[發明專利]軟質推進劑力學性能試樣前處理薄片切削裝置

有效

• 申請號: 201410386536.1
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104142263B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 丁黎;王瓊;鄭朝民;梁憶;陳竚;李燕;安靜
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/06
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心11011
• 代理人: 梁勇

技術領域

本發明屬于推進劑性能測試領域，主要涉及軟質推進劑力學性能測試用規定厚度試樣薄片的切削裝置。

背景技術

力學性能是推進劑的重要性能之一，關系到固體火箭發動機做功時的安全性和發動機的貯存壽命，目前已形成有相應的標準方法，如GJB770B-2005方法413.1-413.4和414.1等。其試驗方法主要是將推進劑方坯藥加工處理成規定的尺寸和形狀，然后在材料試驗機上通過施加恒定的應力或應變或應力變化速率，進而獲得在特定條件下推進劑的力學性能，如最大抗拉強度、斷裂強度、最大伸長率和斷裂伸長率等。對不同種類的推進劑而言，試樣的形狀和尺寸要求不同。但其共同之處在于試樣處理首先都需要將制成的推進劑方坯進一步制成規定厚度(厚度偏差±0.5mm)的薄片，然后在其它模具下加工成試驗樣品所需的形狀和尺寸，因此規定厚度的薄片的加工是試樣制備能否合格的關鍵一步。軟質推進劑的力學特征是硬度較小(邵氏硬度小于50)容易變形的彈性體材料。目前，試樣薄片主要采用手工轉動切削刀具加工而成，定位采用直尺手工定位，手工切削前，是通過直尺在推進劑方坯的一個面上標注等間隔的直線確定藥片厚度，刀具沿標定直線進行切削。但彈性體方坯藥在刀具的作用下易發生變形或移動，使得切出試片厚度不均勻，難以控制在國軍標規定的偏差之內，不滿足國軍標測試要求。上述操作不僅導致試樣浪費，且試驗數據離散性大，數據不準確，增加了試驗結果的人為影響因素。另外，全靠手工切削和人工測量，效率低。由于推進劑種類很多，工藝不同，推進劑的力學性能差異很大，切削時難以采用同一設備，需要根據推進劑力學特性的確定。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的缺陷，提供一套推進劑力學性能試樣薄片多片一次加工成型裝置。

為解決上述技術問題，本發明所提供的軟質推進劑力學試樣前處理薄片切削裝置包括試樣承載單元、切削刀具單元和氣動單元。

所述試樣承載單元由試樣底座、樣品池、限位板和退樣板組成。樣品池位于試樣底座正中央，樣品池右端的樣品池頂面和樣品池底面刻有長方形限位板上下卡槽，用于限位板的固定；樣品池頂面上開有與由鈹銅刀具組刀片一一對應的等間距水平限位通槽，水平限位通槽將樣品池頂面分為等寬度的退樣板；樣品池后壁開有與水平限位通槽貫通的豎直通槽，并一直延伸到樣品池底面，在樣品池底面上刻有與水平限位通槽等間距的長方形底部凹槽，長方形底部凹槽與水平限位通槽一一對應，長方形底部凹槽與豎直通槽相貫通，長方形凹槽底部鋪有與長方形凹槽等寬度的安全橡膠墊片。

所述切削刀具單元由鈹銅刀具組和隔塊組成。鈹銅刀具組由一系列等間距的平行鈹銅刀片組成，刀片與刀片之間采用經標定的等尺寸隔塊隔開，刀片與隔塊交替串聯在刀具支架桿上，刀具支架桿用刀具支架桿墊片和刀具支架桿螺母固定在固定支架上；鈹銅刀具組刀片的高度大于樣品池高度；鈹銅刀具組固定在刀具支架桿上。

所述氣動單元包含防爆空氣壓縮機和活塞桿。活塞桿與防爆空氣壓縮機連接，固定支架正中間通過連接桿與活塞桿相連，活塞桿與防爆空氣壓縮機相連。

本發明的有益效果體現在以下幾個方面：

(一)采用本發明，將方坯藥放置在樣品池中，啟動防爆空氣壓縮機，與防暴空氣壓縮機相連的活塞桿推動刀具組向下運動，切削試樣，刀具穿透試樣后活塞桿復位，完成一次切削，取下切削好的試樣薄片，進入下一次切削。在切削過程中，試樣薄片的厚度通過預先設定的刀片之間的距離即隔塊厚度控制，實現了試樣薄片厚度的準確控制，而且保證了試樣薄片的均勻性和制備質量。

(二)本發明通過刀具組的一次運動即可完成多片試樣薄片的一次切削，試樣薄片切削過程中只有第一片和最后一片邊料不能利用以外，其余薄片都可以利用，不僅提高了試片的切削效率，同時降低了試樣薄片質量的人為影響因素和資源浪費。

附圖說明

圖1是本發明軟質推進劑力學性能試樣前處理薄片切削裝置的總體構成示意圖。圖1中裝置1試樣底座，2長方形底部凹槽，3樣品池后壁，4限位板，5水平限位通槽，6鈹銅刀具組，7隔塊，8刀具支架桿，9刀具支架桿左螺母，10刀具支架桿左墊片，11固定支架，12連接桿，13活塞桿，14防爆空氣壓縮機，15刀具支架桿右墊片，16刀具支架桿右螺母，17樣品池頂面，18豎直通槽，19樣品池底面，20安全橡膠墊片。

圖2是圖1中的試樣底座1的示意圖。圖2中21樣品池，22限位板上卡槽，23限位板下卡槽，24退樣板。