霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置，本發(fā)明將拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸設(shè)置在拉桿發(fā)射裝置的一側(cè)，可以大大提高氣壓的傳遞效率，提高拉桿發(fā)射裝置的工作動(dòng)力；采用了可匹配不同桿徑的桿支撐裝置和拉桿發(fā)射裝置，可以在實(shí)驗(yàn)中采用不同的桿徑對(duì)不同實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究；且在拉桿發(fā)射裝置中采用磁鋼圈對(duì)活塞進(jìn)行減速，消除了實(shí)驗(yàn)裝置本身硬性撞擊對(duì)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的干擾。
【專利說(shuō)明】霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，特別是一種霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在霍普金森桿實(shí)驗(yàn)中，由于使用氣體作為介質(zhì)操作簡(jiǎn)單，可重復(fù)性強(qiáng)，一般使用氣動(dòng)加速成為霍普金森桿實(shí)驗(yàn)裝置的通用動(dòng)力源。而隨著材料的研究不斷朝著更高的應(yīng)變率發(fā)展，就要求實(shí)驗(yàn)裝置提供更大的動(dòng)力；增大氣體壓力是一種簡(jiǎn)單的方法，但同時(shí)要求提高整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的安全標(biāo)準(zhǔn)，牽一發(fā)而動(dòng)全身，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的整體做全面的改進(jìn)。
[0003]另外，在材料的力學(xué)研究過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)僅僅研究其壓縮和拉伸性能是不夠的，材料經(jīng)常由于形狀和結(jié)構(gòu)等因素導(dǎo)致其失去原有作用甚至完全失效。這樣就需要搭建不僅可以研究材料拉伸和壓縮性能，還可以研究材料構(gòu)件失效的實(shí)驗(yàn)裝置。目前獨(dú)立存在的有霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置，但都由于直徑的原因使得小桿徑霍普金森實(shí)驗(yàn)裝置不能用于研究材料構(gòu)件，如果只是研究材料的本構(gòu)而使用大桿徑霍普金森實(shí)驗(yàn)裝置，則造成了沒有必要的浪費(fèi)。
[0004]一般情況下，對(duì)于材料的本構(gòu)研究，實(shí)驗(yàn)桿直徑越小，試件直徑也越小，相對(duì)受力就會(huì)越均勻，同時(shí)也節(jié)省了試件和實(shí)驗(yàn)桿材料。但有的實(shí)驗(yàn)需要采用大桿徑霍普金森桿，如文獻(xiàn)“Georges Challita, Ramzi Othman:Finite_element analysis of SHPBtests on double-lap adhesive joints.1nternational Journal of Adhesion andAdhesives.30 (4)，236-244 (2010) ”使用霍普金森壓桿研究雙粘結(jié)試件在高應(yīng)變率下的受力及脫粘形式，為了使得粘結(jié)試件端部受力均勻，否則對(duì)于粘結(jié)試件的加工要求非常高；如果使用小桿徑實(shí)驗(yàn)桿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)精度會(huì)受到很大影響。文獻(xiàn)“李繼承，陳小偉，陳剛:921A鋼純剪切帽狀試件在SHPB實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)態(tài)變形.爆炸與沖擊.V30, 2010”使用25mmSHPB對(duì)材料的剪切受力進(jìn)行了研究，但該研究局限于金屬加工與實(shí)驗(yàn)，如果采用粘彈性材料或粘超彈材料，會(huì)使得加工困難并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果由于相對(duì)形狀的原因變的不準(zhǔn)確。在這種情況下使用大桿徑霍普金森桿就會(huì)有所改善。
[0005]另外，由于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，拉桿發(fā)射裝置中的活塞被施加壓力后會(huì)產(chǎn)生撞擊并反彈，因此會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠增加實(shí)驗(yàn)氣缸的工作效率，并且可以跟換實(shí)驗(yàn)桿徑以適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)需求，且能夠減少實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的干擾的霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
[0008]一種霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置，包括緩沖裝置、能量吸收桿、桿支撐裝置、固定導(dǎo)軌、管狀子彈測(cè)速儀、水平臺(tái)、拉桿發(fā)射裝置、拉伸端實(shí)驗(yàn)桿、通氣軟管、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架、拉伸實(shí)驗(yàn)進(jìn)氣口電磁閥、實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)接頭、壓縮端實(shí)驗(yàn)桿、子彈測(cè)速儀、壓縮實(shí)驗(yàn)炮管、壓縮實(shí)驗(yàn)炮管支撐架、壓縮實(shí)驗(yàn)子彈、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸進(jìn)氣口電磁閥；水平臺(tái)上設(shè)置有緩沖裝置，緩沖裝置的一端設(shè)置能量吸收桿，能量吸收桿通過(guò)桿支撐裝置支撐，能量吸收桿的另一端設(shè)置有管狀子彈測(cè)速儀，管狀子彈測(cè)速儀固連在水平臺(tái)上，管狀子彈測(cè)速儀的另一端設(shè)置拉桿發(fā)射裝置，拉桿發(fā)射裝置固定在水平臺(tái)上，拉桿發(fā)射裝置的另一端設(shè)置有拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架固定在水平臺(tái)上，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架上設(shè)置拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸，拉桿發(fā)射裝置的進(jìn)氣口依次通過(guò)通氣軟管、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥和拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥與拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口連接，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸的進(jìn)氣口設(shè)置拉伸實(shí)驗(yàn)進(jìn)氣口電磁閥，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸上設(shè)置拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表，拉伸端實(shí)驗(yàn)桿分別穿過(guò)管狀子彈測(cè)速儀、拉桿發(fā)射裝置和拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架，并通過(guò)桿支撐裝置支撐，拉伸端實(shí)驗(yàn)桿靠近能量吸收桿的一端為法蘭盤端，拉伸端實(shí)驗(yàn)桿的另一端設(shè)置壓縮端實(shí)驗(yàn)桿，拉伸端實(shí)驗(yàn)桿和壓縮端實(shí)驗(yàn)桿靠近的一端分別設(shè)置實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)接頭，壓縮端實(shí)驗(yàn)桿通過(guò)桿支撐裝置支撐，壓縮端實(shí)驗(yàn)桿的另一端設(shè)置子彈測(cè)速儀，子彈測(cè)速儀固定在水平臺(tái)上，子彈測(cè)速儀的另一端設(shè)置壓縮實(shí)驗(yàn)炮管，壓縮實(shí)驗(yàn)炮管通過(guò)壓縮實(shí)驗(yàn)炮管支撐架支撐并固定在水平臺(tái)上，壓縮實(shí)驗(yàn)子彈設(shè)置在壓縮實(shí)驗(yàn)炮管內(nèi)，壓縮實(shí)驗(yàn)炮管的另一端設(shè)置有壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸固連在水平臺(tái)上，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸的出氣口端依次通過(guò)壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥和壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥與壓縮實(shí)驗(yàn)炮管連接，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸的進(jìn)氣口設(shè)置有壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸進(jìn)氣口電磁閥，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸上設(shè)置壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0010](I)本發(fā)明將拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸設(shè)置在拉桿發(fā)射裝置的一側(cè)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相比現(xiàn)有技術(shù)中將拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸設(shè)置在拉桿發(fā)射裝置上方的方式，其氣壓的傳遞效率大大提高，因此無(wú)需增大氣體壓力即可提高拉桿發(fā)射裝置的工作動(dòng)力。
[0011](2)本發(fā)明的桿支撐裝置中采用支撐定位三爪，拉桿發(fā)射裝置中采用直線滾珠導(dǎo)套和轉(zhuǎn)接塊，因此可適應(yīng)不同的桿徑，可以在實(shí)驗(yàn)中采用不同的桿徑對(duì)不同實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，保證應(yīng)力波的一維性和均勻性以及構(gòu)件的可靠性，可以有針對(duì)性的提高了實(shí)驗(yàn)測(cè)量精度。
[0012](3)本發(fā)明在拉桿發(fā)射裝置中采用磁鋼圈對(duì)活塞進(jìn)行減速，消除了實(shí)驗(yàn)裝置本身硬性撞擊對(duì)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的干擾。
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明多桿徑霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置的拉伸實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置的壓縮實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置的拉桿發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明一種霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置，包括緩沖裝置1、能量吸收桿2、桿支撐裝置、固定導(dǎo)軌6、管狀子彈測(cè)速儀7、水平臺(tái)8、拉桿發(fā)射裝置、拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16、通氣軟管17、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥18、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥19、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸20、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表21、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架22、拉伸實(shí)驗(yàn)進(jìn)氣口電磁閥23、實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)接頭24、壓縮端實(shí)驗(yàn)桿25、壓縮實(shí)驗(yàn)子彈測(cè)速儀26、壓縮實(shí)驗(yàn)炮管27、壓縮實(shí)驗(yàn)炮管支撐架28、壓縮實(shí)驗(yàn)子彈29、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥30、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥31、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸32、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表33、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸進(jìn)氣口電磁閥34 ;水平臺(tái)8上設(shè)置有緩沖裝置1，緩沖裝置的一端設(shè)置能量吸收桿2，能量吸收桿2通過(guò)桿支撐裝置支撐，能量吸收桿2的另一端設(shè)置有管狀子彈測(cè)速儀7，管狀子彈測(cè)速儀7固連在水平臺(tái)8上，管狀子彈測(cè)速儀7的另一端設(shè)置拉桿發(fā)射裝置，拉桿發(fā)射裝置固定在水平臺(tái)8上，拉桿發(fā)射裝置的另一端設(shè)置有拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架22，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架22固定在水平臺(tái)8上，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架22上設(shè)置拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸20，拉桿發(fā)射裝置的進(jìn)氣口依次通過(guò)通氣軟管17、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥18和拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥19與拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸20出氣口連接，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸20的進(jìn)氣口設(shè)置拉伸實(shí)驗(yàn)進(jìn)氣口電磁閥23，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸20上設(shè)置拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表21，拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16分別穿過(guò)管狀子彈測(cè)速儀7、拉桿發(fā)射裝置和拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架22，并通過(guò)桿支撐裝置支撐，拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16靠近能量吸收桿2的一端為法蘭盤端，拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16的另一端設(shè)置壓縮端實(shí)驗(yàn)桿25,拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16和壓縮端實(shí)驗(yàn)桿25靠近的一端分別設(shè)置實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)接頭24，壓縮端實(shí)驗(yàn)桿25通過(guò)桿支撐裝置支撐，壓縮端實(shí)驗(yàn)桿25的另一端設(shè)置壓縮實(shí)驗(yàn)子彈測(cè)速儀26，壓縮實(shí)驗(yàn)子彈測(cè)速儀26固定在水平臺(tái)8上，壓縮實(shí)驗(yàn)子彈測(cè)速儀26的另一端設(shè)置壓縮實(shí)驗(yàn)炮管27，壓縮實(shí)驗(yàn)炮管27通過(guò)壓縮實(shí)驗(yàn)炮管支撐架28支撐并固定在水平臺(tái)8上，壓縮實(shí)驗(yàn)子彈29設(shè)置在壓縮實(shí)驗(yàn)炮管27內(nèi)，壓縮實(shí)驗(yàn)炮管27的另一端設(shè)置有壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸32，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸32固連在水平臺(tái)8上，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸32的出氣口端依次通過(guò)壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥31和壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥30與壓縮實(shí)驗(yàn)炮管27連接，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸32的進(jìn)氣口設(shè)置有壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸進(jìn)氣口電磁閥34，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸32上設(shè)置壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表33。
[0019]桿支撐裝置包括滑塊與支撐定位三爪轉(zhuǎn)接塊3、支撐定位三爪4、滑塊5和固定導(dǎo)軌6，其中，導(dǎo)軌6固定設(shè)置在水平臺(tái)8上，滑塊5與導(dǎo)軌6形成滑動(dòng)副，滑塊與支撐定位三爪轉(zhuǎn)接塊3設(shè)置在滑塊5上，支撐定位三爪4設(shè)置在滑塊與支撐定位三爪轉(zhuǎn)接塊3上。
[0020]拉桿發(fā)射裝置包括拉伸炮管9、直線滾珠導(dǎo)套12、轉(zhuǎn)接塊11、管狀子彈14、磁鋼圈
10、套筒13、活塞15和入射桿16，拉伸炮管9固定設(shè)置在水平臺(tái)8上，一端帶有螺紋的套筒13貫穿拉伸炮管9并通過(guò)螺紋連接在拉伸炮管9的進(jìn)氣口端蓋，帶中心孔的活塞15套在套筒13上靠近拉伸炮管9的進(jìn)氣口的一端，活塞15與套筒13不接觸，兩者之間設(shè)置O型密封圈，并與拉伸炮管9內(nèi)表面間隙配合，管狀子彈14滑動(dòng)套接在套筒13上，管狀子彈14的內(nèi)徑大于套筒13的外徑，且一端與活塞15接觸，兩個(gè)磁鋼圈10分別設(shè)置在拉伸炮管9的子彈出口端蓋內(nèi)壁和活塞15近子彈出口的端面，且兩者位置相對(duì)應(yīng)，直線滾珠導(dǎo)套12通過(guò)轉(zhuǎn)接塊11設(shè)置在套筒13內(nèi)壁的近子彈出口端，入射桿16貫穿整個(gè)發(fā)射裝置，并與直線滾珠導(dǎo)套12內(nèi)壁間隙配合，入射桿16的法蘭盤端設(shè)置在近子彈出口端。
[0021]轉(zhuǎn)接塊11通過(guò)卡環(huán)固定在套筒13內(nèi)壁的近子彈出口端，直線滾珠導(dǎo)套12通過(guò)卡環(huán)固定在轉(zhuǎn)接塊11內(nèi)壁。
[0022]水平臺(tái)8作為整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的基座，其上安裝固定導(dǎo)軌6使整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置在一條直線上。配套滑塊5可以在固定導(dǎo)軌6上滑動(dòng)和固定，滑塊與支撐定位三爪轉(zhuǎn)接塊3用來(lái)連接和固定支撐定位三爪4和配套滑塊5。下面分別介紹本構(gòu)研究和構(gòu)件失效形式研究實(shí)驗(yàn)的【具體實(shí)施方式】以及不同桿徑實(shí)驗(yàn)桿的更換:
[0023]本構(gòu)試驗(yàn):壓縮實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)接頭24分別螺紋連接到拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16和壓縮端實(shí)驗(yàn)桿25的相鄰端，試件置于實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)接頭24之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？刂茐嚎s實(shí)驗(yàn)氣缸進(jìn)氣口電磁閥34向壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸32充氣，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸32內(nèi)壓力的大小可以通過(guò)壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表33獲得。壓縮實(shí)驗(yàn)發(fā)射裝置發(fā)射壓縮實(shí)驗(yàn)子彈29時(shí)應(yīng)同時(shí)觸發(fā)壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥31和壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥30才可使氣體對(duì)壓縮實(shí)驗(yàn)子彈29進(jìn)行加速?gòu)膲嚎s實(shí)驗(yàn)炮管27射出。隨后壓縮實(shí)驗(yàn)子彈29通過(guò)壓縮實(shí)驗(yàn)子彈測(cè)速儀26撞擊壓縮端實(shí)驗(yàn)桿25并產(chǎn)生壓縮波，在此過(guò)程中壓縮實(shí)驗(yàn)子彈測(cè)速儀26測(cè)得子彈29的速度，壓縮波經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)接頭24和試件后傳入拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16，這樣就完成了壓縮加載過(guò)程。拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16又將壓縮波傳入能量吸收桿2并最終被緩沖裝置I將能量吸收，數(shù)據(jù)采集卡收集拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16和壓縮端實(shí)驗(yàn)桿25中的電壓信號(hào)。
[0024]拉伸試驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)接頭24旋下，將兩端帶有螺紋的試件連接到拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16和壓縮端實(shí)驗(yàn)桿25的相鄰端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？刂评鞂?shí)驗(yàn)氣缸進(jìn)氣口電磁閥23向拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸20充氣，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸20內(nèi)壓力的大小可以通過(guò)拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表21獲得。拉伸實(shí)驗(yàn)發(fā)射裝置發(fā)射管狀子彈14時(shí)應(yīng)同時(shí)觸發(fā)拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥19和拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥18才可使氣體推動(dòng)活塞15，從而活塞15推動(dòng)管狀子彈14進(jìn)行加速?gòu)睦炫诠?射出。隨后管狀子彈14通過(guò)管狀子彈測(cè)速儀7撞擊拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16變直徑端(法蘭盤端)的右端面并產(chǎn)生壓縮波，再經(jīng)過(guò)拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16變直徑端(法蘭盤端)的左端面產(chǎn)生拉伸波，在此過(guò)程中管狀子彈測(cè)速儀7測(cè)得管狀子彈14的速度，拉伸波經(jīng)過(guò)試件后傳入拉伸端實(shí)驗(yàn)桿25，這樣就完成了拉伸加載過(guò)程。拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16又將拉伸波傳入能量吸收桿2并最終被緩沖裝置I將能量吸收，數(shù)據(jù)采集卡收集拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16和壓縮端實(shí)驗(yàn)桿25中的電壓信號(hào)。
[0025]構(gòu)件失效形式實(shí)驗(yàn):整個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程與本構(gòu)實(shí)驗(yàn)相同，但需要構(gòu)件徑向尺寸更換適用于該實(shí)驗(yàn)的較大直徑能量吸收桿2、直線滾珠導(dǎo)套12、拉伸端實(shí)驗(yàn)桿16、壓縮端實(shí)驗(yàn)桿25和壓縮炮管27及壓縮實(shí)驗(yàn)炮管支撐架28。
【權(quán)利要求】
1.一種霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括緩沖裝置(I)、能量吸收桿(2)、桿支撐裝置、固定導(dǎo)軌(6)、管狀子彈測(cè)速儀(7)、水平臺(tái)(8)、拉桿發(fā)射裝置、拉伸端實(shí)驗(yàn)桿(16)、通氣軟管(17)、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥(18)、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥(19)、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸(20)、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表(21)、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架(22)、拉伸實(shí)驗(yàn)進(jìn)氣口電磁閥(23)、實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)接頭(24)、壓縮端實(shí)驗(yàn)桿(25)、子彈測(cè)速儀(26)、壓縮實(shí)驗(yàn)炮管(27)、壓縮實(shí)驗(yàn)炮管支撐架(28)、壓縮實(shí)驗(yàn)子彈(29)、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥(30)、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥(31)、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸(32)、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表(33)、壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸進(jìn)氣口電磁閥(34);水平臺(tái)(8)上設(shè)置有緩沖裝置(I)，緩沖裝置的一端設(shè)置能量吸收桿(2)，能量吸收桿(2)通過(guò)桿支撐裝置支撐，能量吸收桿(2)的另一端設(shè)置有管狀子彈測(cè)速儀(7)，管狀子彈測(cè)速儀(7)固連在水平臺(tái)(8)上，管狀子彈測(cè)速儀(7)的另一端設(shè)置拉桿發(fā)射裝置，拉桿發(fā)射裝置固定在水平臺(tái)(8)上，拉桿發(fā)射裝置的另一端設(shè)置有拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架(22)，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架(22)固定在水平臺(tái)(8)上，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架(22)上設(shè)置拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸(20)，拉桿發(fā)射裝置的進(jìn)氣口依次通過(guò)通氣軟管(17)、拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥(18)和拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥(19)與拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸(20)出氣口連接，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸(20)的進(jìn)氣口設(shè)置拉伸實(shí)驗(yàn)進(jìn)氣口電磁閥(23)，拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸(20)上設(shè)置拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表(21)，拉伸端實(shí)驗(yàn)桿(16)分別穿過(guò)管狀子彈測(cè)速儀(7)、拉桿發(fā)射裝置和拉伸實(shí)驗(yàn)氣缸支撐架(22)，并通過(guò)桿支撐裝置支撐，拉伸端實(shí)驗(yàn)桿(16)靠近能量吸收桿(2)的一端為法蘭盤端，拉伸端實(shí)驗(yàn)桿(16)的另一端設(shè)置壓縮端實(shí)驗(yàn)桿(25)，拉伸端實(shí)驗(yàn)桿(16)和壓縮端實(shí)驗(yàn)桿(25)靠近的一端分別設(shè)置實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)接頭(24)，壓縮端實(shí)驗(yàn)桿(25)通過(guò)桿支撐裝置支撐，壓縮端實(shí)驗(yàn)桿(25)的另一端設(shè)置子彈測(cè)速儀(26)，子彈測(cè)速儀(26)固定在水平臺(tái)(8 )上，子彈測(cè)速儀(26)的另一端設(shè)置壓縮實(shí)驗(yàn)炮管(27)，壓縮實(shí)驗(yàn)炮管(27)通過(guò)壓縮實(shí)驗(yàn)炮管支撐架(28)支撐并固定在水平臺(tái)(8)上，壓縮實(shí)驗(yàn)子彈(29)設(shè)置在壓縮實(shí)驗(yàn)炮管(27)內(nèi)，壓縮實(shí)驗(yàn)炮管(27)的另一端設(shè)置有壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸(32)，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸(32)固連在水平臺(tái)(8)上，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸(32)的出氣口端依次通過(guò)壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口電磁閥(31)和壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸出氣口手動(dòng)閥(30)與壓縮實(shí)驗(yàn)炮管(27)連接，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸(32)的進(jìn)氣口設(shè)置有壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸進(jìn)氣口電磁閥(34)，壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸(32)上設(shè)置壓縮實(shí)驗(yàn)氣缸壓力表(33)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的桿支撐裝置包括滑塊與支撐定位三爪轉(zhuǎn)接塊(3)、支撐定位三爪(4)、滑塊(5)和固定導(dǎo)軌(6)，其中，導(dǎo)軌(6)固定設(shè)置在水平臺(tái)(8)上，滑塊(5)與導(dǎo)軌(6)形成滑動(dòng)副，滑塊與支撐定位三爪轉(zhuǎn)接塊(3)設(shè)置在滑塊(5)上，支撐定位三爪(4)設(shè)置在滑塊與支撐定位三爪轉(zhuǎn)接塊(3)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的拉桿發(fā)射裝置包括拉伸炮管(9)、直線滾珠導(dǎo)套(12)、轉(zhuǎn)接塊(11)、管狀子彈(14)、磁鋼圈(10)、套筒(13)、活塞(15)和入射桿(16)，拉伸炮管(9)固定設(shè)置在水平臺(tái)(8)上，一端帶有螺紋的套筒(13)貫穿拉伸炮管(9)并通過(guò)螺紋連接在拉伸炮管(9)的進(jìn)氣口端蓋，帶中心孔的活塞(15)套在套筒(13)上靠近拉伸炮管(9)的進(jìn)氣口的一端，活塞(15)與套筒(13)不接觸，兩者之間設(shè)置O型密封圈，并與拉伸炮管(9)內(nèi)表面間隙配合，管狀子彈(14)滑動(dòng)套接在套筒(13)上，管狀子彈(14)的內(nèi)徑大于套筒(13)的外徑，且一端與活塞(15)接觸，兩個(gè)磁鋼圈(10)分別設(shè)置在拉伸炮管(9)的子彈出口端蓋內(nèi)壁和活塞(15)近子彈出口的端面，且兩者位置相對(duì)應(yīng)，直線滾珠導(dǎo)套(12)通過(guò)轉(zhuǎn)接塊(11)設(shè)置在套筒(13)內(nèi)壁的近子彈出口端，入射桿(16)貫穿整個(gè)發(fā)射裝置，并與直線滾珠導(dǎo)套(12)內(nèi)壁間隙配合，入射桿(16)的法蘭盤端設(shè)置在近子彈出口端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的霍普金森拉壓一體實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)接塊(11)通過(guò)卡環(huán)固定在套筒(13)內(nèi)壁的近子彈出口端，直線滾珠導(dǎo)套(12)通過(guò)卡環(huán)固定在轉(zhuǎn)接塊(11 )內(nèi)壁。
【文檔編號(hào)】G01N3/10GK103983512SQ201410209073
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】趙超, 鄭健, 許進(jìn)升, 陳雄, 周長(zhǎng)省 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)