[發(fā)明專利]一種燒蝕率測(cè)試裝置及測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610337994.5
• 申請(qǐng)日: 2016-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN106053711B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳永釗;曾慶江;劉美珍;朱稼麟;魯華麗;劉蘭蘭;高運(yùn)平;邱奇;徐紅菊;吳廣宇;王平;韓寅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北三江航天江河化工科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N31/12
• 分類號(hào): G01N31/12
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所42103
• 代理人: 彭永念

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于絕熱材料制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燒蝕率測(cè)試裝置及測(cè)試方法。

背景技術(shù)

燒蝕率是絕熱材料的重要技術(shù)指標(biāo)，通常采用常規(guī)的氧乙炔燒蝕率測(cè)試方法，該方法是在無應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行的。在實(shí)際工作中，絕熱材料在受到應(yīng)力作用下易產(chǎn)生變形，嚴(yán)重的情況下局部將產(chǎn)生超過100%的變形量，常規(guī)方法無法準(zhǔn)確表征，必將造成嚴(yán)重的性能偏差，無法指導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)以及絕熱材料的研發(fā)。因此，研發(fā)一種新型有效的裝置及測(cè)試方法非常重要且必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的一種燒蝕率測(cè)試裝置及測(cè)試方法，能夠解決應(yīng)力作用下絕熱材料燒蝕率測(cè)試難題，達(dá)到提高測(cè)試準(zhǔn)確度的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種燒蝕率測(cè)試裝置，包括底座，底座上加工有兩條平行的導(dǎo)向槽，定塊的兩端嵌入兩條導(dǎo)向槽的端部并固定，定塊內(nèi)還加工了導(dǎo)向孔；動(dòng)塊也嵌入兩條導(dǎo)向槽內(nèi)，且動(dòng)塊內(nèi)加工了螺紋孔；該裝置還包括傳動(dòng)螺桿，傳動(dòng)螺桿與螺紋孔匹配，傳動(dòng)螺桿的一端設(shè)有導(dǎo)向頭，導(dǎo)向頭與導(dǎo)向孔匹配，另一端與曲桿連接；定塊上部安裝有定壓板，動(dòng)塊上部安裝有動(dòng)壓板。

該裝置還包括定位板，其一端連接定塊，另一端連接動(dòng)塊；所述的定位板為兩塊，位于定塊的兩端。在將測(cè)試材料采用本裝置進(jìn)行變形后，采用定位板進(jìn)行鎖緊，確保其一直在固定的應(yīng)力條件下進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果更為準(zhǔn)確。

所述定壓板和動(dòng)壓板均通過螺栓分別與定塊和動(dòng)塊連接安裝。 定壓板和動(dòng)壓板用于對(duì)測(cè)試材料的夾緊，防止其發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。

所述定壓板和動(dòng)壓板的底面均設(shè)計(jì)為梯形齒面；既保證測(cè)試材料裝夾后不易松脫，又不會(huì)因齒面過于鋒利將測(cè)試材料切斷。

所述底座上還加工有刻度，其與導(dǎo)向槽平行設(shè)置，可以用于表征形變量，方便計(jì)數(shù)。

所述傳動(dòng)螺桿的螺紋為梯形螺紋；可確保速度平穩(wěn)。

所述曲桿還連接有電機(jī)及控制系統(tǒng)。通過電機(jī)和控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拉伸。

采用所述裝置測(cè)試燒蝕率的方法，具體步驟為：

1）將測(cè)試材料一端放于定塊上，用定壓板進(jìn)行壓緊，另一端放于動(dòng)塊上，用動(dòng)壓板進(jìn)行壓緊，然后啟動(dòng)曲桿，將測(cè)試材料拉緊，記錄刻度，作為基準(zhǔn)點(diǎn)；

2）根據(jù)測(cè)試要求，計(jì)算形變量及對(duì)應(yīng)刻度；

3）啟動(dòng)曲桿，拉伸測(cè)試材料，達(dá)到對(duì)應(yīng)刻度后，停機(jī)；

4）將上定位板和下定位板安裝到位，并通過螺釘與動(dòng)塊與定塊連接；

5）只保留動(dòng)塊、定塊、動(dòng)壓板、定壓板、測(cè)試材料、上定位板、下定位板及相應(yīng)的緊固件，拆除其余部件；

6）測(cè)量測(cè)試材料的厚度；

7）將其整體放置于氧乙炔燒蝕機(jī)進(jìn)行燒蝕試驗(yàn)；

8）燒蝕結(jié)束后，待冷卻到室溫后，測(cè)量測(cè)試材料被燒蝕部位的厚度；

9）計(jì)算得到材料在應(yīng)力狀態(tài)下的燒蝕率。

另外，也可以采用所述裝置測(cè)試，得到材料在形變過程中的燒蝕率，具體步驟為：

1）將測(cè)試材料一端放于定塊上，用定壓板進(jìn)行壓緊，另一端放于動(dòng)塊上，用動(dòng)壓板進(jìn)行壓緊，然后啟動(dòng)曲桿，將測(cè)試材料拉緊；

2）設(shè)定燒蝕時(shí)間以及作用力；

3）測(cè)量測(cè)試材料的厚度；

4）持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)螺桿，同時(shí)用氧乙炔燒蝕機(jī)進(jìn)行燒蝕；

5）達(dá)到時(shí)間后，停機(jī)以及停止燒蝕；

6）將上定位板和下定位板安裝到位，并通過螺釘與動(dòng)塊與定塊連接；

7）只保留動(dòng)塊、定塊、動(dòng)壓板、定壓板、測(cè)試材料、上定位板、下定位板及相應(yīng)的緊固件，拆除其余部件；

8）待冷卻到室溫后，測(cè)量測(cè)試材料被燒蝕部位的厚度；

9）計(jì)算得到材料在形變過程中的燒蝕率。

也可以通過測(cè)量測(cè)試材料在燒蝕前后的質(zhì)量差，從而求得其質(zhì)量燒蝕率。燒蝕率包括線燒蝕率和質(zhì)量燒蝕率，前者根據(jù)材料的厚度變化，后者根據(jù)材料的質(zhì)量變化。

本發(fā)明提供的裝置由于設(shè)置導(dǎo)向槽、導(dǎo)向孔、螺紋孔，在傳動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠有效保證動(dòng)塊沿軸向直線運(yùn)動(dòng)，使得測(cè)試材料呈直線等寬度拉伸，避免拉伸時(shí)傾斜變形。

本發(fā)明中通過定塊與動(dòng)塊的位置變化，實(shí)現(xiàn)了絕熱材料的定量拉伸，并且通過鎖緊后與氧乙炔燒蝕儀連接，完成了絕熱材料在定應(yīng)力條件下的燒蝕性能的測(cè)試。也可以完成在形變過程中的燒蝕性能的測(cè)試。

本裝置及方法已成功應(yīng)用于絕熱材料在應(yīng)力狀態(tài)下的燒蝕性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，絕熱材料在應(yīng)力狀態(tài)和無應(yīng)力狀態(tài)下燒蝕性能差距明顯。根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果完成了發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)以及絕熱材料配方的改進(jìn)。

附圖說明

圖1為本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為制樣示意圖。