[發(fā)明專利]用于材料動態(tài)性能實驗的氣動子彈發(fā)射缸

無效

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• 申請日: 2009-02-19
• 公開（公告）號: CN101493391A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 趙光明;宋順成;孟祥瑞;王庭輝;劉筱玲
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N3/307
• 分類號: G01N3/307
• 代理公司: 合肥誠興知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 宣圣義

技術領域

本發(fā)明涉及材料性能測試領域，尤其涉及材料的動態(tài)性能測試，具體地說涉及一種用于材料動態(tài)性能實驗的氣動子彈發(fā)射缸。?

背景技術

為了研究材料的動態(tài)物理力學性質，1946年美國人研制了第一門利用輕氣體作發(fā)射的氣體炮，以后，輕質氣體為工作介質的各種類型輕氣炮裝置相繼問世。并廣泛用于研究金屬、巖石、絕緣材料及其它有關材料的動態(tài)物理力學性質，包括高壓狀態(tài)方程、材料破壞性準則、彈塑性本構關系、絕緣材料的導電率等不同材料中沖擊波和應力波的傳播等特性。?

輕氣炮實驗技術是應材料動力學發(fā)展的需求在上世紀五十年代后期迅速普及的一種強動載力學實驗設備，除小部分用于外彈道實驗外，主要是通過平頭彈撞擊實現(xiàn)材料一維應變的高速加載實驗。現(xiàn)有的動態(tài)材料性能測試裝置從動力源來分，有以輕氣為動力的輕氣炮和以火藥為動力源的滑膛炮，采用壓縮氣炮與用火藥驅動的滑膛炮相比具有以下的優(yōu)點：?

(1)輕氣炮沒有火藥炮的噪聲干擾和廢氣污染，便于在室內應用，因而可以使用更為完善的測量技術，同時可以提高工作效率；?

(2)壓縮氣炮是以調節(jié)驅動氣壓改變彈速的，它連續(xù)可調，重復性好，對于需要精確對比的實驗是很重要的；?

(3)在須要考察彈內零部件(比如引信、炸藥)生存性和進行彈內測量(比如加速度、應變)的實驗中，火藥炮的高壓高溫驅動氣體和極高的發(fā)射加速度對實驗的成功構成了嚴重威脅，而壓縮氣炮的麻煩就少得多。?

目前存在問題是：現(xiàn)有的輕氣炮結構復雜，運行效率低，實驗成本高，而且實驗中通過一個移動的實體活塞來控制發(fā)射，開啟錐閥發(fā)射子彈有明顯的延遲現(xiàn)象，主要原因一方面是發(fā)射缸內的控制氣室偏大，室內氣體壓力降低需要一定時間，另一方面實體活塞的重量大，在活塞兩側面壓差較小時，活塞移動困難導致不能正常發(fā)射子彈。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單、穩(wěn)定可靠、運行效率高和實驗成?本低的用于材料動態(tài)性能實驗的氣動子彈發(fā)射缸。?

其技術方案是：一種用于材料動態(tài)性能實驗的氣動子彈發(fā)射缸，包括由左、右端蓋和缸體構成的發(fā)射缸以及彈管，其特征在于：發(fā)射缸的缸體內由中間透蓋分隔為左、右兩個發(fā)射氣腔室，中間透蓋的切面呈側倒的“T”型，其分隔的端面為與發(fā)射氣腔室直徑相匹配的圓盤狀，其上開設有由球閥控制的透孔，中間設有氣管；左端蓋內開設的圓孔與端面呈圓盤狀的中間透蓋的氣管一端之間安裝有空心閥桿，空心閥桿由兩截不同直徑的空心桿構成變截面的結構；空心閥桿的一端為楔形，與中間透蓋的氣管一端相鄰，空心閥桿的另一端內安裝有塞塊，并置于固定在左端蓋上的后端蓋內開設的控制氣腔室內；左發(fā)射氣腔室開設有氣體注入孔；中間透蓋的氣管另一端置于右端蓋內開設的圓孔內，并與固定在右端蓋上的法蘭上的氣管相通；彈管通過螺紋連接在法蘭的氣管內；所述的后端蓋、左端蓋、缸體、空心閥桿、中間透蓋、右端蓋、法蘭和彈管的中心軸線在同一軸線上。?

上述的空心閥桿由兩截不同直徑的空心桿構成變截面的結構。?

其技術效果是：本發(fā)明的氣動子彈發(fā)射缸，由于在發(fā)射缸內設有控制氣腔室和發(fā)射氣腔室，兩氣室分別通過控制系統(tǒng)與高壓氣瓶相連，來實現(xiàn)對子彈的發(fā)射，并將發(fā)射氣腔室設為左右兩個氣腔室，故可以根據(jù)發(fā)射子彈的速度要求，注入不同體積的發(fā)射氣體，當對子彈發(fā)射速度要求較高時，則可通過雙氣腔室以保證發(fā)射氣體的體積要求，反之，當對子彈發(fā)射速度要求較低時，則可通過球閥關閉一個發(fā)射氣腔室，這樣，能夠節(jié)約氣體和注氣時間；同時，將閥桿設計成空心結構，大大的減輕了閥桿自身的重量，提高了閥桿滑動的靈活性；通過閥桿變截面的結構設計，保證了閥桿在兩個氣室內受壓的面積差，改善了閥桿的受力狀況；另外，本發(fā)明的發(fā)射缸結構簡單，穩(wěn)定可靠，調試使用方便，制造和維護成本低，既可以直接發(fā)射子彈進行材料動態(tài)壓縮實驗，又可以方便的將彈管換成高壓氣管，直接接入動態(tài)拉伸實驗裝置，實現(xiàn)一缸多用。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；?

圖2是中間透蓋的結構示意圖；?

圖3是閥桿的結構示意圖。?

具體實施方式