[實(shí)用新型]霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿速度的測(cè)定裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520403151.1
• 申請(qǐng)日: 2015-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204694725U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李傳林;郭連軍;王永增;張大寧;解治宇;劉鑫;曹洋;郭浩;王潤(rùn);孟磊磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司
• 主分類號(hào): G01P3/68
• 分類號(hào): G01P3/68
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 王欣

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿速度的測(cè)定裝置。

背景技術(shù)

目前，分離式霍普金森桿是一種研究一維應(yīng)力狀態(tài)下材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的有效實(shí)驗(yàn)置。自從?1949?年?Kolsky?發(fā)明它并用其研究一維應(yīng)力狀態(tài)下材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能以來(lái)該實(shí)驗(yàn)裝置已有很多改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)技術(shù)不斷提高。常規(guī)的霍普金森壓桿試驗(yàn)裝置只有一套測(cè)速系統(tǒng)，即在輸入桿部分，通過(guò)測(cè)得的速度計(jì)算出輸入桿的動(dòng)能，也就是整個(gè)系統(tǒng)的總能量，而輸出桿的能量需要從計(jì)算機(jī)獲得的圖譜分析得到，二者的差值就是作用于實(shí)驗(yàn)試件的能量，但是由于系統(tǒng)誤差和人為誤差的存在，對(duì)損失的能量分析必將帶來(lái)一定的錯(cuò)誤和誤差。尤其是霍普金森壓桿試驗(yàn)裝置不能準(zhǔn)確方便獲得輸出桿能量，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差更大。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠方便準(zhǔn)確測(cè)定輸出桿能量的霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿速度的測(cè)定裝置，該裝置能夠在原有測(cè)量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上測(cè)量輸出桿的速度，能夠更加地準(zhǔn)確表示能量在霍普金森壓桿試驗(yàn)中的分布，從而指導(dǎo)實(shí)際工程的炸藥與巖石能量匹配問(wèn)題。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型的霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿速度的測(cè)定裝置，其特征在于在霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿末端和吸收桿之間設(shè)有一個(gè)激光測(cè)速裝置，此激光測(cè)速裝置包括激光觸發(fā)器，固定此激光觸發(fā)器的兩個(gè)觸發(fā)裝置的測(cè)速裝置主體。

所述的測(cè)速裝置主體包括與霍普金森實(shí)驗(yàn)裝置底座固定的主體支座，固定在此主體支座上端的固定裝置，所述的主體支座上端中部設(shè)有凹槽，在此凹槽兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)下半圓孔，所述的固定裝置上設(shè)有兩個(gè)上半圓孔，所述的兩個(gè)上半圓孔和兩個(gè)下半圓孔分別組成兩個(gè)圓孔，激光觸發(fā)器的發(fā)射器端頭和接收器端頭分別被固定在此兩個(gè)圓孔內(nèi)，霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿貫穿于所述的凹槽內(nèi)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型的霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿速度的測(cè)定裝置具有高度的實(shí)用價(jià)值，可以在保證試驗(yàn)結(jié)果的情況下，提高實(shí)驗(yàn)精度、降低實(shí)驗(yàn)難度，準(zhǔn)確得到能量的損耗部分，為霍普金森壓桿試驗(yàn)的改進(jìn)有獨(dú)到的創(chuàng)新特色。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型圖1的A向視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

如圖1和2所示，本實(shí)用新型的霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿速度的測(cè)定裝置，其特征在于在霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿1末端和吸收桿5之間設(shè)有一個(gè)激光測(cè)速裝置，此激光測(cè)速裝置包括激光觸發(fā)器8，固定此激光觸發(fā)器8的兩個(gè)觸發(fā)裝置的測(cè)速裝置主體。

所述的測(cè)速裝置主體包括與霍普金森實(shí)驗(yàn)裝置底座固定的主體支座7，固定在此主體支座7上端的固定裝置3，所述的主體支座7上端中部設(shè)有凹槽6，在此凹槽6兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)下半圓孔，所述的固定裝置上設(shè)有兩個(gè)上半圓孔，所述的兩個(gè)上半圓孔和兩個(gè)下半圓孔分別組成兩個(gè)圓孔，激光觸發(fā)器的發(fā)射器端頭2和接收器端頭4分別被固定在此兩個(gè)圓孔內(nèi)，霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿1貫穿于所述的凹槽6內(nèi)。

本實(shí)用新型在已有的霍普金森實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，采取的方式是在霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿1的末端安裝激光測(cè)速裝置，固定激光觸發(fā)器的兩個(gè)觸發(fā)裝置。激光觸發(fā)器之間有一個(gè)信號(hào)的時(shí)間差，其值為霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿1通過(guò)激光測(cè)速裝置（激光發(fā)射器和激光接收器組成）測(cè)量運(yùn)動(dòng)時(shí)間間隔T，測(cè)量二者之間的距離L，由于激光器之間的距離短，且時(shí)間比較短，根據(jù)微分原理，可以將此瞬時(shí)速度近似的認(rèn)為是平均速度，可用距離L和時(shí)間T的比值來(lái)表示這一速度V，在已知桿子的質(zhì)量M，求出輸出桿末端的動(dòng)量P，進(jìn)而求得動(dòng)能E。這樣就能得出剩余能量E’。具體的理論公式如下：

????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????（1）

???????????????????????????????????????????（2）

?????????????????????????????????????????（3）

????式中：V—輸出桿的速度，m/s。

??????????L—觸發(fā)器之間的距離，m。

??????????T—觸發(fā)器時(shí)間所記錄的時(shí)間差，s。

??????????P—輸出桿的動(dòng)量，kg·m/s。

??????????E—輸出桿的能量，J。

在此激光測(cè)速裝置中，霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿1正好能從測(cè)速裝置之間通過(guò)，霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿1的中心高度和測(cè)速裝置的中心高度在同一水平上；測(cè)速裝置可以準(zhǔn)確測(cè)量霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿1的速度，通過(guò)物理公式和能量圖譜分析，得到能量在整個(gè)系統(tǒng)的分配情況，進(jìn)而來(lái)研究巖石與炸藥能量的匹配。本實(shí)用新型的霍普金森壓桿系統(tǒng)輸出桿速度的測(cè)定裝置具有高度的實(shí)用價(jià)值，可以在保證試驗(yàn)結(jié)果的情況下，提高實(shí)驗(yàn)精度、降低實(shí)驗(yàn)難度，準(zhǔn)確得到能量的損耗部分，為霍普金森壓桿試驗(yàn)的改進(jìn)有獨(dú)到的創(chuàng)新特色。