CN102062565A - 一种防弹托跟随的分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防弹托跟随的分离器，包括弹丸和弹托，还包括弹丸和弹托的分离室，该分离室一端与发射管的出口端相连接，分离室设有泄漏口；在分离室的腔体内有分离块，该分离块有贯通的中心孔，分离块一端为圆锥形，另一端为圆柱形，其中圆柱形一端和顶螺相接触，由顶螺固定于分离室的端口部；圆锥形安装位置朝向发射管且位于泄漏口上方，顶螺的中心孔与分离块中心孔相连通。其结构简单，能可靠地使脱离的弹托不跟着弹丸前行而进入回收间，保证了弹丸的回收纯度。

Description

一种防弹托跟随的分离器

技术领域

本发明属于火炸药实验室试验装置技术领域，涉及一种分离器，特别涉及一种用于火炸药试验试样发射装置中的防弹托跟随进入回收间的分离器。

背景技术

在研究火炸药的性能时，火炸药的危险性是人们非常关心和重视的问题。易碎性试验就是用于火炸药危险性评估的一项试验。试验原理是通过发射装置以一定的速度发射一定质量的弹丸，使弹丸撞击钢制靶板，弹丸撞击后的残余碎片收集到回收间，回收的残余碎片损耗小于给定值。通过对回收的残余碎片再在秘闭高压容器中进行点火试验，来测量压力随时间变化的p～t曲线，以(dp/dt)_max(或(dp/dt)为某一数值)时的速度判定火炸药的撞击危险性或燃烧转爆轰的能力。在此类试验中，为了不影响弹丸收集的纯度，要求收集弹丸撞击靶后的碎片不能参有杂质，所以分离的弹托碎片就要求不能跟进回收间。而火炸药制成的弹丸，是不能直接被发射的，而是要将弹丸放在一个弹托中一起发射，到达靶板前弹托与弹丸分开并脱落。王金贵2001年3月在国防工业出版社出版的《气体炮原理及技术》中介绍了一种分离方法，该方法采用了一种分解式弹托，这种弹托由几瓣组成，弹丸镶嵌其中，发射时受管壁约束，分瓣式弹托不会散开，仍然保持圆柱体形状。脱膜是用预先充入靶室的稀薄气体散开托瓣，并打到阻尼板上，达到弹丸与弹托的分离。这类实验的发射管直接进入靶室，试验的目的是观测模型的气动力性能以及侵彻、烧蚀等现象。文献中介绍的分瓣式弹托在使用过程存在着以下缺陷：

（1）需要有辅助的加气设备，结构复杂；

（2）由于实验目的不同，不用考虑弹丸撞击后的回收纯度，即分离之后不考虑弹托的踪迹和去向。

为此，研发一种容易实现、且在发射弹丸后可防止弹托跟随而进入回收间的分离器，是此类实验所必须解决的。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种防弹托跟随的分离器，该分离器能够有效地将弹丸中的试样与弹托分离，且保证分离的弹托不跟随弹丸进入回收间。主要用于最大发射速度为250m/s、火炸药弹丸的质量为9g、回收的弹丸残余碎片损耗小于如0.1g的发射装置提供火炸药危险性评估试验。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种防弹托跟随的分离器，包括弹丸和弹托，其特征在于，还包括弹丸和弹托的分离室，该分离室一端与发射管的出口端相连接，另一端设有顶螺，分离室一侧设有泄漏口；在分离室的腔体内有分离块，该分离块有贯通的中心孔，分离块一端为圆锥形，另一端为圆柱形，其中圆柱形一端和顶螺相接触，由顶螺固定于分离室的端口部；圆锥形安装位置朝向发射管且位于泄漏口上方，顶螺的中心孔与分离块中心孔相连通。

本发明的防弹托跟随的分离器，带来的技术效果体现在以下几个方面：

1）本发明的防弹托跟随的分离器，安装在火炸药弹丸发射装置上，与回收间分开；装在分离室中的分离块，它的圆锥锐口将从发射装置过来的弹托与弹丸分离，分离的弹托碎片通过分离室下部的泄漏口排出，脱模的弹丸沿着分离块中心通孔飞出，进入回收间撞击靶板，保证撞击靶板后残余碎片的回收纯度；

2）弹托前端的内喇叭口和其上的开槽结构，易于与弹丸分离，且分离的弹托碎片不能跟进回收间。

3）结构简单，易于加工，成本低、效果好，发射速度重复性好。

附图说明

图1是本发明的防弹托跟随的分离器工作（弹托和弹丸分离瞬间）结构示意图。其中（a）是主视图，（b）是（a）的A-A剖视图；

图2是分离块结构示意图。

图3是弹托结构示意图，其中（a）是主视图，（b）是（a）的侧视图。

图中的标号分别表示：1、分离室，2、弹托，3、弹丸，4、分离块，5、顶螺，6、发射管，7、法兰盘，8、螺钉，9、泄漏口，18；a、分离室内腔倒角处，b、分离室外径倒角处。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1，图1是本发明的防弹托跟随的分离器工作（弹托和弹丸分离瞬间）结构示意图。包括弹丸3和弹托2，还包括弹丸3和弹托2的分离室1，该分离室1一端与发射管6的出口端相连接，另一端设有顶螺5，分离室1一侧设有泄漏口9；在分离室1的腔体内有分离块4，该分离块4有贯通的中心孔，分离块4一端为圆锥形，另一端为圆柱形，其中圆柱形一端和顶螺5相接触，由顶螺5固定于分离室1的端口部；圆锥形安装位置朝向发射管6且位于泄漏口9上方，顶螺5的中心孔与分离块4中心孔相连通。

分离室1为阶梯式圆柱体，大圆柱端面均匀设置6个螺纹孔，制成法兰结构，用于和发射管6出口端的法兰盘7固定；小圆柱内腔为弹丸3和弹托2分离间，分离间内放置分离块4，分离块4与分离室1的装配为小间隙配合；小圆柱体端口设置内螺纹，用来连接顶螺5。

分离块4带有中心通孔，其一端为锥形，另一端为圆柱体形，锥形端为锐边，内径尺寸比弹丸3的外径大1～2mm。

弹托2是一个薄壁圆筒，内孔为台阶通孔，其中内径大的孔安装弹丸3，内径小的孔为托底，内径大的孔边缘为喇叭口型，周边均匀分布有4个槽。托底内径比安装弹丸3的直径小1mm，只要能托住弹丸3即可，托底要有一定的长度，以保证弹托2具有一定的质量，这样可以阻止弹托2的碎片在高压气体的作用下，被吹进回收间；喇叭口型均匀对称开设的4个槽，可以减少弹托2分离时的阻力，便于弹托2和弹丸3的分离脱落。

由图1可知，分离室1用法兰7安装在发射装置中的发射管6的出口端，发射管6的管口伸进分离室的1大圆柱端的内孔至平齐，分离室1中作为分离间的小圆柱体的内腔可以将分离的弹托2的碎片阻隔在弹丸回收间之外，并从这里把弹丸3的碎片释放；顶螺5与分离室1内螺纹连接，顶螺5为内嵌式，顶螺5的外端面加工有两个盲孔10为安装力矩扳手的安装口，分离块4通过顶螺5的内端面定位，分离块4朝向发射管6端为刃口边，刃口刚好处在泄漏口9的上方中心位置。

工作时，当弹托2托载着弹丸3从发射管6飞过来时，分离块4的锥形端锐边从弹托2的喇叭型开口插进，高速运动的弹托2顺着4个槽分裂开来，弹托2的碎片则改变运动方向，打到分离室1的内径壁上的碎片，最后从分离室1底部的泄漏口9排出，而中心的弹丸3仍沿原轨迹前行，飞出分离室1后进入后边的回收间，撞击靶板完成撞击靶板的任务。顶螺5用以抵挡弹托2分离时的轴向撞击力。

本实施例中，分离室1可选12mm厚的45钢管制作。总长180mm，大圆柱外经105mm、长30mm、内径85mm；小圆柱外经70mm，内径50mm，成为弹托2与弹丸3分离时的分离间，分离间内表面光滑，端部连接顶螺5的内螺纹为M56×3mm，大圆柱外端面连接发射管的6个螺纹孔为M10×16mm；分离室1的内腔a与外圆b处均为R3圆角过渡，以减少应力的集中；分离室1的小圆柱体靠近大圆柱体底部处设置泄漏口9，其长度为85cm、宽度截面为中心线沿径向对称向下90°形成的弧。（见图1中的A-A剖面图）；内螺纹M56×3mm连接的顶螺5，承担分离块4在分离弹托时产生的冲击力，同时阻挡分离块4飞出分离室1。

如图2所示，本实施例中，分离块4选用45钢制作，它是一个长为15 mm、外径50mm、通孔内径18.5mm、一端为50°的锥角，锥角端外径为20mm，锥端口厚度为0.75mm，是分离弹托3的锐边，分离块4的外表面对基准内径轴心的同轴度要求为0.02mm。

如图3所示，弹托2可选用价格便宜的尼龙材料制作。弹托2的外径与炮管6的内经相同，内径为弹丸3的外径，弹托2与弹丸3间隙配合即可。

弹托2托底的通口直径和底部长度要适当，以保证9g弹丸撞击的残余碎片的回收损耗小于0.1g。当托底制成盲孔或开的通口直径太小、托底长度较长时，弹托2破裂的碎片会很容易跟进回收室；在一定的发射速度下，当通口直径增大时，高压气体施加在弹丸3上的作用力随之增大，若弹丸3与弹托2之间的摩擦力小于弹托2与炮管6之间的摩擦力时，在发射初期，弹丸3就很容易被高压气体冲出而脱离弹托2，使发射失败；而弹托2的壁若太薄，则强度不够给加工带来困难。由于弹托2的外径由炮管6的内经而定，弹托2的内径由弹丸3的外径而定，所以，只能通过调节托底的通孔直径和托底的长度，来满足各项要求。通过实验，本实施例中，选取弹托2的长为20mm，外经为φ21.92±0.03mm，内径φ18                                                mm、内径长13mm，喇叭口开口直径φ21mm、中心开口为50°，底部直径φ17mm，喇叭口边缘对称均匀开的4个槽，其深度8mm，宽度3mm。另外，根据发射的弹丸情况，弹托2也可以选用其他材料制作。

由于弹托2是消耗件，一发用一个，当弹托2选用性能稳定的材料制作时，重复性会更好，如果材料价格贵，试验成本会高些。

表1给出了采用本发明的防弹托跟随的分离器，测试的是用尼龙材料制作的重量为9g的模拟弹丸发射时，对速度的测试数据。

表1    发射速度测试数据

实验结果表明，实验过程中分离的弹托碎片不能跟进回收间，保证撞击靶板后残余碎片的回收纯度，满足了实验要求。

Claims (7)

1.一种防弹托跟随的分离器，包括弹丸（3）和弹托（2），其特征在于，还包括弹丸（3）和弹托（2）的分离室（1），该分离室（1）一端与发射管（6）的出口端相连接，另一端设有顶螺（5），分离室（1）一侧设有泄漏口（9）；在分离室（1）的腔体内有分离块（4），该分离块（4）有贯通的中心孔，分离块（4）一端为圆锥形，另一端为圆柱形，其中圆柱形由顶螺（5）固定于分离室（1）的端口部；圆锥形安装位置朝向发射管（6）且位于泄漏口（9）上方，顶螺（5）的中心孔与分离块（4）中心孔相连通。

2.如权利要求1所述的防弹托跟随的分离器，其特征在于，所述的分离室（1）用法兰盘（7）固装在发射管（6）的出口端。

3.如权利要求1所述的防弹托跟随的分离器，其特征在于，所述的分离室（1）为阶梯式圆柱体，其大圆柱端面设置6个螺纹孔，制成法兰结构；圆柱体内有阶梯孔，大圆柱一端孔的直径与发射管（6）外径相同；小圆柱一端的孔径大于发射管（6）外径，形成分离间。

4.如权利要求1所述的防弹托跟随的分离器，其特征在于，所述的泄漏口（9）为长度85cm，宽度截面为中心线沿径向对称向下90°形成的弧。

5.如权利要求1所述的防弹托跟随的分离器，其特征在于，所述的分离块（4）中心孔的尺寸比弹丸（3）外径大1mm～2mm。

6.如权利要求1所述的防弹托跟随的分离器，其特征在于，所述的弹托（2）为薄壁圆筒，内孔为台阶通孔，其中内径大的孔安装弹丸（3），内径小的孔为托底，内径大的孔边缘为喇叭口型，周边均匀分布有4个槽。

7.如权利要求1所述的防弹托跟随的分离器，其特征在于，所述的弹托（2）采用尼龙材料制作。

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