[發明專利]一種添加了磁場控制裝置的霍普金森壓桿

有效

• 申請號: 201310483785.8
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103499488A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 王鳳梅;馬竇琴;劉舒;元亞莎;謝敬佩;李炎;李繼文;王愛琴;王文焱;李洛利;孫浩亮;王維
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/58
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本發明屬于對霍普金森壓桿的改進，具體的說是一種添加了磁場控制裝置的霍普金森壓桿。

背景技術

隨著電磁技術的發展，越來越多的設備中摩擦副在電磁工況條件下運轉，磁因素的影響越來越突出。經霍普金森壓桿進行改制的霍普金森高速摩擦磨損試驗裝置可研究不同材料在不同速度和不同壓力下的摩擦磨損性能，引入磁場可考察其對摩擦學性能的影響，并為摩擦學設計提供理論參考和依據。目前外加磁場的方法主要有四種，即預先磁化、線圈磁場、旁置電磁鐵、永磁體法。預先磁化的缺點是試驗過程中磁場不能調整，且剩磁產生的磁場通常不大；線圈磁場可通過改變電流大小、方向或線圈抽頭可調整磁場參數，但電流過大易導致線圈發熱嚴重；電磁鐵制造工藝復雜，運行時有電磁噪聲，線圈耗電量大且壽命短；永磁體通過調節磁體離試樣的距離可改變磁場強度，但調節精度不夠準確。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種結構簡單、操作方便、磁場穩定可調的一種添加了磁場控制裝置的霍普金森壓桿。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種添加了磁場控制裝置的霍普金森壓桿，設有支撐臺、發射腔和發射管，發射腔設在支撐臺上，發射管一端與發射腔相連，另一端靠近施力環，施力環的另一側與管狀的測力裝置對接，測力裝置上貼有應變片，施力環的外圓周上套設有線圈架，線圈架的底部固定在定位板上，線圈架上纏繞有勵磁線圈，定位板上設有接線柱，定位板內部設有將勵磁線圈與接線柱對應連接的線路。

由于在施力環上設置了線圈架，使得勵磁線圈能夠方便的纏繞到線圈架上，從而間接圍繞在了施力環的周圍，勵磁線圈通過接線柱與外部電源連接，通電的時候可在施力環內形成磁場，完成對施力環內磁場的施加。

作為霍普金森壓桿的常用設置，管狀的測力裝置與用于承載沖擊力的承載管連接，當高速沖擊的子彈撞擊沖擊板材的時候，沖擊力沿施力環傳遞至測力裝置，會對測力裝置造型較大的損傷，增加了承載管后能夠很好的緩沖這個沖擊力，延長測力裝置與施力環的使用壽命。

作為最優的選擇，定位板固定設置在支撐臺上，定位板上則設置用于將其固定在支撐臺上的緊固螺栓。

有益效果：本發明一種添加了磁場控制裝置的霍普金森壓桿在施力環上增加了能夠產生可控磁場的勵磁線圈，使得實驗室的操作人員能夠通過控制勵磁線圈的勵磁電壓來改變磁場強度，實現磁場的簡易控制，而且可以通過調節外接電源來控制勵磁線圈所產生的磁場強弱，而且調節起來更加方便、快捷、準確。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2是現有技術中施力環與測力裝置的結構示意圖；

圖3是本發明添加了磁場控制裝置后的施力環與測力裝置的局部結構圖。

圖中標記：1、承載管，2、測力裝置，3、施力環，4、子彈，5、應變片，6、實驗材料，7、沖擊板材，8、線圈架，9、勵磁線圈，10、定位板，11、接線柱，12、緊固螺栓。

具體實施方式

下面結合附圖說明本發明的具體實施方式：一種添加了磁場控制裝置的霍普金森壓桿，設有支撐臺、發射腔和發射管，發射腔設在支撐臺上，發射管一端與發射腔相連，另一端靠近施力環3，施力環3的另一側與管狀的測力裝置2對接，測力裝置2上貼有應變片5，施力環3的外圓周上套設有線圈架8，線圈架的底部固定在定位板10上，線圈架8上纏繞有勵磁線圈9，定位板上設有接線柱11，定位板內部設有將勵磁線圈9與接線柱11對應連接的線路，定位板上還設有用于將其固定到霍普金森壓桿的支撐臺上的緊固螺栓，接線柱11可與外部電源連接，外部電源提供的電流流經勵磁線圈9，從而使其在施力環3內部產生磁場，當接入的外部電源可調時，勵磁線圈所產生的磁場也可根據電流的變化發生相應的調節，能夠實現所施加磁場大小、強弱的調節。

本發明未敘述部分，例如霍普金森的氣源、發射管支撐架以及支撐臺、發射腔等的具體結構均為十分成熟的現有技術，在此不再作仔細介紹。