de scurtă în timp. Forma pulsului de șoc (în timpul ciocnirilor simple) este în formă de clopot și simetrică. În cazul unei persoane care lovește o țintă, forma pulsului nu este simetrică - crește brusc și scade relativ lent și în valuri. Durata totală a impulsului este determinată de masa investită în lovitură, iar timpul de creștere al impulsului este determinat de masa membrului de percuție. Când vorbim despre forța de impact, întotdeauna ne referim nu la medie, ci la valoarea sa maximă în procesul de impact.

Sa aruncam un pahar nu foarte tare in perete sa se rupa. Dacă lovește covorul, s-ar putea să nu se rupă. Pentru ca acesta să se rupă cu siguranță, este necesar să creșteți forța de aruncare pentru a crește viteza paharului. În cazul peretelui, lovitura s-a dovedit a fi mai puternică, deoarece peretele este mai dur și, prin urmare, sticla s-a spart. După cum putem vedea, forța care acționează asupra sticlei s-a dovedit a depinde nu numai de puterea aruncării tale, ci și de rigiditatea locului în care a lovit sticla.

La fel și lovitura unui bărbat. Ne aruncăm doar mâna și partea corpului implicată în lovitură în țintă. După cum au arătat studiile (vezi „Modelul fizico-matematic al impactului”), partea corpului implicată în impact are un efect redus asupra forței impactului, deoarece viteza acesteia este foarte mică, deși această masă este semnificativă (ajunge la jumătate masa corporală). Dar forța de impact a fost proporțională cu această masă. Concluzia este simplă: forța de impact depinde de masa implicată în impact, doar indirect, deoarece tocmai cu ajutorul acestei mase membrul nostru de impact (brațul sau piciorul) este accelerat la viteze maxime. De asemenea, nu uitați că impulsul și energia transmise țintei la impact sunt determinate în principal (cu 50-70%) doar de această masă.

Să revenim la puterea de lovire. Forța de impact (F) depinde în cele din urmă de masa (m), dimensiunile (S) și viteza (v) ale membrului lovit, precum și de masa (M) și rigiditatea (K) țintei. Formula de bază pentru forța de impact asupra unei ținte elastice este:

Din formula se poate observa că, cu cât ținta (sacul) este mai ușoară, cu atât forța de impact este mai mică. Pentru un sac de 20 kg, comparativ cu un sac de 100 kg, forța de impact este redusă cu doar 10%. Dar pentru sacii de 6–8 kg, forța de impact scade deja cu 25–30%. Este clar că, lovind balonul, nu vom obține deloc o valoare semnificativă.

Va trebui să luați, practic, următoarele informații despre credință.

1. Un pumn drept nu este cel mai puternic dintre lovituri, deși necesită o tehnică bună și mai ales simțul distanței. Deși există sportivi care nu știu să lovească lateral, dar, de regulă, lovitura lor directă este foarte puternică.

2. Forța unui impact lateral datorată vitezei membrului lovit este întotdeauna mai mare decât cea a unuia direct. Mai mult, cu o lovitură dată, această diferență ajunge la 30-50%. Prin urmare, loviturile laterale sunt de obicei cele mai knockout.

3. O lovitură de revers (ca un pumn cu spate cu viraj) este cea mai ușoară în tehnica de execuție și nu necesită o pregătire fizică bună, practic cea mai puternică dintre loviturile de mână, mai ales dacă atacantul este într-o formă fizică bună. Trebuie doar să înțelegeți că rezistența sa este determinată de o suprafață mare de contact, care este ușor de realizat pe o pungă moale, iar în luptă reală, din același motiv, la lovirea unei suprafețe dure complexe, aria de contact este mult redusă, forța de impact scade brusc și se dovedește a fi ineficientă. Prin urmare, în luptă, necesită încă o precizie ridicată, care nu este deloc ușor de implementat.

Încă o dată, subliniem că loviturile sunt considerate dintr-o poziție de forță, în plus, pe o pungă moale și mare, și nu pe cantitatea de daune provocate.

Mănușile cu proiectile reduc loviturile cu 3-7%.

Mănușile folosite pentru competiție atenuează impacturile cu 15-25%.

Pentru referință, rezultatele măsurătorilor forței loviturilor livrate ar trebui să fie după cum urmează:

S-ar putea să te intereseze și asta:

Asta e tot, pune like-uri, realizează repostări - îți doresc succes la antrenament!

#lecții_de_box

Forța de impact - exerciții de impuls, viteză, tehnică și forță explozivă pentru luptătorii de la Pavel Badyrov actualizat: 6 ianuarie 2018 de: Boxingguru

În mecanică, impactul este acțiunea mecanică a corpurilor materiale, care duce la o schimbare finită a vitezelor punctelor lor într-o perioadă de timp infinit de mică. Mișcarea de impact este o mișcare care are loc ca urmare a unei singure interacțiuni a unui corp (mediu) cu sistemul în cauză, 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 timpul interacțiunii impactului în punctele luate în considerare, sunt determinate accelerațiile de impact, viteza sau deplasarea. Împreună, astfel de impacturi și reacții sunt numite procese de impact. Șocurile mecanice pot fi simple, multiple și complexe. Procesele de impact unic și multiplu pot afecta aparatul în direcțiile longitudinale, transversale și în orice direcție intermediară. Socurile complexe acționează asupra unui obiect în două sau trei planuri reciproc perpendiculare simultan. Sarcinile de impact asupra unei aeronave pot fi atât neperiodice, cât și periodice. Apariția sarcinilor de șoc este asociată cu o schimbare bruscă a accelerației, vitezei sau direcției de mișcare a aeronavei. Cel mai adesea, în condiții reale, există un proces complex de șoc unic, care este o combinație a unui impuls de șoc simplu cu oscilații suprapuse.

Principalele caracteristici ale procesului de șoc:

• legile schimbării în timpul accelerației impactului a(t), vitezei V(t) și deplasării X(t) accelerația de vârf a șocului;
• durata accelerației șocului front Tf - interval de timp de la momentul producerii accelerației șocului până la momentul corespunzător valorii sale de vârf;
• coeficientul de fluctuații suprapuse ale accelerației șocului - raportul dintre suma totală a valorilor absolute ale creșterilor dintre valorile adiacente și extreme ale accelerației șocului și valoarea sa de vârf dublată;
• impuls de accelerare a impactului - integrala accelerației impactului într-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. Denumirea funcției este determinată de forma curbei care aproximează dependența accelerației în timp (semidesinusoidală, cosanusoidală, dreptunghiulară, triunghiulară, dinți de ferăstrău, trapezoidal etc.).

Un șoc mecanic se caracterizează printr-o eliberare rapidă de energie, care are ca rezultat deformații elastice sau plastice locale, excitarea undelor de stres și alte efecte, conducând uneori la funcționarea defectuoasă și distrugerea structurii aeronavei. Sarcina de șoc aplicată aeronavei provoacă în ea oscilații naturale amortizate rapid. Valoarea supraîncărcării la impact, natura și rata distribuției tensiunii pe structura aeronavei sunt determinate de forța și durata impactului și de natura modificării accelerației. Impactul, care acționează asupra aeronavei, poate provoca distrugerea mecanică a acesteia. În funcție de durata, complexitatea procesului de impact și accelerația maximă a acestuia în timpul testării, se determină gradul de rigiditate al elementelor structurale aeronavei. Un simplu impact poate provoca distrugeri din cauza apariției unor suprasolicitari puternice, deși pe termen scurt, în material. Un impact complex poate duce la acumularea de microdeformatii de oboseala. Deoarece designul aeronavei are proprietăți de rezonanță, chiar și un simplu impact poate provoca o reacție oscilativă în elementele sale, însoțită și de fenomene de oboseală.

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

Lupta împotriva efectelor nocive ale supraîncărcărilor mecanice se realizează în diferite moduri: creșterea rezistenței structurii, utilizarea pieselor și elementelor cu rezistență mecanică crescută, utilizarea amortizoarelor și ambalajelor speciale și amplasarea rațională a dispozitivelor. Măsurile de protecție împotriva efectelor nocive ale supraîncărcărilor mecanice sunt împărțite în două grupe:

1. măsuri care vizează asigurarea rezistenței mecanice și rigidității necesare structurii;
2. măsuri care vizează izolarea elementelor structurale de influenţele mecanice.

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

Sarcina generală a testării unei aeronave pentru sarcini de impact este de a verifica capacitatea unei aeronave și a tuturor elementelor sale de a-și îndeplini funcțiile în timpul și după impact, de exemplu. își mențin parametrii tehnici în timpul impactului și după acesta în limitele specificate în documentele de reglementare și tehnice.

Principalele cerințe pentru încercările de impact în condiții de laborator sunt aproximarea maximă a rezultatului unei încercări de impact asupra unui obiect de efectul unui impact real în condiții naturale de funcționare și reproductibilitatea impactului.

La reproducerea modurilor de încărcare la șoc 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 formei impulsului. Aproape fiecare puls de șoc de pe banca de laborator este însoțit de o pulsație, care este rezultatul fenomenelor de rezonanță în mașinile cu tobe și echipamentele auxiliare. Deoarece spectrul unui impuls de șoc este în principal o caracteristică a efectului distructiv al unui impact, chiar și o mică pulsație suprapusă poate face ca rezultatele măsurătorii să nu fie sigure.

Echipamentele de testare care simulează impacturi individuale urmate de oscilații constituie o clasă specială de echipamente pentru testarea mecanică. Standurile de impact pot fi clasificate în funcție de diferite criterii (Fig. 2.5!):

I - conform principiului formării impulsului de șoc;

II - prin natura testelor;

III - în funcție de tipul de încărcare de șoc reproductibilă;

IV - conform principiului de acţiune;

V - în funcție de sursa de energie.

În general, schema suportului de șoc constă din următoarele elemente (Fig. 2.52): un obiect de testare montat pe o platformă sau container împreună cu un senzor de suprasarcină de șoc; 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 schimbării suprasarcinii șocului; convertoare primare; dispozitive auxiliare pentru reglarea modurilor de funcționare a obiectului testat; surse de alimentare necesare funcționării obiectului testat și a aparaturii de înregistrare.

Cel mai simplu suport pentru testarea la impact în condiții de laborator este un suport care funcționează pe principiul căderii unui obiect de testare fixat pe un cărucior de la o anumită înălțime, adică. folosind gravitația pământului pentru a se dispersa. În acest caz, forma pulsului de șoc este determinată de materialul și forma suprafețelor care se ciocnesc. Pe astfel de standuri este posibil să se asigure o accelerație de până la 80000 m/s2. Pe fig. 2.53, a și b arată schemele fundamental posibile ale unor astfel de standuri.

În prima versiune (Fig. 2.53, a) o camă specială 3 cu un dinte de clichet este antrenată de un motor. Când cama atinge înălțimea maximă H, masa 1 cu obiectul de testare 2 cade pe dispozitivele de frânare 4, care îi dau o lovitură. Suprasarcina la impact depinde de înălțimea căderii H, de rigiditatea elementelor de frânare h, de masa totală a mesei și a obiectului de încercare M și este determinată de următoarea relație:

Variind această valoare, puteți obține diferite supraîncărcări. În cea de-a doua variantă (Fig. 2.53, b), suportul funcționează după metoda drop.

Bancurile de încercare care utilizează o acționare hidraulică sau pneumatică pentru accelerarea căruciorului sunt practic independente de acțiunea gravitației. Pe fig. 2.54 prezintă două opțiuni pentru suporturi pneumatice de impact.

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 predeterminată, care este controlată de manometru, automata 2 eliberează recipientul 3, unde este plasat obiectul de testat. La ieșirea din țeava 4 a pistolului cu aer comprimat, containerul intră în contact cu dispozitivul 5, ceea ce vă permite să măsurați viteza containerului. Pistolul cu aer comprimat este atașat la stâlpii de susținere prin amortizoare b. Legea de frânare dată asupra amortizorului 7 este implementată prin modificarea rezistenței hidraulice a fluidului care curge 9 în spațiul dintre acul profilat special 8 și orificiul din amortizorul 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 testat, o garnitură 3 și un dispozitiv de frână 4, supape 5 care vă permit să creați presiunea gazului specificat scade pe pistonul b, iar sistemele de alimentare cu gaz 7. Dispozitivul de frânare este activat imediat după ciocnirea căruciorului și a distanțierului pentru a preveni inversarea și denaturarea căruciorului a formelor de undă de șoc. Gestionarea unor astfel de standuri poate fi automatizată. Ele pot reproduce o gamă largă de sarcini de șoc.

Ca dispozitiv de accelerare, pot fi utilizate amortizoare din cauciuc, arcuri și, în unele cazuri, motoare liniare asincrone.

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

1. Impactul unui obiect de testare 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 creștere 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 garnituri așezate pe o bază rigidă. Materialele acestor garnituri pot fi otel, alama, cupru, plumb, cauciuc etc. (Fig. 2.55, b).

3. Pentru a asigura orice lege specifică (dată) de modificare a lui n și t într-un interval mic, se folosesc elemente deformabile sub forma unui vârf (concasor), care este instalat între placa suportului de impact și obiectul testat. (Fig. 2.55, c).

4. Pentru a reproduce un impact cu o traiectorie de decelerare relativ mare, se foloseste un dispozitiv de franare, format dintr-o placa de plumb, deformabila plastic, situata pe baza rigida a suportului, si un varf dur al profilului corespunzator care se introduce in acesta ( Fig. 2.55, d), fixat pe obiectul sau platforma standului . Astfel de dispozitive de frânare fac posibilă obținerea de suprasarcini într-o gamă largă de n(t) cu un timp de creștere scurt, de până la zeci de milisecunde.

5. Ca dispozitiv de frânare poate fi folosit un element elastic sub formă de arc (Fig. 2.55, e) instalat pe partea mobilă a suportului de șoc. Acest tip de frânare asigură supraîncărcări relativ mici semisinusoide, cu o durată măsurată în milisecunde.

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

7. Elementele deformabile instalate pe platforma mobilă a standului (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 șaibă deformabilă (Fig. 2.55, h) face posibilă obținerea unor trasee mari de decelerare pentru un obiect (până la 200 - 300 mm) cu deformații mici ale șaibei.

9. Crearea în condiţii de laborator a impulsurilor de şoc intense cu fronturi mari este posibilă la utilizarea unui dispozitiv de frânare pneumatică (Fig. 2.55, s). Avantajele amortizorului pneumatic includ acțiunea sa reutilizabilă, precum și posibilitatea de a reproduce impulsuri de șoc de diverse forme, inclusiv cele cu un front predeterminat semnificativ.

10. În practica testării la șoc, un dispozitiv de frânare sub formă de amortizor hidraulic a devenit pe scară largă (vezi Fig. 2.54, a). Când obiectul de testat lovește amortizorul, tija acestuia este scufundată în lichid. Lichidul este împins afară prin punctul tijei conform legii determinate de profilul acului de reglare. Prin schimbarea profilului acului se pot realiza diferite tipuri de lege de frânare. Profilul acului poate fi obținut prin calcul, dar este prea greu de luat 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, metoda computational-experimentala poate fi folosita pentru obtinerea profilului necesar implementarii oricarei legi de franare.

Testarea la impact în condiții de laborator propune o serie de cerințe speciale pentru instalarea obiectului. Deci, de exemplu, mișcarea maximă admisă în direcția transversală nu trebuie să depășească 30% din valoarea nominală; atât la încercările de rezistență la impact, cât și la încercările de rezistență la impact, produsul trebuie să poată fi instalat în trei poziții reciproc perpendiculare cu reproducerea numărului necesar de impulsuri de șoc. Caracteristicile unice ale echipamentului de măsurare și înregistrare trebuie să fie identice pe o gamă largă de frecvențe, ceea ce garantează înregistrarea corectă a rapoartelor diferitelor componente de frecvență ale impulsului măsurat.

Datorită varietății de funcții de transfer ale diferitelor sisteme mecanice, același spectru de șoc poate fi cauzat de un impuls de șoc de diferite forme. Aceasta înseamnă că nu există o corespondență unu-la-unu între o anumită funcție de timp de accelerație și spectrul de șoc. Prin urmare, din punct de vedere tehnic, este mai corect să se precizeze specificații pentru testele de șoc care conțin cerințe pentru spectrul de șoc, și nu pentru timpul caracteristic accelerației. În primul rând, aceasta se referă la mecanismul de eșec prin oboseală a materialelor din cauza acumulării de cicluri de încărcare, care pot fi diferite de la test la test, deși valorile de vârf ale accelerației și solicitărilor vor rămâne constante.

La modelarea proceselor de șoc este oportună alcătuirea unui sistem de parametri determinanți în funcție de factorii identificați necesari unei determinări destul de complete a valorii dorite, care uneori poate fi găsită doar experimental.

Având în vedere impactul unui corp rigid masiv, care se mișcă liber asupra unui element deformabil de dimensiuni relativ mici (de exemplu, pe un dispozitiv de frână al unui banc) fixat pe o bază rigidă, este necesar să se determine parametrii procesului de impact și stabiliți condițiile în 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 dau legea conservării impulsului, două - legile conservării masei și energiei, a șasea este ecuația de stare. Aceste ecuații includ următoarele mărimi: trei componente ale vitezei Vx Vy \ Vz> densitatea p, presiunea p și entropia. Neglijând forțele disipative și presupunând că starea volumului deformabil este isentropică, se poate exclude entropia din numărul de parametri determinanți. Deoarece se ia în considerare numai mișcarea centrului de masă al corpului, este posibil să nu se includă componentele vitezei Vx, Vy printre parametrii determinanți; Vz și coordonatele punctelor L", Y, Z din interiorul obiectului deformabil. Starea volumului deformabil va fi caracterizată de următorii parametri definitori:

• densitatea materialului p;
• presiunea p, care este mai oportun de luat în considerare prin valoarea deformației locale maxime și Otmax, considerând-o ca un parametru generalizat al caracteristicii forței în zona de contact;
• viteza inițială de impact V0, care este îndreptată de-a lungul normalei la suprafața pe care este instalat elementul deformabil;
• timpul curent t;
• greutatea corporală t;
• accelerația de cădere liberă g;
• modulul de elasticitate al materialelor E, deoarece starea de solicitare a corpului la impact (cu excepția zonei de contact) este considerată elastică;
• parametrul geometric caracteristic al corpului (sau elementul deformabil) D.

În conformitate cu teorema TS, opt parametri, dintre care trei au dimensiuni independente, pot fi utilizați pentru a compune cinci complexe independente adimensionale:

Complexele adimensionale compuse din parametrii determinați ai procesului de impact vor fi unele funcții ale complexelor adimensionale independente P1-P5.

Parametrii care trebuie 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 de funcții /1, /2, /e, /4 poate fi stabilit experimental, ținând cont de 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, în consecință, complexul R5 = pY^/E poate fi exclus.

Complexul Jl2 = Pttjjjax) ~ Cm se numeste coeficientul masei relative corporale.

Coeficientul de forță de rezistență la deformarea plastică Cp este direct legat de indicele caracteristic al forței N (coeficientul de conformitate al materialului, în funcție de forma corpurilor care se ciocnesc) prin următoarea relație:

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

Funcția Cp - /z (R1 (Rr, R3, R4) poate fi utilizată pentru a determina suprasarcini:

Dacă asigurăm egalitatea valorilor numerice ale complexelor adimensionale IJlt R2, R3, R4 pentru două procese de impact, atunci aceste condiții, i.e.

vor fi criterii pentru asemănarea acestor procese.

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

1. Părțile de lucru ale modelului și obiectul natural trebuie să fie similare din punct de vedere geometric.
2. Complexele adimensionale, compuse din parametri definitori, trebuie să îndeplinească condiția (2.68). Introducerea factorilor de scalare.

Trebuie avut în vedere că la modelarea doar a parametrilor procesului de impact, stările de stres ale corpurilor (naturale și model) vor fi în mod necesar diferite.