CN108548735A - 一种霍普金森压杆子弹电磁回收装置 - Google Patents

一种霍普金森压杆子弹电磁回收装置 Download PDF

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Abstract

一种霍普金森压杆子弹电磁回收装置,包括试验台、发射装置、电磁装置、发射炮管、激光发射器、激光接收器、入射杆、透射杆和限位透射杆。所述的发射装置通过底座固定在试验台上，发射装置通过电磁装置与发射炮管连接。本发明的有益效果是在子弹未完全归位归时，电磁回收装置持续工作直至子弹完全归位，保证了每次实验时子弹的发射位置固定，当需要回收子弹时，通过电流控制装置对电磁铁通电，使其产生磁力，牵引子弹，子弹与电磁回收装置接触后自动切断电流，从而实现将子弹回收。本发明实现简单，控制便捷，可控性良好。

Description

一种霍普金森压杆子弹电磁回收装置
技术领域
本发明属于霍普金森压杆领域，具体涉及一种霍普金森压杆子弹电磁回收装置。
背景技术
霍普金森压杆是一种检测材料动态力学性能的装置，主要由储气设备、发射系统、子弹、测量系统、中心支撑部件、基础导轨、缓冲装置和辅助设备等组成。核心部分是两段分离式的弹性波导杆，即输入杆和输出杆，材料夹在两杆之间。加载脉冲由子弹撞击输入杆的端部产生。子弹在发射管中由高压气体的推动作用被加速到一定的撞击速度，以此速度撞击输入杆的端部，产生一个持续时间取决于子弹长度的入射弹性压力脉冲。当初始的压力脉冲经子弹的自由端反射成为一个拉力脉冲并回到撞击面时，子弹就完成了对输入杆的卸载，因而在输入杆中将产生波长为子弹长度两倍的入射应力波。当输入杆中的入射应力波到达试样时，一部分由于杆和试样横截面积不等和波阻抗不匹配而反射回输入杆形成反射应力波，另一部分则穿过试样到达输出杆形成透射应力波，透射应力波再由吸收杆捕获，最后由能量捕收器吸收。通过贴在输入杆和输出杆上的电阻应变片测得入射波、反射波和透射波。再通过双波法和三波法处理得到材料的形变和破坏情况，获得材料的动态力学性能数据。现有发射装置一般通过快速释放高压气体，推动在发射管内的重达100kg的子弹。每次实验前都需要将子弹通过一根直径22mm的空心塑料管用力推动，从发射管自由端推到最里端，此过程大大消耗了实验人员的时间和体力。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种霍普金森压杆子弹电磁回收装置。
本发明的技术方案是：
一种霍普金森压杆子弹电磁回收装置，包括试验台、发射装置、电磁装置、发射炮管、激光发射器、激光接收器、入射杆、透射杆和限位透射杆。
所述的发射装置通过底座固定在试验台上，发射装置通过电磁装置与发射炮管连接。
所述的激光发射器和激光接收器对应置于发射炮管的出口端且与发射炮管垂直，激光发射器发射出的激光被激光接收器接收；子弹从发射炮管射出时，阻挡激光发射器发射出的激光被激光接收器接收。
待检材料置于入射杆和透射杆之间，透射杆的另一端通过限位透射杆和缓冲装置依次连接，缓冲装置用于吸收限位透射杆上的冲击力，防止限位透射杆所承受的冲击力过大损坏试验台。
所述电磁装置包括电流控制装置和电磁铁，电流控制装置固定在电磁铁上，所述电磁铁为空心圆柱体形状电磁铁。
入射杆和透射杆分别固定应变片，测量系统与应变片连接，采集相应数据信息。
所述的入射杆、透射杆和限位透射杆材料采用过热处理的弹簧钢。
所述的电磁铁截面为圆环，内环直径小于发射炮管内径。
子弹在发射炮膛内，电磁回收装置关闭，发射装置使子弹在发射炮管内发射，回收子弹时，电流控制装置对电磁铁通电，电磁铁产生磁力，牵引子弹回到发射炮管内，子弹与电磁回收装置接触后自动切断电流，从而实现将子弹回收。
本发明的有益效果：
在子弹未完全归位归时，电磁回收装置持续工作直至子弹完全归位，保证了每次实验时子弹的发射位置固定，当需要回收子弹时，通过电流控制装置对电磁铁通电，使其产生磁力，牵引子弹，子弹与电磁回收装置接触后自动切断电流，从而实现将子弹回收。
附图说明
图1为霍普金森压杆整体主视图。
图2为图1中A部分的主视图。
图3为图1中A部分的侧视图。
图中：1发射装置；2电流控制装置；3电磁铁；4发射炮管；5测量系统； 6子弹；7激光发射器；8激光接收器；9应变片；10入射杆；11待检材料；12 透射杆；13限位透射杆。
具体实施方式
下面结合技术方案和附图对本发明的具体实施例详细说明。
一种霍普金森压杆子弹电磁回收装置，包括试验台、发射装置1、电磁装置、发射炮管4、激光发射器7、激光接收器8、入射杆10、透射杆12和限位透射杆13。
所述的发射装置1通过底座固定在试验台上，发射装置1通过电磁装置与发射炮管4连接。
所述电磁装置包括电流控制装置2和电磁铁3，电流控制装置2固定在电磁铁3上，所述电磁铁3为空心圆柱体形状电磁铁3。
所述的激光发射器7和激光接收器8置于发射炮管4的出口端，激光发射器7发射出的激光被激光接收器8接收；子弹6从发射炮管4射出时，阻挡激光发射器7发射出的激光被激光接收器8接收。
待检材料11置于入射杆10和透射杆12之间，透射杆12的另一端通过限位透射杆13和缓冲装置依次连接，缓冲装置用于吸收限位透射杆13上的冲击力，防止限位透射杆13所承受的冲击力过大损坏试验台。
入射杆10和透射杆12分别固定应变片9，测量系统5与应变片9连接，采集相应数据信息。
所述的入射杆10、透射杆12和限位透射杆13材料采用过热处理的弹簧钢。
所述的电磁铁3截面为圆环，内环直径小于发射炮管内径。
子弹6在发射炮膛内，电磁回收装置关闭，发射装置1使子弹6在发射炮管4内发射，回收子弹6时，电流控制装置2对电磁铁3通电，电磁铁3产生磁力，牵引子弹6回到发射炮管4内，子弹6与电磁回收装置接触后自动切断电流，从而实现将子弹6回收。

Claims (3)

1.一种霍普金森压杆子弹电磁回收装置，其特征在于，包括试验台、发射装置(1)、电磁装置、发射炮管(4)、激光发射器(7)、激光接收器(8)、入射杆(10)、透射杆(12)、限位透射杆(13)和测量系统；
所述的发射装置(1)通过底座固定在试验台上，发射装置(1)通过电磁装置与发射炮管(4)连接；所述电磁装置包括电流控制装置(2)和电磁铁(3)，电流控制装置(2)固定在电磁铁(3)上，所述电磁铁(3)为空心圆柱体形状电磁铁(3)；
所述的激光发射器(7)和激光接收器(8)对应置于发射炮管(4)的出口端且与发射炮管(4)垂直，激光发射器(7)发射出的激光被激光接收器(8)接收；子弹(6)从发射炮管(4)射出时，激光发射器(7)发射出的激光受子弹阻挡后被激光接收器(8)接收；
待检材料(11)置于入射杆(10)和透射杆(12)之间，透射杆(12)的另一端通过限位透射杆(13)和缓冲装置依次连接，缓冲装置用于吸收限位透射杆(13)上的冲击力，防止限位透射杆(13)所承受的冲击力过大损坏试验台；
入射杆(10)和透射杆(12)分别固定应变片(9)，测量系统(5)与应变片(9)连接，采集相应数据信息。
2.如权利要求1所述的一种霍普金森压杆子弹电磁回收装置，其特征在于，电磁铁(3)截面为圆环，内环直径小于发射炮管(4)内径。
3.如权利要求1或2所述的一种霍普金森压杆子弹电磁回收装置，其特征在于，所述的入射杆(10)、透射杆(12)和限位透射杆(13)材料采用过热处理的弹簧钢。
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