CN113358429B - 一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置，所述装置包括：铲刀、底板、铜带、限位夹条、第一固定夹条、第二固定夹条、第三固定夹条、第四固定夹条、第五固定夹条、第一模条、第二模条、第三模条、第四模条、第五模条以及楔子。所述固定夹条通过螺钉固定于底板上，所述模条与固定夹条间隔分布并通过螺钉将其一端固定于底板上，另一端可平行底板自由转动，嵌金属丝推进剂样品置于固定夹条与模条间，所述楔子置于相邻固定夹条与模条间对嵌金属丝推进剂样品进行固定，所述铲刀紧贴固定夹条与模条平面铲去多余推进剂。本发明与现有技术相比，具有结构简单、操作简便、效率更高、样品一致性好等特点。

Description

一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置

技术领域

本发明属于固体推进剂燃速测试技术领域，尤其涉及一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置。

背景技术

药条制样装置是固体推进剂静态燃速(靶线法、水下声发射法)测试过程中需要使用到的重要装置之一，其主要作用是将初始推进剂样品加工成静态燃速测试标准中所规定的尺寸，是保证固体推进剂静态燃速测试精度的重要因素之一。长航时、小推力固体火箭发动机由于直径的限制，其药柱通常采用自由装填结构，并使用嵌金属丝等方法增大初始燃面。由于嵌金属丝固体推进剂方坯制备工艺的特殊性以及嵌金属丝推进剂端面燃烧特性，导致嵌金属丝固体推进剂静态燃速测试效率低下且所测数据标准偏差较大，其主要原因有：(1)根据GJB770B-2005方法706.1对推进剂药条去边皮的要求，初始嵌金属丝推进剂样品尺寸要大于标准尺寸，无论去皮时采用刨或切的方式，均需多次反复操作，且时时需要测量样品尺寸，效率低下；(2)由于嵌金属丝固体推进剂方坯制备工艺的特殊性，初始嵌金属丝样品可能存在银丝位置倾斜，采用刨或切的方式对银丝位置进行修正，易造成同一样品不同部位尺寸的差异，且修正难度大；(3)采用刨或切的方式对嵌金属丝样品进行制样时，由于操作次数多且与操作人员的个体差异，均不利于所制备样品的一致性，导致静态燃速测试数据标准偏差较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供一种可靠、简易的适用于嵌金属丝固体推进剂燃速测试用药条制样装置。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置，包括：铲刀、铜带、底板以及安装在所述底板上的限位夹条和五组固定组件；每组固定组件均由固定夹条和模条组成；初始尺寸样品放置在其中一个固定组件记为第一固定组件中的固定夹条与模条之间，所述的限位夹条用于与第一固定组件的模条配合固定楔子，由楔子实现初始尺寸样品的固定；利用铲刀将初始尺寸样品表面修整的与样品内银丝平行；银丝位置修整后的品以不同的四个方向分别安装在剩余四组固定组件中并由楔子固定，分别由铲刀对样品的四个面进行修正，使之达到标准要求的品最终尺寸；所述的铜带用于安装在底板下且与五组固定组件连接，用于修整过程中的静电释放。

优选的，五组固定组件中固定夹条和模条按照同样的排布顺序平行且均匀安装与底板上，其中固定夹条固定在底板上，模条一端固定在底板上，另一端能够相对固定端转动。

优选的，除第一固定组件外的其余四组固定组件按照底板上的安装顺序依次记为第二固定组件、第三固定组件、第四固定组件、第五固定组件；

所述第二固定组件，第三固定组件分别用于修整样品的一组平行面，所述第四固定组件，第五固定组件分别用于修整样品的另一组平行面。

优选的，第二固定组件与第四固定组件的尺寸一致，其中的固定夹条与模条厚度一致，且小于初始尺寸样品的尺寸并大于标准要求的样品最终尺寸；

第三固定组件与第五固定组件的尺寸一致，其中的固定夹条与模条厚度一致，为标准要求的样品最终尺寸。

优选的，第二固定组件与第四固定组件中固定夹条与模条厚度比标准要求的样品最终尺寸大0.5-1.0mm。

优选的，所述第一固定组件中的固定夹条与模条尺寸一致，均为前端厚度大于后端的厚度；所述的前端为模条的固定端。

优选的，第一固定组件中固定夹条与模条厚度前端、后端的厚度差值范围是0.2-0.7mm。

优选的，固定组件中固定夹条与模条的材质为紫铜。

优选的，所述铲刀材质为不锈钢，所述铲刀刀口一面为弧形刀口，另一面为平直刀口。

优选的，所述底板材质为绝缘橡胶木。

本发明具有以下优点：本发明实施例提供的嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置，通过不同选择夹条与模条厚度，使用铲刀对嵌金属丝固体推进剂样品高出固定夹条和模条的部分进行铲除，该制样装置结构简单、操作简便、效率更高、样品一致性好。不仅如此，本发明实施例提供的制样装置，在初始嵌金属丝样品存在银丝位置倾斜时，可使用前后端厚度不一致的固定夹条和模条对银丝位置进行修正，以达到银丝处于推进剂药条中心的目的。

附图说明

图1为本发明实施例的一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置的俯视图和剖视图；

图2为本发明实施例的第五固定夹条和第五模条的剖视图；

图3为本发明实施例的第四固定夹条和第四模条的剖视图；

图4为本发明实施例的第一固定夹条和第一模条的剖视图。

具体实施方式

下面根据具体的实施例，结合附图针对本发明进行详细说明。应当理解，此处所述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

图1、图2、图3为本发明实施例提供的一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置的结构示意图，其中，图1为该制样装置的俯视图和剖视图，图2为该制样装置第五固定夹条和第五模条的剖视图，图3为该制样装置第四固定夹条和第四模条的剖视图；图4为该制样装置第一固定夹条和第一模条的剖视图。

本发明实施例的嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置包括：

铲刀、底板、铜带、限位夹条、第一固定夹条、第二固定夹条、第三固定夹条、第四固定夹条、第五固定夹条、第一模条、第二模条、第三模条、第四模条、第五模条以及楔子。

限位夹条、第一固定夹条、第二固定夹条、第三固定夹条、第四固定夹条、第五固定夹条通过螺钉平行且均匀固定于底板之上，所述第一模条通过螺钉将其一端固定于限位夹条和第一固定夹条之间的底板上，所述第二模条通过螺钉将其一端固定于第一固定夹条和第二固定夹条之间的底板上，所述第三模条通过螺钉将其一端固定于第二固定夹条和第三固定夹条之间的底板上，所述第四模条通过螺钉将其一端固定于第三固定夹条和第四固定夹条之间的底板上，所述第五模条通过螺钉将其一端固定于第四固定夹条和第五固定夹条之间的底板上，所述铜带在底板下方通过螺钉分别与固定模条和固定夹条相连。

在嵌金属丝推进剂样品制样时，将初始尺寸样品放置于第一固定夹条与第一模条间，楔子置于第一模条与限位夹条间对推进剂样品进行固定，用于银丝倾斜推进剂样品的修整；随后将样品先后置于第二固定夹条、第二模条之间和第三固定夹条、第三模条之间，对推进剂其中一组平行面进行修整；最后将样品先后置于第四固定夹条、第四模条之间和第五固定夹条、第五模条之间，对推进剂另一组平行面进行修整，最终得到尺寸合格的静态燃速测试用嵌金属丝推进剂样品。

在一种可选地实施例中，铲刀材质为不锈钢，所述铲刀刀口一面为弧形刀口，另一面为平直刀口。弧形刀口可根据推进剂样品高出固定夹条上平面和模条上平面的高度，选择合适的角度对推进剂样品进行修整，平直刀口用于推进剂样品高出固定夹条上平面和模条上平面的高度较小时，对推进剂表皮的铲除。

在一种可选地实施例中，底板材质为绝缘橡胶木，底板表面加工平整，作为固定夹条、模条以及推进剂样品的同一水平面。

在一种可选地实施例中，铜带一端在底板下方分别与用于固定模条和固定夹条的螺钉相连，另一端与接地扁铁相连，用于制样过程中静电的释放，保证制样过程的安全。

在一种可选地实施例中，如图4中的第一固定夹条与第一模条的剖视图所示，第一固定夹条与第一模条尺寸一致，均为前端厚度为7.5mm、后端厚度为7.0mm。其中在第一固定夹条前、中、后段分别有一螺孔，其螺孔上端直径略大于螺钉头直径，使其将第一固定夹条与底板固定后，螺钉埋于第一固定夹条上平面之下，防止铲刀与其碰撞；在第一模条前端有一螺孔，使用螺钉将第一模条上端固定于底板上，其下端可平行于底板平面自由转动。将初始嵌金属丝样品置于第一固定夹条与第一模条间，后将楔子置于第一模条与限位夹条间并塞紧，令样品不能移动，使用铲刀令其刀口紧贴第一固定夹条和第一模条的上平面，对推进剂表面进行修整。因第一固定夹条和第一模条前后端高度不一致，故可根据嵌金属丝推进剂样品前后端银丝的位置，将样品表面修整的与银丝平行，以此保证银丝的中心位置。

在一种可选地实施例中，如图3中的第二固定夹条、第二模条、第四固定夹条与第四模条的剖视图和图2中的第三固定夹条、第三模条、第五固定夹条与第五模条剖视图所示，第二固定夹条、第二模条、第四固定夹条与第四模条四者尺寸一致，前后端厚度一致，厚度均为7.3mm；第三固定夹条、第三模条、第五固定夹条与第五模条四者尺寸一致，前后端厚度一致，为标准要求的样品最终尺寸。其中在第二固定夹条、第三固定夹条、第四固定夹条、第五固定夹条的前、中、后段分别有一螺孔，其螺孔上端直径略大于螺钉头直径，使其将第二固定夹条、第三固定夹条、第四固定夹条、第五固定夹条与底板固定后，螺钉埋于固定夹条上平面之下，防止铲刀与其碰撞；在第二模条、第三模条、第四模条、第五模条前端有一螺孔，使用螺钉将模条上端固定于底板上，其下端可平行于底板平面自由转动。将银丝位置修整后的样品置于第二固定夹条与第二模条间，后将楔子置于第二模条与第一固定夹条间并塞紧，令样品不能移动，使用铲刀令其刀口紧贴第二固定夹条和第二模条的上平面，对推进剂表面进行修整。将样品翻转180°后置于第三固定夹条与第三模条间，后将楔子置于第三模条与第二固定夹条间并塞紧，令样品不能移动，使用铲刀令其刀口紧贴第三固定夹条和第三模条的上平面，对推进剂表面进行修整。将样品翻转90°后置于第四固定夹条与第四模条间，后将楔子置于第四模条与第三固定夹条间并塞紧，令样品不能移动，使用铲刀令其刀口紧贴第四固定夹条和第四模条的上平面，对推进剂表面进行修整。将样品翻转180°后置于第五固定夹条与第五模条间，后将楔子置于第五模条与第四固定夹条间并塞紧，令样品不能移动，使用铲刀令其刀口紧贴第五固定夹条和第无模条的上平面，对推进剂表面进行修整。

本发明实施例提供的嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置，一方面，通过不同固定夹条与模条，固化嵌金属丝样品制备流程，减少药条翻动及铲药次数，提升制样效率。第二方面，通过使用前端厚、后端薄的固定夹条与模条，可在很大程度上对存在银丝倾斜的嵌金属丝样品进行修整，并可保持样品表面平整。第三方面，使用厚度固定的制样工装，可最大程度降低因人为操作因素而引起的同批次间样品差异，有利于提升嵌金属丝推进剂静态燃速测试结果的精度。第四方面，药条制样过程中，只需将嵌金属丝推进剂样品不同药面依次放入相应固定夹条与模条间，并进行铲除，即可完成规定尺寸药条的制备，制样过程简单、易操作。

本发明提出的一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置不仅能够大幅提升样品制备效率，减少推进剂样品在翻动、挤压和切药过程中所受的损伤，还能通过该装置可对银丝倾斜的嵌金属样品进行修整，以达到银丝处于推进剂药条中心的目的，同时通过固定的制样装置和制样流程，提升嵌金属丝推进剂药条一致性。

需要说明的是，以上说明仅是本发明的优选实施方式，应当理解，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明技术构思的前提下还可以做出若干改变和改进，这些都包括在本发明的保护范围内。

本说明中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置，其特征在于，所述装置包括：铲刀、铜带、底板以及安装在所述底板上的限位夹条和五组固定组件；每组固定组件均由固定夹条和模条组成；初始尺寸样品放置在其中一个固定组件记为第一固定组件中的固定夹条与模条之间，所述的限位夹条用于与第一固定组件的模条配合固定楔子，由楔子实现初始尺寸样品的固定；利用铲刀将初始尺寸样品表面修整的与样品内银丝平行；银丝位置修整后的样品以不同的四个方向分别安装在剩余四组固定组件中并由楔子固定，分别由铲刀对样品的四个面进行修正，使之达到标准要求的样品最终尺寸；所述的铜带用于安装在底板下且与五组固定组件连接，用于修整过程中的静电释放；五组固定组件中固定夹条和模条按照同样的排布顺序平行且均匀安装与底板上，其中固定夹条固定在底板上，模条一端固定在底板上，另一端能够相对固定端转动。

2.根据权利要求1所述的制样装置，其特征在于：除第一固定组件外的其余四组固定组件按照底板上的安装顺序依次记为第二固定组件、第三固定组件、第四固定组件、第五固定组件；

所述第二固定组件，第三固定组件分别用于修整样品的一组平行面，所述第四固定组件，第五固定组件分别用于修整样品的另一组平行面。

3.根据权利要求2所述的制样装置，其特征在于：第二固定组件与第四固定组件的尺寸一致，其中的固定夹条与模条厚度一致，且小于初始尺寸样品的尺寸并大于标准要求的样品最终尺寸；

第三固定组件与第五固定组件的尺寸一致，其中的固定夹条与模条厚度一致，为标准要求的样品最终尺寸。

4.根据权利要求2或3所述的制样装置，其特征在于：第二固定组件与第四固定组件中固定夹条与模条厚度比标准要求的样品最终尺寸大0.5-1.0mm。

5.根据权利要求1所述的制样装置，其特征在于：所述第一固定组件中的固定夹条与模条尺寸一致，均为前端厚度大于后端的厚度；所述的前端为模条的固定端。

6.根据权利要求5所述的制样装置，其特征在于：第一固定组件中固定夹条与模条厚度前端、后端的厚度差值范围是0.2-0.7mm。

7.根据权利要求1所述的制样装置，其特征在于，固定组件中固定夹条与模条的材质为紫铜。

8.根据权利要求1所述的制样装置，其特征在于，所述铲刀材质为不锈钢，所述铲刀刀口一面为弧形刀口，另一面为平直刀口。

9.根据权利要求1所述的制样装置，其特征在于，所述底板材质为绝缘橡胶木。

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