CN220231433U - 一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统 - Google Patents
一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220231433U CN220231433U CN202321778035.9U CN202321778035U CN220231433U CN 220231433 U CN220231433 U CN 220231433U CN 202321778035 U CN202321778035 U CN 202321778035U CN 220231433 U CN220231433 U CN 220231433U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- friction
- test system
- powder materials
- explosives
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 3
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，包括：底座，所述底座具有控制面板，在底座上设置移动托架，还包括摩擦瓷板，所述摩擦瓷板固定在所述移动托架上，所述移动托架通过传动装置与伺服电机相连，在所述摩擦瓷板上设置摩擦瓷柱，所述摩擦瓷柱连接摩擦力测试模块，所述摩擦瓷柱外围设置摩擦力传感器，摩擦力传感器连接有数据采集仪，在所述底座上还设置压力加载模块与摩擦速度控制模块，配备温度控制与监测模块。本实用新型的优点是：结构简单，集多种功能于一体，可实现压力的自动连续加载、摩擦过程摩擦力测试、摩擦速度可控调节以及温度的自动加热和准确控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及火炸药摩擦感度试验测试技术领域，具体涉及一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统。
背景技术
军工行业是关系国防事业的重要工业，火炸药研究和应用具有将近两百年历史，在航空航天、武器弹药和民用爆破领域做出了巨大贡献，具有重大的理论研究意义和应用价值。由于火炸药燃烧爆炸具有高能量、破坏性强、事故危害程度大等特点，含能材料的安全风险不断受到国家和行业的高度关注。
火炸药是具有爆炸性的物质，当其受到适当的激发冲量后，能够产生快速的化学反应，并放出足够的热量和大量的气体产物，从而形成一定的机械破坏效应和抛掷效应。按其性质和用途分为火药、猛炸药、起爆药、烟火药四类。撞击、摩擦、温度、静电是火炸药发生爆炸的有害刺激因素，其中，火炸药的摩擦感度是火炸药四大感度之一，在火炸药生产使用过程中由摩擦刺激引起的安全事故不断增多，火炸药行业安全风险越来越大。现有的摩擦感度仪只能给出以载荷压力表征的试验结果，无法匹配工艺过程的实际摩擦危害，得到的摩擦试验数据无法用于定量风险评估或确定设备摩擦安全参数边界，且现有的试验装置不具备物料样品的加热装置，无法在工艺温度下进行摩擦发火试验。
实用新型内容
本实用新型提出了一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，解决现有的试验装置测试结果不适用于安全风险评估和无法对样品进行加热问题。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，其特征在于，包括：底座，所述底座具有控制面板，在底座上设置移动托架，还包括摩擦瓷板，所述摩擦瓷板固定在所述移动托架上，所述移动托架通过传动装置与伺服电机相连，在所述摩擦瓷板上设置摩擦瓷柱，所述摩擦瓷柱连接摩擦力测试模块，所述摩擦瓷柱外围设置摩擦力传感器，摩擦力传感器连接有数据采集仪，在所述底座上还设置压力加载模块与摩擦速度控制模块，在所述摩擦瓷板放置待测样品的地方配备温度控制与监测模块。
进一步地，所述压力加载模块由电动推杆和控制器组成，所述电动推杆连接控制器。
进一步地，所述控制器包括千分位传感器和显示器，所述千分位传感器设置在连接板一侧的下端，所述显示器设置在连接板另一侧的上端。
进一步地，所述摩擦力测试模块包括摩擦力传感器，所述摩擦力传感器连接数据采集仪。
进一步地，所述摩擦力传感器通过安装板进行横向位置固定，通过力帽进行敏感面固定，所述安装板与所述力帽通过螺栓进行连接。
进一步地，所述摩擦速度控制模块包括激光位移传感器，所述激光位移传感器连接数据采集仪。
进一步地，所述移动托架在两根导轨上运动。
进一步地，所述温度控制与监测模块包括加热器和温度传感器。
进一步地，所述加热器由水浴/油浴、电磁或电加热丝实现摩擦瓷板和样品的加热。
本实用新型提供的用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统通过对现有的BAM摩擦感度仪进行改装，增加压力加载模块、摩擦力测试模块、摩擦速度控制模块、温度控制与监测模块、数据采集模块等，解决了现有装置测试结果无法定量用于安全风险评估和无法对样品进行加热的问题，整体增强了火炸药摩擦感度结果的适用性和实用性，为降低火炸药摩擦安全风险提供了基础。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本实用新型的用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统的结构示意图。
附图标记示意
1—伺服电机2—平衡块3—千分位传感器4—显示器
5—电动推杆6—摩擦瓷柱7—样品8—紧固装置
9—摩擦瓷板10—移动托架11—加热器12—调整阀
13—底座14—控制面板15—激光位移传感器16—开关
17—摩擦力传感器18—数据采集仪
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了本实用新型一个实施例提供的一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统的结构示意图。包括：底座13，所述底座13具有控制面板14，在底座13上设置移动托架10，还包括摩擦瓷板9，所述摩擦瓷板9固定在所述移动托架10上，所述移动托架10通过传动装置与伺服电机1相连，在所述摩擦瓷板9上设置摩擦瓷柱6，所述摩擦瓷柱6上设置摩擦力传感器17，摩擦力传感器17连接有数据采集仪18，在所述底座13上还设置压力加载模块与摩擦速度控制模块，所述摩擦瓷柱6连接摩擦力测试模块，在所述摩擦瓷板9放置待测样品7的地方配备温度控制与监测模块。
具体地，所述压力加载模块由液压加载装置5和控制器组成，所述电动推杆连接控制器。
具体地，所述控制器包括千分位传感器3和显示器4，所述千分位传感器3设置在连接板一侧的下端，所述显示器4设置在连接板另一侧的上端。
具体地，所述摩擦力测试模块包括摩擦力传感器17，所述摩擦力传感器17连接数据采集仪18。
具体地，所述摩擦力传感器17通过安装板进行横向位置固定，通过力帽进行敏感面固定，所述安装板与所述力帽通过螺栓进行连接。
具体地，所述摩擦速度控制模块包括激光位移传感器15，所述激光位移传感器15连接数据采集仪18。
具体地，所述移动托架10在两根导轨上运动。
具体地，所述温度控制与监测模块包括加热器11和温度传感器。
具体地，所述加热器11由水浴/油浴、电磁或电加热丝实现摩擦瓷板和样品的加热。
具体地，由铸钢基座及安装在该基座上的摩擦装置本身组成。包含一个固定的瓷棒和一个可移动的瓷板。瓷板固定在一个托架上，托架可在两根导轨上运动。托架通过连接杆、偏心凸轮和适当的传动装置与电动机相连，使得瓷板在瓷棒下仅能向前和向后移动一次，距离为10毫米。
作为具体的实施例，设计了压力加载模块，压力加载模块由加载装置和控制传感器组成，实现加载压力的连续加载和控制；针对现有摩擦感度仪无摩擦力测试功能，而且由于瓷板摩擦系数不一致，摩擦过程的摩擦力大小无法定量表示，不能准确测得摩擦力大小的现实，设计了摩擦力测试模块，由力传感器、电荷放大器组成，可准确测得摩擦力大小；针对现有摩擦感度仪无摩擦速度调节功能，设计了摩擦速度控制模块，以实现改变摩擦速度的目的；针对现有摩擦感度仪无温度加载和控制功能，在摩擦瓷板放置待测样品的地方配备温度控制与监测模块，对试验样品进行温度实时调控，实现对样品温度的精准测控。
具体地，压力加载模块用于实现加载压力自动连续可调。压力加载模块由加载装置和控制传感器组成，加载装置是电动推杆，控制器是通过千分位传感器和显示器组成。加载压力范围可通过千分位传感器的压力量程范围来确定(定为0～1000N)，精确度需控制在1N。
具体地，因为瓷板摩擦系数不一致，摩擦过程的摩擦力大小无法定量表示，因此对摩擦力测试模块进行设计和加工。摩擦力大小主要是通过摩擦力传感器测试得到，摩擦力传感器所发出的电信号被前置放大器接收，被调理的电信号通过数据采集仪采集存储，通过上位机软件对数据采集仪采集到的数据进行读取和结算，最终得到摩擦力的大小。
摩擦力传感器安装是通过安装板将摩擦力传感器进行横向固定，通过力帽对传感器敏感面进行固定，安装板与力帽之间通过螺栓连接，从而完成摩擦力传感器的安装和紧固。
现有的摩擦感度仪无法实现摩擦过程速度的改变，因此在摩擦感度仪上配备速度控制模块，以实现速度的改变和控制指标。1)通过更换原有电机，实现速度可调。①增加转速控制器来实现电机转速的连续可调，调速电机可选用精研集团YT系列200W调速电机；②更换为伺服电机。通过控制面板的按钮调节调速电机的转速，进而控制摩擦发火试验装置的摩擦速度。2)摩擦速度控制模块可采用激光位移传感器进行测量。位移传感器所发出的电信号被前置放大器接收，被调理的电信号通过数据采集仪采集存储，通过上位机软件对数据采集仪采集到的数据进行读取和结算，最终得到摩擦速度的大小。测量得到的摩擦速度将用于建立与电机转速的函数关系，以此来直接控制摩擦速度。
现有的摩擦感度仪无法实现温度的自动调节，为了实现对样品温度的精准测控，在摩擦瓷板放置待测样品的地方配备温度控制与监测模块，用于对试验样品进行温度实时调控。温度控制与监测模块由加热器、温度采集模块等组成。热源驱动模块由水浴/油浴、电磁或电加热丝实现瓷板和样品的加热，温度采集模块通过温度传感器对温度实时采集从而实现温度的控制性能。
本实用新型可实现压力的自动连续加载，相比于现有的BAM摩擦感度仪(压力加载间隔不连续)压力加载范围更大；通过压力传感器可以实现摩擦力的准确测量；通过更换异步电机或伺服电机可实现摩擦速度的调节；通过温度加载模块可实现测试样品温度的自动加热和准确控制，集多种功能于一体，可实现火炸药样品摩擦感度的定量表征，为安全评估提供技术基础和数据支持。
还需要说明的是，本实用新型中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本实用新型不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本实用新型并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反应如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反应的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。
Claims (9)
1.一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，其特征在于，包括：底座，所述底座具有控制面板，在底座上设置移动托架，还包括摩擦瓷板，所述摩擦瓷板固定在所述移动托架上，所述移动托架通过传动装置与伺服电机相连，在所述摩擦瓷板上设置摩擦瓷柱，所述摩擦瓷柱连接摩擦力测试模块，所述摩擦瓷柱外围设置摩擦力传感器，摩擦力传感器连接有数据采集仪，在所述底座上还设置压力加载模块与摩擦速度控制模块，在所述摩擦瓷板放置待测样品的地方配备温度控制与监测模块。
2.根据权利要求1所述的用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，其特征在于，所述压力加载模块由电动推杆和控制器组成，所述电动推杆连接控制器。
3.根据权利要求2所述的用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，其特征在于，所述控制器包括千分位传感器和显示器，所述千分位传感器设置在连接板一侧的下端，所述显示器设置在连接板另一侧的上端。
4.根据权利要求1所述的用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，其特征在于，所述摩擦力测试模块包括摩擦力传感器，所述摩擦力传感器连接数据采集仪。
5.根据权利要求4所述的用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，其特征在于，所述摩擦力传感器通过安装板进行横向位置固定，通过力帽进行敏感面固定，所述安装板与所述力帽通过螺栓进行连接。
6.根据权利要求1所述的用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，其特征在于，所述摩擦速度控制模块包括激光位移传感器，所述激光位移传感器连接数据采集仪。
7.根据权利要求1所述的用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，其特征在于，所述移动托架在两根导轨上运动。
8.根据权利要求1所述的用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，其特征在于，所述温度控制与监测模块包括加热器和温度传感器。
9.根据权利要求8所述的用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统，其特征在于，所述加热器由水浴/油浴、电磁或电加热丝实现摩擦瓷板和样品的加热。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321778035.9U CN220231433U (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | 一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321778035.9U CN220231433U (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | 一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220231433U true CN220231433U (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=89175866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321778035.9U Active CN220231433U (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | 一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220231433U (zh) |
-
2023
- 2023-07-07 CN CN202321778035.9U patent/CN220231433U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101905930B1 (ko) | 고강도 파이로테크닉 충격을 시뮬레이션하기 위한 시스템 및 방법 | |
| Esparza | Blast measurements and equivalency for spherical charges at small scaled distances | |
| US4379401A (en) | System for measuring plate deformation produced by explosive shock waves, and motion-sensing accelerometer transducer used therein | |
| CN220231433U (zh) | 一种用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统 | |
| CN113390550B (zh) | 一种定量测试空中爆炸冲击波作功能力的装置及测试方法 | |
| Gautam et al. | Determination of hugoniot elastic limit (HEL) and equation of state (EOS) of ceramic materials in the pressure region 20 GPa to 100 GPa | |
| CN220626152U (zh) | 改进的用于不同火炸药粉体物料的摩擦感度试验测试系统 | |
| Leiste | Experimental studies to investigate pressure loading on target plates | |
| Xu et al. | Effect of cell size on the energy absorption of closed-cell aluminum foam | |
| Samimi et al. | Shock wave pressure and velocity measuring using a novel optic sensor in a newly designed diaphragm-less shock tube | |
| Du et al. | Shock initiation investigation of a pressed Trinitrotoluene explosive | |
| Chen et al. | Propagation characteristics of blast shock waves in low-pressure environment | |
| CN208505583U (zh) | 一种车载光学系统环境载荷影响机理分析试验系统 | |
| CN221100359U (zh) | 一种具有高低温保温箱的撞击感度仪装置 | |
| Liu et al. | Crack tip parameters and elastic-plastic fracture of metals | |
| Mespoulet et al. | High Strength Steel (HSS) characterization for numerical simulation of defence applications: from data collection to triaxiality model validation | |
| Zdenek et al. | Ion based high-temperature pressure sensor | |
| Pun | Effect of specimen geometry and friction in the high strain rate compression tests | |
| Santos | Experimental characterization and constitutive modeling of viscoplastic effects in high strain-rate deformation of polycrystalline FCC metals | |
| Snyman et al. | Measuring the impulse from an explosive charge | |
| Klepaczko et al. | Rate sensitivity of copper at large strains and high strain rates | |
| Krauthammer et al. | Experimental assessment of wind-induced vibrations | |
| Suhaimi et al. | Instrumentation and Data Filtering Method for Vehicle Underbelly Blast Testing | |
| Chen | A fixture for testing material at medium strain rates | |
| Ahmad | Strain Rate Effect on Compressive and Tensile Properties of Carbon Fibre Reinforced Plastic (CFRP) Tubes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |