一種沖量測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種沖量測試裝置，尤其涉及一種基于光柵傳感器的沖量測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]沖量測試裝置是一種對炸藥沖量進(jìn)行測試的裝置，比如:物體在遭受脈沖X光的照射時(shí)，軟X光的部分能量將在物體表面瞬時(shí)沉積，引起材料的汽化反沖，給其施加一個瞬時(shí)的脈沖載荷，進(jìn)而引起物體的動力響應(yīng)、破壞或失效。為研宄物體在X光照射下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，采用片炸藥加載模擬真實(shí)X光產(chǎn)生的脈沖載荷是較為經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的手段。片狀炸藥的比沖量參數(shù)，是片炸藥模擬X光加載下結(jié)構(gòu)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)研宄中的載荷設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一。
[0003]片炸藥沖量測量一般采用沖擊擺結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的測量裝置主要有兩種方式，一種是采用彈簧和指針的方式記錄擺錘最大擺動角度來計(jì)算炸藥沖量；另一種是采用角度編碼器和示波器記錄擺角的角度來計(jì)算炸藥沖量。
[0004]上述傳統(tǒng)沖擊擺結(jié)構(gòu)中，第一種裝置作為早期的片炸藥比沖量測試裝置，結(jié)構(gòu)比較簡陋，關(guān)鍵連接(例如擺錘與擺桿、擺桿與轉(zhuǎn)軸等)精度不高，容易松動，在沖擊載荷作用下狀態(tài)很難保持，角度測量采用指針一刻度盤模式，精度也較低；第二種沖量測試裝置雖然采用了角度編碼器，但主軸與光柵轉(zhuǎn)軸采用齒輪組連接，由于嚙合輪齒間的間隙，引入了新的誤差來源，不利于轉(zhuǎn)角的精確測量，導(dǎo)致測量結(jié)果不夠精確。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種基于光柵傳感器測量角度且測量精確的沖量測試裝置。
[0006]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0007]一種沖量測試裝置，包括支架、矩形連接塊、靶組件、擺桿、轉(zhuǎn)軸、滾子軸承、光柵角度傳感器和數(shù)據(jù)采集器，所述靶組件與所述擺桿的下端固定連接，所述靶組件相對于所述擺桿呈對稱分布，所述擺桿的上端與橫向的所述轉(zhuǎn)軸固定連接，所述靶組件的沖擊加載面與所述轉(zhuǎn)軸平行，所述轉(zhuǎn)軸通過滾子軸承安裝于所述矩形連接塊的下部，所述矩形連接塊的四角與所述支架的四根支撐桿的上端固定連接，所述轉(zhuǎn)軸的一端固定套裝有軸套，所述光柵角度傳感器的內(nèi)筒固定套裝于所述軸套外，所述光柵角度傳感器的信號輸出端與所述數(shù)據(jù)采集器的信號輸入端連接，所述靶組件的沖擊加載面與所述轉(zhuǎn)軸平行。
[0008]上述結(jié)構(gòu)中，支架作為其它部件的安裝基礎(chǔ)；矩形連接塊安裝于支架的頂部，作為轉(zhuǎn)軸、擺桿、靶組件等部件的安裝基礎(chǔ)，其與支架采用分體式結(jié)構(gòu)，有利于提高矩形連接塊的水平度，從而提高沖量測試精度；靶組件用于接受沖擊，并在沖擊作用下擺動；擺桿用于連接靶組件和轉(zhuǎn)軸，并確定靶組件的擺動半徑和擺動軌跡；靶組件相對于擺桿呈對稱分布，可防止靶組件擺動過程對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩，影響沖量測試結(jié)果；轉(zhuǎn)軸作為擺桿的安裝基礎(chǔ)，并通過滾子軸承實(shí)現(xiàn)被吊裝和自由擺動的功能；滾子軸承用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的吊裝和自由擺動；光柵角度傳感器用于高精度檢測轉(zhuǎn)軸的擺動角度；數(shù)據(jù)采集器用于采集光柵角度傳感器輸出的信號并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0009]為了確保轉(zhuǎn)軸的平衡，所述滾子軸承為兩個，安裝于所述轉(zhuǎn)軸上并分別位于所述擺桿的兩側(cè)。
[0010]具體地，所述擺桿的下端與所述靶組件采用鎖緊螺釘連接。
[0011]為了防止轉(zhuǎn)軸、軸套和光柵角度傳感器的內(nèi)筒這三者之間產(chǎn)生相對扭轉(zhuǎn)，所述軸套與所述光柵角度傳感器的內(nèi)筒之間通過鍵連接，所述轉(zhuǎn)軸與所述軸套之間、所述軸套與所述鍵之間均為過盈配合。
[0012]為了確保矩形連接塊處于水平方向，以確保轉(zhuǎn)軸處于水平方向，所述矩形連接塊的上表面安裝有水平儀。
[0013]優(yōu)選地，所述光柵角度傳感器外安裝有護(hù)罩。
[0014]為了便于本沖量測試裝置的移動，所述支架的底部四角安裝有四個滾輪。
[0015]為了確保本沖量測試裝置的測試時(shí)保持穩(wěn)定，所述支架的底部四角還分別通過四個支撐腿安裝有四個腳盤，所述支撐腿能夠相對于所述支架的底部在豎直方向旋轉(zhuǎn)和固定，在所述腳盤向下處于最低位時(shí)，所述滾輪的底部高于所述腳盤的底部。
[0016]為了提高本沖量測試裝置在應(yīng)用時(shí)的支撐穩(wěn)定性，所述支撐腿的下端與所述腳盤之間采用球頭連接。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0018]本實(shí)用新型采用靶組件、擺桿、轉(zhuǎn)軸和滾子軸承組成擺錘結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)精致合理、緊湊、配合精度高、狀態(tài)不易改變以及加工、安裝、維護(hù)、使用簡單方便的優(yōu)點(diǎn)，利用光柵角度傳感器測量轉(zhuǎn)軸及靶組件的擺動角度，在以某一擺角為初始條件的前提下，能夠獲得隨時(shí)間變化的擺角曲線，采用常規(guī)方法求解出其阻尼，從而得到標(biāo)定時(shí)的最大修正擺角，從而使獲得的沖量參數(shù)更加準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型所述沖量測試裝置的局剖主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型所述沖量測試裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型所述矩形連接塊、擺桿、轉(zhuǎn)軸、滾子軸承和光柵角度傳感器的局剖主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型所述支撐腿和腳盤之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是本實(shí)用新型所述靶組件與擺桿之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0025]如圖1-圖5所示，本實(shí)用新型所述沖量測試裝置包括支架3、矩形連接塊14、靶組件1、擺桿2、轉(zhuǎn)軸5、滾子軸承、光柵角度傳感器8和數(shù)據(jù)采集器(采用常規(guī)采集器即可、可安裝在任意合適的位置，圖中未示出)，靶組件I與擺桿2的下端采用鎖緊螺釘17固定連接，靶組件I相對于擺桿2呈對稱分布，本例中，靶組件I為立方體形狀，擺桿2的上端與橫向的轉(zhuǎn)軸5固定連接，靶組件I的沖擊加載面與轉(zhuǎn)軸5平行，所述滾子軸承包括兩個，即第一滾子軸承4和第二滾子軸承6，第一滾子軸承4和第二滾子軸承6套裝于轉(zhuǎn)軸5上并分別位于擺桿2的兩側(cè)，第一滾子軸承4和第二滾子軸承6安裝于矩形連接塊14的下部，矩形連接塊14的上表面安裝有水平儀15，矩形連接塊14的四角與支架3的四根支撐桿(即標(biāo)記3所指向的部件，但圖中未另外標(biāo)記)的上端固定連接，轉(zhuǎn)軸5的一端(圖1中的右端)固定套裝有軸套12，光柵角度傳感器8的內(nèi)筒固定套裝于軸套12外，軸套12與光柵角度傳感器8的內(nèi)筒之間通過鍵13連接，轉(zhuǎn)軸5與軸套12之間、軸套12與鍵13之間均為過盈配合，光柵角度傳感器8的信號輸出端與數(shù)據(jù)采集器的信號輸入端連接，光柵角度傳感器8外安裝有護(hù)罩7 ;支架3的底部四角安裝有四個滾輪10，支架3的底部四角還分別通過四個支撐腿9安裝有四個腳盤11，支撐腿9的下端與腳盤11之間采用球頭16連接，支撐腿9能夠相對于支架3的底部在豎直方向旋轉(zhuǎn)和固定，在腳盤11向下處于最低位時(shí)，滾輪10的底部高于腳盤11的底部。
[0026]如圖1和圖2所示，利用本沖量測試裝置進(jìn)行炸藥沖量測試前，先將支撐腿9向上旋轉(zhuǎn)，使?jié)L輪10觸地起支撐作用，然后通過滾輪10將其推至測試地點(diǎn)，再將支撐腿9向下旋轉(zhuǎn)，使腳盤11觸地起支撐作用，此時(shí)滾輪10與地面之間有間隙，不承重，通過支撐腿9相對于支架3底部的位置，使整個支架處于水平，即使矩形連接塊14上表面的水平儀15處于水平位置；測量時(shí)，將要測試的炸藥粘貼在靶組件I的沖擊加載面上，炸藥被起爆后，擺桿2沿反方向擺動，同時(shí)帶動轉(zhuǎn)軸5、軸套12和光柵角度傳感器8的內(nèi)筒一起轉(zhuǎn)動，光柵角度傳感器8將檢測到的擺動角度信息傳輸給數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器記錄并存儲擺桿2的最大擺角，獲得了最大擺角，便可通過擺角、擺桿2與靶組件I的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算出炸藥的沖量，計(jì)算的方法是常規(guī)方法，在此不再贅述。
[0027]上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種沖量測試裝置，其特征在于:包括支架、矩形連接塊、靶組件、擺桿、轉(zhuǎn)軸、滾子軸承、光柵角度傳感器和數(shù)據(jù)采集器，所述靶組件與所述擺桿的下端固定連接，所述靶組件相對于所述擺桿呈對稱分布，所述擺桿的上端與橫向的所述轉(zhuǎn)軸固定連接，所述靶組件的沖擊加載面與所述轉(zhuǎn)軸平行，所述轉(zhuǎn)軸通過滾子軸承安裝于所述矩形連接塊的下部，所述矩形連接塊的四角與所述支架的四根支撐桿的上端固定連接，所述轉(zhuǎn)軸的一端固定套裝有軸套，所述光柵角度傳感器的內(nèi)筒固定套裝于所述軸套外，所述光柵角度傳感器的信號輸出端與所述數(shù)據(jù)采集器的信號輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖量測試裝置，其特征在于:所述滾子軸承為兩個，安裝于所述轉(zhuǎn)軸上并分別位于所述擺桿的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖量測試裝置，其特征在于:所述擺桿的下端與所述靶組件采用鎖緊螺釘連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖量測試裝置，其特征在于:所述軸套與所述光柵角度傳感器的內(nèi)筒之間通過鍵連接，所述轉(zhuǎn)軸與所述軸套之間、所述軸套與所述鍵之間均為過盈配入口 ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖量測試裝置，其特征在于:所述矩形連接塊的上表面安裝有水平儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖量測試裝置，其特征在于:所述光柵角度傳感器外安裝有護(hù)罩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖量測試裝置，其特征在于:所述支架的底部四角安裝有四個滾輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖量測試裝置，其特征在于:所述支架的底部四角還分別通過四個支撐腿安裝有四個腳盤，所述支撐腿能夠相對于所述支架的底部在豎直方向旋轉(zhuǎn)和固定，在所述腳盤向下處于最低位時(shí)，所述滾輪的底部高于所述腳盤的底部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的沖量測試裝置，其特征在于:所述支撐腿的下端與所述腳盤之間采用球頭連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種沖量測試裝置，其中，靶組件與擺桿的下端固定連接，靶組件相對于擺桿呈對稱分布，擺桿的上端與橫向的轉(zhuǎn)軸固定連接，靶組件的沖擊加載面與轉(zhuǎn)軸平行，轉(zhuǎn)軸通過滾子軸承安裝于矩形連接塊的下部，矩形連接塊的四角與支架的四根支撐桿的上端固定連接，轉(zhuǎn)軸的一端固定套裝有軸套，光柵角度傳感器的內(nèi)筒固定套裝于軸套外，光柵角度傳感器的信號輸出端與數(shù)據(jù)采集器的信號輸入端連接。本實(shí)用新型采用靶組件、擺桿、轉(zhuǎn)軸和滾子軸承組成擺錘結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)精致合理、緊湊、配合精度高、狀態(tài)不易改變以及加工、安裝、維護(hù)、使用簡單方便的優(yōu)點(diǎn)，利用光柵角度傳感器測量轉(zhuǎn)軸及靶組件的擺動角度，能夠獲得更加準(zhǔn)確的沖量參數(shù)。
【IPC分類】G01N33-22, G01L5-14
【公開號】CN204373831
【申請?zhí)枴緾N201520076065
【發(fā)明人】岳曉紅, 毛勇建, 楊琪, 王軍評, 張赪綱, 黃含軍, 呂劍, 方建, 陳豫, 于毅
【申請人】中國工程物理研究院總體工程研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月3日