CN108872527B - 一种圆筒试验用安装定位装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种圆筒试验用安装定位装置，包括高精度反射镜、反射镜架、试验样品、样品支架、试验平台、可调节平台架、氩气弹、氩气弹架、支撑杆；反射镜架通过焊接固定于试验平台上，高精度反射镜安装于反射镜架的凹槽内，保证镜面与水平面的夹角为45°；样品支架的凹槽上放置试验样品，样品支架放置于试验平台上；试验平台下方与平台架及支撑杆通过焊接连接，通过螺母可实现平台架高度的调节，支撑杆上固定有氩气弹架，氩气弹架上放置氩气弹。本申请的优点在于试验样品、氩气弹及反射镜安装于该装置的不同位置，能够确保氩气弹中心与试验样品待测位置精确对心，且反射镜镜面与试验样品轴线保持平行，可为提升圆筒试验结果的精度提供技术支撑。

Description

一种圆筒试验用安装定位装置

技术领域

本申请属于火炸药试验装置技术领域，涉及一种定位装置，特别涉及一种适用于圆筒试验各部件的安装定位装置。

背景技术

圆筒试验是考察炸药做功能力的标准化试验，在国内外得到了广泛应用，圆筒试验的原理为：从一端起爆装填在标准铜圆筒内的试样，圆筒壁在爆轰产物作用下径向膨胀，利用光学测试技术，在圆筒特定位置上测定圆筒壁径向膨胀距离与时间的变化关系，计算出圆筒壁膨胀速度和比动能，用于评价炸药的做功能力，试验过程中引入的外界误差将直接影响待评估炸药样品做功能力测试结果的精度，因此，如何降低圆筒试验时外界引入的误差是研究者关注的热点问题，其中，提升圆筒试验中各部件的安装精度是降低圆筒试验误差的有效手段之一。

圆筒试验包括的部件主要包括用于照明的氩气弹、装填有炸药的铜管、用于反射照明光的反射镜以及高速扫描相机，由于高速扫描相机的位置一般为固定式，故关键在于氩气弹、铜管及反射镜的安装精度。王新颖等在《RDX基PBX的做功能力及JWL状态方程参数确定》 (爆炸与冲击，2016年3月，第36卷第2期，242-247页)中报道了一种氩气弹、铜管及反射镜的安装定位装置，其中，铜管和氩气弹置于两个独立的木质弹架上，利用木质弹架上的V型槽定位，而反射镜则利用胶带固定于一根垂直于地面的木棒上，该安装方法存在以下几个方面的不足：(1)铜管和氩气弹安装于不同的木质弹架上，且利用V型槽定位，由于木质弹架的平稳性较差，且难以精确保证木质V型槽的对称性，使得氩气弹的中心与铜管待观测位置难以完全对心，导致试验时铜管待测位置两侧光源强度不均，进而造成高速扫描相机中底片成像的明暗程度不均，后期数据判读时存在较大误差；(2)利用固定于地面的木棒及胶带定位反射镜时，由于木棒难以精确保证其与地面垂直，且胶带存在一定的弹性，故难以保证反射镜镜面与铜管轴线的平行度，导致高速扫描相机记录的铜管膨胀的位移与铜管真实位移存在一定误差，进而造成圆筒试验结果精度降低。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺陷，本申请提供一种圆筒试验用安装定位装置，其中，铜管、氩气弹及反射镜安装于该装置的不同位置，能够确保氩气弹中心与铜管待测位置精确对心，且反射镜镜面与铜管轴线保持平行，可为提升圆筒试验结果的精度提供技术支撑。

本申请提供的一种圆筒试验用安装定位装置，包括高精度反射镜、反射镜架、试验样品、样品支架、试验平台、可调节平台架、氩气弹、氩气弹架、支撑杆；所述高精度反射镜为圆筒试验专用反射镜，形状为长方形；所述反射镜架为一侧开有长方形凹槽的长方体，反射镜架通过焊接固定于试验平台上，高精度反射镜安装于反射镜架的凹槽内，凹槽内与镜面接触的平面与水平面的夹角为45°；所述试验样品为圆筒试验用铜管，铜管内装填炸药；所述样品支架为带有半圆形凹槽的长方体木架，凹槽上放置试验样品，样品支架放置于试验平台上，并且可在试验平台上进行位置调节；所述试验平台为中心带有方形通孔的长方体钢板；所述可调平台架为底端带有可调节螺母的圆柱杆，平台架与试验平台通过焊接连接，通过螺母可实现平台架高度的调节，进而对试验平台进行水平调节；所述氩气弹为圆筒试验专用氩气弹，放置于氩气弹架上；所述氩气弹架为中心带有圆形通孔的长方形板，氩气弹架通过M10螺栓固定于支撑杆上；所述支撑杆为圆柱长杆，一端通过焊接与试验平台连接。

所述高精度反射镜平行于试验样品轴线方向的长度与试验样品长度的比值为1.1-1.3：1，反射镜垂直于试验样品轴线方向的长度与试验样品长度的比值为0.6-0.8:1；样品支架上的半圆形凹槽半径与试验样品外径相等；试验平台上通孔的正方形边长与试验样品长度的比值≥0.7；可调平台架长度调节范围为1-1.4m；氩气弹架圆形孔的半径与氩气弹半径比值为 0.6-0.8:1；支撑杆的长度≤1m，支撑杆上的螺纹孔到与试验平台焊接一端的距离为0.4-0.8m。

一种圆筒试验用安装定位装置，通过可调节平台架将试验平台调节至水平状态，将高精度反射镜安装进反射镜架的凹槽内，凹槽保证反射镜平面与水平面夹角为45°；将装好药柱的试验样品放置于样品支架上，通过微调样品支架，保证样品轴线与反射镜面平行；将充满氩气的氩气弹放置于氩气弹架上，通过微调氩气弹保证其中心轴线与试验样品待测位置精确对心。上述安装定位完成后，便可进行相应圆筒试验。

本申请的一种圆筒试验用安装定位装置，带来的技术效果体现在以下几个方面：

(1)通过氩气弹架与样品支架分别对氩气弹、试验样品(铜管)位置进行调整、定位，能够确保氩气弹中心与铜管待测位置精确对心，使得铜管待测位置两侧氩气弹光强均匀，提升高速扫描相机底片的成像质量，降低后期数据判读时的误差；

(2)通过反射镜架与样品支架分别对高精度反射镜、试验样品位置进行调整、定位，确保反射镜镜面与铜管轴线保持平行，可有效避免由于反射镜安装精度不足导致的铜管膨胀值与记录值间的误差。

综上所述，本申请提供的圆筒试验用安装定位装置，能够确保氩气弹中心与铜管待测位置精确对心，且反射镜镜面与铜管轴线保持平行，可为提升圆筒试验结果精度提供技术支撑。

附图说明

图1是本申请的一种圆筒试验用安装定位装置主视图。

图2是本申请的一种圆筒试验用安装定位装置侧视图。

图3是本申请中反射镜架的结构示意图。

图4是本申请中样品支架的结构示意图。

图5是本申请中试验平台的结构示意图。

图6是本申请中氩气弹架的结构示意图。

图7是采用传统安装定位装置进行圆筒试验时获得的扫描波形图。

图8是采用本发明装置进行圆筒试验时获得的扫描波形图。

图中的标号分别表示：1、高精度反射镜，2、反射镜架，3、试验样品，4、样品支架，5、试验平台，6、可调平台架，7、氩气弹，8、氩气弹架，9、支撑杆，2-1，长方形凹槽，4-1、半圆形凹槽，5-1、方形通孔，8-1、圆形通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明，需要说明的是本申请不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上进行的同等变换均在本申请的保护范围内。

遵从上述技术方案，如图1-图8所示，

本实施例给出一种圆筒试验用炸药压装成型模具，包括高精度反射镜1、反射镜架2、试验样品3、样品支架4、试验平台5、可调平台架6、氩气弹7、氩气弹架8、支撑杆9；所述高精度反射镜1为圆筒试验专用反射镜，形状为长方形，高精度反射镜1平行于试验样品3 轴线方向的长度与试验样品3长度的比值为1.1-1.3：1，高精度反射镜1垂直于试验样品3 轴线方向的长度与试验样品3长度的比值为0.6-0.8:1，本实施例中，高精度反射镜1平行于试验样品3轴线方向的长度与试验样品3长度的比值为1.2：1，高精度反射镜1垂直于试验样品3轴线方向的长度与试验样品3长度的比值为0.7:1；

所述反射镜架2为一侧开有长方形凹槽2-1的长方体，反射镜架2通过焊接固定于试验平台5上，高精度反射镜1安装于反射镜架2的凹槽2-1内，凹槽2-1内与反射镜面接触的平面与水平面的夹角为45°；所述试验样品3为圆筒试验用铜管，铜管内装填炸药；所述样品支架4为带有半圆形凹槽4-1的长方体木架，凹槽4-1上放置试验样品3，样品支架4放置于试验平台5上，并且可在试验平台5上进行位置调节，样品支架4上的半圆形凹槽4-1半径与试验样品3外径相等；

所述试验平台5为中心带有方形通孔5-1的长方体钢板，试验平台5上方形通孔5-1的正方形边长与试验样品3长度的比值≥0.7，本实施例中，试验平台5上方形通孔5-1的正方形边长与试验样品3长度的比值为0.75；

所述可调平台架6为底端带有可调节螺母的圆柱杆，平台架6与试验平台3通过焊接连接，通过螺母可实现平台架6高度的调节，进而对试验平台3进行水平调节，可调平台架6 长度调节范围为1-1.4m，本实施例中，其可调平台架6长度为1.2m；

所述氩气弹7为圆筒试验专用氩气弹，放置于氩气弹架8上；所述氩气弹架8为中心带有圆形通孔8-1的长方形板，氩气弹架8通过M10螺栓固定于支撑杆9上，氩气弹架8圆形通孔8-1的半径与氩气弹7半径比值为0.6-0.8:1，本实施例中，氩气弹架8圆形通孔8-1的半径与氩气弹7半径比值为0.7:1；所述支撑杆9为圆柱长杆，一端通过焊接与试验平台5连接，支撑杆9的长度≤1m，支撑杆9上的螺纹孔到与试验平台3焊接一端的距离为0.4-0.8m，本实施例中，支撑杆9的长度为0.9m，支撑杆9上的螺纹孔到与试验平台3焊接一端的距离为 0.5m。

本申请的使用方法及工作原理如下：通过可调节平台架6将试验平台5调节至水平状态，将高精度反射镜1安装进反射镜架2的凹槽2-1内，凹槽2-1保证高精度反射镜1平面与水平面夹角为45°；将装好药柱的试验样品3放置于样品支架4上，通过微调样品支架4，保证样品3轴线与反射镜面平行；将充满氩气的氩气弹7放置于氩气弹架8上，通过微调氩气弹 7保证其中心轴线与试验样品3待测位置精确对心。上述安装定位完成后，便可进行相应圆筒试验。

图7是采用传统安装定位装置进行圆筒试验时获得的扫描波形图，所测爆轰波形的对称性及清晰度均较差，这是由于氩气弹7中心与铜管待测位置没有精确对心，且高精度反射镜 1镜面与铜管轴线没有保持平行导致的；图8是通过本申请安装定位装置进行圆筒试验时获得的扫描波形图，波形的对称性及清晰度均优于通过传统安装定位装置进行圆筒试验时获得的扫描波形。

Claims (4)

1.一种圆筒试验用安装定位装置，其特征在于，包括高精度反射镜(1)、反射镜架(2)、试验样品(3)、样品支架(4)、试验平台(5)、可调节平台架(6)、氩气弹(7)、氩气弹架(8)、支撑杆(9)；所述高精度反射镜(1)为圆筒试验专用反射镜，形状为长方形；所述反射镜架(2)为一侧开有长方形凹槽(2-1)的长方体，反射镜架(2)通过焊接固定于试验平台(5)上，高精度反射镜(1)安装于反射镜架(2)的长方形凹槽(2-1)内，长方形凹槽(2-1)与镜面接触的平面与水平面的夹角为45°；所述试验样品(3)为圆筒试验用铜管，铜管内装填炸药；所述样品支架(4)为带有半圆形凹槽(4-1)的长方体木架，凹槽上放置试验样品(3)，样品支架(4)上的半圆形凹槽(4-1)半径与试验样品(3)外径相等；样品支架(4)放置于试验平台(5)上，并且可在试验平台(5)上进行位置调节；所述试验平台(5)为中心带有方形通孔(5-1)的长方体钢板；所述可调平台架(6)为底端带有可调节螺母的圆柱杆，可调平台架(6)与试验平台(5)通过焊接连接，通过螺母可实现可调平台架(6)高度的调节，进而对试验平台(5)进行水平调节，可调平台架(6)高度调节范围为1-1.4m；所述氩气弹(7)为圆筒试验专用氩气弹，放置于氩气弹架(8)上；所述氩气弹架(8)为中心带有圆形通孔(8-1)的长方形板，氩气弹架(8)通过M10螺栓固定于支撑杆(9)上；所述支撑杆(9)为圆柱长杆，一端通过焊接与试验平台(5)连接，支撑杆(9)的长度≤1m，支撑杆(9)上的螺纹孔到与试验平台(5)焊接一端的距离为0.4-0.8m。

2.如权利要求1所述一种圆筒试验用安装定位装置，其特征在于，所述高精度反射镜(1)平行于试验样品(3)轴线方向的长度与试验样品(3)长度的比值为1.1-1.3：1，高精度反射镜(1)垂直于试验样品(3)轴线方向的长度与试验样品(3)长度的比值为0.6-0.8:1。

3.如权利要求1所述一种圆筒试验用安装定位装置，其特征在于，所述试验平台(5)上方形通孔(5-1)的边长与试验样品(3)长度的比值≥0.7。

4.如权利要求1所述一种圆筒试验用安装定位装置，其特征在于，所述氩气弹架(8)圆形通孔(8-1)的半径与氩气弹(7)半径比值为0.6-0.8:1。

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