CN109612841B - 一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，包括：机架、箱体、液压缸、液压站、连接油管，所述的箱体设置在机架的中部，箱体内部用于盛放被加载靶板，箱体内部上方设有上加载板，箱体内部右侧设有右加载板，箱体内部后方设有后加载板，所述的机架其左侧设有一组用以驱动上加载板的液压缸，机架下部设有一组用以驱动右加载板的液压缸，机架上部设有一组用以驱动后加载板的液压缸，每组液压缸分别通过连接油管与液压站连接。采用上述技术方案为靶板预加特定围压，能精确控制三向模拟地应力的大小，使靶板侵彻过程中保持稳定的围压加载状态，具有压力可调、便于操作的特点。

Description

一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机
技术领域
本发明属于弹体侵彻试验技术，涉及一种靶板围压加载装置，具体是一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机。
背景技术
深钻地弹体侵彻试验是武器毁伤效能评估和国防工程防护效果检测的重要方法，特别是当前深地下坚固目标的攻防研究不可或缺的研究手段。随着钻地深度加大，弹体作用的应力条件趋于复杂，在地应力条件下，材料状态与地面自由条件下有明显不同。工程建设和靶标设计中常用的混凝土、岩石等材料具有明显的静水压效应，地应力会对材料的动态力学行为产生重要影响。
为了研究地应力条件下围压对弹体的侵彻过程、弹道极限、靶板破坏的影响规律，为各种地应力条件下的弹体运动规律和侵彻效应提供系统研究，为深钻地弹体结构设计和深部国防工程防御提供可靠分析数据，需进行深侵彻试验的靶板三向围压加载的设计。
由于三向围压加载技术难度很大，国内外开展这类研究不多，目前，有少量研究集中于利用SHPB实现围压加载条件下的材料动态力学性能研究，而直接利用围压加载装置对靶板施加三向围压加载用于深侵彻试验的资料未见。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，采用可三向围压的箱体结构，配合机架与动力装置，实现对试验靶板的三向围压。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，包括：机架、箱体、液压缸、液压站、连接油管，所述的箱体设置在机架的中部，箱体内部用于盛放被加载靶板，箱体内部上方设有上加载板，箱体内部右侧设有右加载板，箱体内部后方设有后加载板，所述的机架其左侧设有一组用以驱动上加载板的液压缸，机架下部设有一组用以驱动右加载板的液压缸，机架上部设有一组用以驱动后加载板的液压缸，每组液压缸分别通过连接油管与液压站连接，液压站通过控制装置分别控制每组液压缸的运动，每组液压缸分别通过所驱动的加载板对箱体内的靶板进行加载；所述的箱体整体为上部开口的长方体箱式结构，其内部上方设有可拆卸的盖板，箱体内部右侧壁、后侧壁的下部分别设置有加载组件，箱体内部的前侧壁、左侧壁、下底壁分别设置有均载板，所述的上加载板、右加载板、后加载板均为设置有斜面的矩形板，上加载板穿过箱体内部上方并与盖板相接触，上加载板的斜面与被加载靶板之间也设置有加载组件，右加载板穿设在箱体右侧壁内，其斜面与箱体右侧壁下部的加载组件相接触，后加载板穿设在箱体后侧壁内，其斜面与箱体后侧壁下部的加载组件相接触。
所述的箱体其外部长轴方向的两端分别设有用以加固箱体的矩形边框，箱体内部左、右侧壁的上部对称设置有前端开口的用以安装盖板的安装槽A，箱体左、右侧壁的上部对称设置有用以安装上加载板的通槽A，通槽A位于安装槽A的下方；所述的箱体其右侧壁内设置有用以安装右加载板的上下贯通的通槽C，箱体右侧壁下部位于箱体的内侧设有用以安装加载组件的安装槽C，安装槽C与通槽C相连通；所述的箱体其后侧壁设置有用以安装后加载板的上下贯通的通槽D，箱体后侧壁下部位于箱体的内侧设有用以安装加载组件的安装槽D，安装槽D与通槽D相连通。
所述的上加载板整体为截面为直角梯形的矩形板，其位于梯形底边的一端间隔设置有平行的铰接耳，每个铰接耳上均设有用以铰接液压缸的铰接孔，每个铰接孔与相邻的铰接孔同轴且外形大小均相同，矩形板位于梯形顶边的一端间隔设置有平行的矩形齿。
所述的右加载板整体为截面为直角梯形的矩形板，其位于梯形底边的一端间隔设置有平行的铰接耳，每个铰接耳上均设有用以铰接液压缸的铰接孔，每个铰接孔与相邻的铰接孔同轴且外形尺寸均相同，矩形板位于梯形顶边的一端间隔设置有与上加载板的矩形齿相配合的开口槽。
所述的后加载板整体也为截面为直角梯形的矩形板，其位于梯形底边的一端间隔设置有平行的铰接耳，每个铰接耳上均设有用以铰接液压缸的铰接孔，每个铰接孔与相邻的铰接孔同轴且外形大小均相同。
所述的加载组件包括斜垫板与直垫板，斜垫板与直垫板相互贴合，所述的斜垫板整体为截面为直角梯形的矩形板，其斜面与对应的加载板的斜面相配合，其位于梯形直角边的一侧面与直垫板的一侧面相贴合，直垫板的另一侧面与被加载靶板相贴合。
所述的均载板整体为矩形板结构，其由钢板层和聚氨酯弹性层构成，钢板层与箱体内壁相接触，聚氨酯弹性层与被加载靶板相接触，每个均载板的外形尺寸分别与对应的被加载靶板的侧面相同。
所述的箱体其前侧壁中部设有用于弹体侵彻入射的通孔E，通孔E的上方设置有通孔F，通孔F的孔口外部固连有用以安装监测装置的安装座，所述的与箱体前侧壁相接触的均载板的中部设有用于弹体侵彻入射的通孔G。
所述的机架由底部支架、侧支撑框架、后支撑框架构成，底部支架设置在箱体下部并与箱体底部固连，底部支架内设置有下支撑框架，下支撑框架与箱体右侧壁固连，侧支撑框架设置在箱体左侧并与箱体左侧壁固连，后支撑框架设置在箱体上方并与箱体后侧壁固连；所述的底部支架由底框、支撑杆、加强杆、下支撑框架、加强板构成，底框整体为矩形框式结构，支撑杆对称于底框长轴设置在底框上面中部的左侧，每个支撑杆的上部分别通过加强杆与底框左端固连，每个支撑杆的上端分别与箱体底部的左侧固连，所述的下支撑框架下端固连在底框上面中部的右侧，下支撑框架的两侧端分别设有加强板，每个加强板分别与同侧的支撑杆和底框固连，下支撑框架的顶部与箱体右侧壁的底部固连；所述的下支撑框架整体为长方体框架结构，其内部下方设有一组用以驱动右加载板的液压缸，每个液压缸的活塞杆均通过长销轴与右加载板的下端固连；所述的侧支撑框架整体为长方体框架结构，侧支撑框架的内部左端设有一组用以驱动上加载板的液压缸，每个液压缸的活塞杆均通过长销轴与上加载板的左端固连，侧支撑框架的右端与箱体左侧壁的上部固连；所述的后支撑框架整体为长方体框架结构，其内部上方设有一组用以驱动后加载板的液压缸，每个液压缸的活塞杆均通过长销轴与后加载板的下端固连，后支撑框架下端与箱体后侧壁上端固连。
本发明的使用方法是：各方向的加载液压缸收缩回原位，将盖板从机架上部安装槽A内取出，拆掉上加载板、与上加载板配合的加载组件；将混凝土靶板安装在箱体内，再安装加载组件和上加载板板，重新将上盖滑板盖安装到位；依次对各向加载液压缸加力并设定各向压力的百分比，周期循环直到三个方向液压缸都至设定压力，此时可以开展侵彻试验
本发明的有益效果是：采用上述技术方案为箱体内的靶板预加特定围压，能精确控制三向模拟地应力的大小，使靶板侵彻过程中保持稳定的围压加载状态，具有压力可调、便于操作的特点。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为整体结构前视图。
图3为整体结构左视图。
图4为箱体结合各加载板的前视图。
图5为箱体结合各加载板的侧视图。
图6为箱体的示意图。
图7为箱体的前视图。
图8为箱体的侧视图。
图9为上加载板的示意图。
图10为右加载板的示意图。
图11为加载组件的示意图。
图12为与箱体前侧壁接触的均载板的示意图。
图中，2、上加载板，3、右加载板，4、后加载板，6、液压缸，7、靶板，8、加载组件，9、均载板，10、铰接耳；
101、盖板，102、下底壁，103、前侧壁，104、后侧壁，105、左侧壁，106、右侧壁，109、矩形边框，110、安装槽A，111、通槽A，112、通槽C，113、安装槽C，114、通槽D，115、安装槽D，116、通孔E，117、通孔F，118、安装座，201、矩形齿，301、开口槽；
501、底框，502、支撑杆，503、加强杆，504、下支撑框架，505、加强板，506、侧支撑框架，507、后支撑框架；
801、斜垫板，802、直垫板，901、钢板层，902、聚氨酯弹性层，903、通孔G。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，包括：机架、箱体、液压缸6、液压站、连接油管，所述的箱体设置在机架的中部，箱体内部用于盛放被加载靶板7，箱体内部上方设有上加载板2，箱体内部右侧设有右加载板3，箱体内部后方设有后加载板4，所述的机架其左侧设有一组用以驱动上加载板2的液压缸6，机架下部设有一组用以驱动右加载板3的液压缸6，机架上部设有一组用以驱动后加载板4的液压缸6，每组液压缸6分别通过连接油管与液压站连接，液压站通过控制装置分别控制每组液压缸6的运动，每组液压缸6分别通过所驱动的加载板对箱体内的靶板7进行加载；所述的箱体整体为上部开口的长方体箱式结构，其内部上方设有可拆卸的盖板101，箱体内部右侧壁106、后侧壁104的下部分别设置有加载组件8，箱体内部的前侧壁103、左侧壁105、下底壁102分别设置有均载板9，所述的上加载板2、右加载板3、后加载板4均为设置有斜面的矩形板，上加载板2穿过箱体内部上方并与盖板101相接触，上加载板2的斜面与被加载靶板7之间也设置有加载组件8，右加载板3穿设在箱体右侧壁106内，其斜面与箱体右侧壁106下部的加载组件8相接触，后加载板4穿设在箱体后侧壁104内，其斜面与箱体后侧壁104下部的加载组件8相接触。
如图6、图7、图8所示，所述的箱体其外部长轴方向的两端分别设有用以加固箱体的矩形边框109，箱体内部左105、右侧壁106的上部对称设置有前端开口的用以安装盖板101的安装槽A110，箱体左105、右侧壁106的上部对称设置有用以安装上加载板2的通槽A111，通槽A111位于安装槽A110的下方；所述的箱体其右侧壁106内设置有用以安装右加载板3的上下贯通的通槽C112，箱体右侧壁106下部位于箱体的内侧设有用以安装加载组件的安装槽C113，安装槽C113与通槽C112相连通；所述的箱体其后侧壁104设置有用以安装后加载板4的上下贯通的通槽D114，箱体后侧壁104下部位于箱体的内侧设有用以安装加载组件8的安装槽D115，安装槽D115与通槽D114相连通。
如图9所示，所述的上加载板2整体为截面为直角梯形的矩形板，其位于梯形底边的一端间隔设置有平行的铰接耳10，每个铰接耳10上均设有用以铰接液压缸6的铰接孔，每个铰接孔与相邻的铰接孔同轴且外形大小均相同，矩形板位于梯形顶边的一端间隔设置有平行的矩形齿201。
如图10所示，所述的右加载板3整体为截面为直角梯形的矩形板，其位于梯形底边的一端间隔设置有平行的铰接耳10，每个铰接耳10上均设有用以铰接液压缸6的铰接孔，每个铰接孔与相邻的铰接孔同轴且外形尺寸均相同，矩形板位于梯形顶边的一端间隔设置有与上加载板的矩形齿201相配合的开口槽301。
所述的后加载板4整体也为截面为直角梯形的矩形板，其位于梯形底边的一端间隔设置有平行的铰接耳10，每个铰接耳10上均设有用以铰接液压缸6的铰接孔，每个铰接孔与相邻的铰接孔同轴且外形大小均相同。
如图11所示，所述的加载组件8包括斜垫板801与直垫板802，斜垫板801与直垫板802相互贴合，所述的斜垫板801整体为截面为直角梯形的矩形板，其斜面与对应的加载板的斜面相配合，其位于梯形直角边的一侧面与直垫板802的一侧面相贴合，直垫板802的另一侧面与被加载靶板7相贴合。
如图12所示，所述的均载板9整体为矩形板结构，其由钢板层901和聚氨酯弹性层902构成，钢板层901与箱体内壁相接触，聚氨酯弹性层902与被加载靶板7相接触，每个均载板9的外形尺寸分别与对应的被加载靶板7的侧面相同。
如图4、图5、图12所示，所述的箱体其前侧壁中部设有用于弹体侵彻入射的通孔E116，通孔E116的上方设置有通孔F117，通孔F117的孔口外部固连有用以安装监测装置的安装座118，所述的与箱体前侧壁103相接触的均载板9的中部设有用于弹体侵彻入射的通孔G903。
如图1、图2、图3所示，所述的机架由底部支架、侧支撑框架506、后支撑框架507构成，底部支架设置在箱体下部并与箱体底部固连，底部支架内设置有下支撑框架504，下支撑框架504与箱体右侧壁106固连，侧支撑框架506设置在箱体左侧并与箱体左侧壁105固连，后支撑框架507设置在箱体上方并与箱体后侧壁104固连；所述的底部支架由底框501、支撑杆502、加强杆503、下支撑框架504、加强板505构成，底框501整体为矩形框式结构，支撑杆502对称于底框501长轴设置在底框501上面中部的左侧，每个支撑杆502的上部分别通过加强杆503与底框501左端固连，每个支撑杆502的上端分别与箱体底部的左侧固连，所述的下支撑框架504下端固连在底框501上面中部的右侧，下支撑框架504的两侧端分别设有加强板505，每个加强板505分别与同侧的支撑杆502和底框501固连，下支撑框架504的顶部与箱体右侧壁106的底部固连；所述的下支撑框架504整体为长方体框架结构，其内部下方设有一组用以驱动右加载板3的液压缸6，每个液压缸6的活塞杆均通过长销轴与右加载板3的下端固连；所述的侧支撑框架506整体为长方体框架结构，侧支撑框架506的内部左端设有一组用以驱动上加载板2的液压缸6，每个液压缸6的活塞杆均通过长销轴与上加载板2的左端固连，侧支撑框架506的右端与箱体左侧壁105的上部固连；所述的后支撑框架507整体为长方体框架结构，其内部上方设有一组用以驱动后加载板4的液压缸6，每个液压缸6的活塞杆均通过长销轴与后加载板4的下端固连，后支撑框架507下端与箱体后侧壁104上端固连。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (9)

1.一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，其特征是：包括：机架、箱体、液压缸、液压站、连接油管，所述的箱体设置在机架的中部，箱体内部用于盛放被加载靶板，箱体内部上方设有上加载板，箱体内部右侧设有右加载板，箱体内部后方设有后加载板，所述的机架其左侧设有一组用以驱动上加载板的液压缸，机架下部设有一组用以驱动右加载板的液压缸，机架上部设有一组用以驱动后加载板的液压缸，每组液压缸分别通过连接油管与液压站连接，液压站通过控制装置分别控制每组液压缸的运动，每组液压缸分别通过所驱动的加载板对箱体内的靶板进行加载；所述的箱体整体为上部开口的长方体箱式结构，其内部上方设有可拆卸的盖板，箱体内部右侧壁、后侧壁的下部分别设置有加载组件，箱体内部的前侧壁、左侧壁、下底壁分别设置有均载板，所述的上加载板、右加载板、后加载板均为设置有斜面的矩形板，上加载板穿过箱体内部上方并与盖板相接触，上加载板的斜面与被加载
靶板之间也设置有加载组件，右加载板穿设在箱体右侧壁内，其斜面与箱体右侧壁下部的加载组件相接触，后加载板穿设在箱体后侧壁内，其斜面与箱体后侧壁下部的加载组件相接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，其特征是：所述的箱体其外部长轴方向的两端分别设有用以加固箱体的矩形边框，箱体内部左、右侧壁的上部对称设置有前端开口的用以安装盖板的安装槽A，箱体左、右侧壁的上部对称设置有用以安装上加载板的通槽A，通槽A位于安装槽A的下方；所述的箱体其右侧壁内设置有用以安装右加载板的上下贯通的通槽C，箱体右侧壁下部位于箱体的内侧设有用以安装加载组件的安装槽C，安装槽C与通槽C相连通；所述的箱体其后侧壁设置有用以安装后加载板的上下贯通的通槽D，箱体后侧壁下部位于箱体的内侧设有用以安装加载组件的安装槽D，安装槽D与通槽D相连通。
3.根据权利要求1所述的一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，其特征是：所述的上加载板整体为截面为直角梯形的矩形板，其位于梯形底边的一端间隔设置有平行的铰接耳，每个铰接耳上均设有用以铰接液压缸的铰接孔，每个铰接孔与相邻的铰接孔同轴且外形大小均相同，矩形板位于梯形顶边的一端间隔设置有平行的矩形齿。
4.根据权利要求1或3所述的一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，其特征是：所述的右加载板整体为截面为直角梯形的矩形板，其位于梯形底边的一端间隔设置有平行的铰接耳，每个铰接耳上均设有用以铰接液压缸的铰接孔，每个铰接孔与相邻的铰接孔同轴且外形尺寸均相同，矩形板位于梯形顶边的一端间隔设置有与上加载板的矩形齿相配合的开口槽。
5.根据权利要求1所述的一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，其特征是：所述的后加载板整体也为截面为直角梯形的矩形板，其位于梯形底边的一端间隔设置有平行的铰接耳，每个铰接耳上均设有用以铰接液压缸的铰接孔，每个铰接孔与相邻的铰接孔同轴且外形大小均相同。
6.根据权利要求1所述的一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，其特征
是：所述的加载组件包括斜垫板与直垫板，斜垫板与直垫板相互贴合，所述的斜垫板整体为截面为直角梯形的矩形板，其斜面与对应的加载板的斜面相配合，其位于梯形直角边的一侧面与直垫板的一侧面相贴合，直垫板的另一侧面与被加载靶板相贴合。
7.根据权利要求1所述的一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，其特征是：所述的均载板整体为矩形板结构，其由钢板层和聚氨酯弹性层构成，钢板层与箱体内壁相接触，聚氨酯弹性层与被加载靶板相接触，每个均载板的外形尺寸分别与对应的被加载靶板的侧面相同。
8.根据权利要求7所述的一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，其特征是：所述的箱体其前侧壁中部设有用于弹体侵彻入射的通孔E，通孔E的上方设置有通孔F，通孔F的孔口外部固连有用以安装监测装置的安装座，与箱体前侧壁相接触的所述均载板的中部设有用于弹体侵彻入射的通孔G。
9.根据权利要求1所述的一种用于弹体深侵彻试验的靶板三向围压机，其特征是：所述的机架由底部支架、侧支撑框架、后支撑框架构成，底部支架设置在箱体下部并与箱体底部固连，底部支架内设置有下支撑框架，下支撑框架与箱体右侧壁固连，侧支撑框架设置在箱体左侧并与箱体左侧壁固连，后支撑框架设置在箱体上方并与箱体后侧壁固连；所述的底部支架由底框、支撑杆、加强杆、下支撑框架、加强板构成，底框整体为矩形框式结构，支撑杆对称于底框长轴设置在底框上面中部的左侧，每个支撑杆的上部分别通过加强杆与底框左端固连，每个支撑杆的上端分别与箱体底部的左侧固连，所述的下支撑框架下端固连在底框上面中部的右侧，下支撑框架的两侧端分别设有加强板，每个加强板分别与同侧的支撑杆和底框固连，下支撑框架的顶部与箱体右侧壁的底部固连；所述的下支撑框架整体为长方体框架结构，其内部下方设有一组用以驱动右加载板的液压缸，每个液压缸的活塞杆均通过长销轴与右加载板的下端固连；所述的侧支撑框架整体为长方体框架结构，侧支撑框架的内部左端设有一组用以驱动上加载板的液压缸，每个液压缸的活塞杆均通过长销轴与上加载板的左端固连，侧支撑框架的右端与箱体左侧壁的上部固连；所述的后支撑框架整体为长方体框架结构，其内部上方设有一组用以驱动后加载板的液压缸，每个液压缸的活塞杆均通过长销轴与后加载板的下端固连，后支撑框架下端与箱体后侧壁上端固连。
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