[發明專利]一種內彈道高速摩擦力仿真模擬測試試驗臺

有效

• 申請號: 201810632067.5
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108981502B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 殷帥;孫振川;田婷;徐偉;孫正;蘇士田;馬杰;李帥;盧紀麗
• 申請（專利權）人: 棗莊學院
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02;F42B35/00
• 代理公司: 14112 太原新航路知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 王云峰

本發明具體為一種內彈道高速摩擦力仿真模擬測試試驗臺，解決了現有彈藥的摩擦力測試采用計算得出存在測試精度較大的問題。套筒狀模擬槍膛的外側壁設置有標記頭和高速攝影機，套筒狀模擬槍膛上設置有直線軸承座，套筒狀燃料腔上設置有支架I，空心油壓頂桿上設置有支架II，套筒狀燃料腔內設置有活塞，活塞的右端面設置有活塞頂桿，套筒狀模擬槍膛的左右兩端部設置有環狀限位塊，兩個環狀限位塊的內側均固定有環狀氈墊，套筒狀模擬槍膛內設置有空心試驗彈丸，空心油壓頂桿與空心試驗彈丸的右端連通，空心油壓頂桿的外柱面上設置有若干應變片。本發明不僅模擬了彈丸在內彈道飛行下的實際工況，而且可以直接精確的獲得彈丸在內彈道下的高速摩擦力。

技術領域

本發明涉及摩擦力試驗裝置，具體為一種內彈道高速摩擦力仿真模擬測試試驗臺。

背景技術

彈藥的摩擦力是制約著新型彈藥研究開發的一項關鍵技術，若想實現該類彈藥的技術突破，必須獲得該類彈藥的摩擦力數值。

該類彈藥的摩擦力可以通過計算得出，但計算值均是在理論假設條件下得出，與實際工況有較顯著區別；由于空間等問題，在實彈打靶試驗中很難直接測量得到該類彈藥的摩擦力。

發明內容

本發明為了解決現有彈藥的摩擦力測試采用計算得出存在測試精度較大的問題，提供了一種內彈道高速摩擦力仿真模擬測試試驗臺。

本發明是采用如下技術方案實現的：一種內彈道高速摩擦力仿真模擬測試試驗臺，包括工作臺，工作臺上方設置有套筒狀模擬槍膛和位于其左右兩側的套筒狀燃料腔及空心油壓頂桿，套筒狀模擬槍膛的外側壁設置有標記頭，且套筒狀模擬槍膛的周圍設置有與標記頭位置對應的高速攝影機，套筒狀模擬槍膛上設置有與工作臺固定的直線軸承座，套筒狀燃料腔上設置有與工作臺固定的支架I，空心油壓頂桿上設置有與工作臺固定的支架II，套筒狀燃料腔內設置有活塞，活塞的右端面設置有穿出套筒狀燃料腔且與套筒狀模擬槍膛連接的活塞頂桿，套筒狀模擬槍膛的左右兩端部設置有環狀限位塊，兩個環狀限位塊的內側均固定有環狀氈墊，套筒狀模擬槍膛內設置有空心試驗彈丸，空心油壓頂桿的左端伸入套筒狀模擬槍膛且與空心試驗彈丸的右端連通，空心油壓頂桿的外柱面上設置有若干應變片。

進行內彈道低速摩擦力模擬試驗時，首先將火藥置于套筒狀燃料腔內并與起爆線連接，其次將套筒狀模擬槍膛推動到所能達到的最左端，然后向空心油壓頂桿內加壓至空心試驗彈丸外表面緊密貼付在套筒狀模擬槍膛的內表面，隨后將套筒狀燃料腔內的火藥迅速點燃燃燒并不斷膨脹，推動活塞及活塞頂桿加速前進，活塞頂桿推動套筒狀模擬槍膛做軸向加速運動，此時，空心油壓頂桿所受的支撐力F_N和彈丸所受的摩擦力f之差等于m_測試彈丸×α_測試彈丸，即F_N-f＝-m×a_模擬檢驗，那么對彈丸摩擦力的測量就轉換為對空心油壓頂桿應力和彈丸加速度的測量。由于套筒狀模擬槍膛和空心試驗彈丸的加速度數值相同，方向相反，那么a_測試彈丸＝-a_模擬檢驗；空心油壓頂桿在支撐力F_N的作用下產生形變，即微小應變，該微小應變通過應變片捕獲，那么根據廣義胡克定律，應力與應變的關系有：σ＝E×ε，那么摩擦力f可表示為f＝σ×A+m×a_模擬檢驗，式中A為油壓頂桿的截面積，至此可計算出彈藥所受摩擦力f，克服了現有彈藥的摩擦力測試采用計算得出存在測試精度較大的問題。

一種內彈道高速摩擦力仿真模擬測試試驗臺，還包括恒壓泵、應變儀和起爆器；應變片的輸出端與應變儀的輸入端連接；套筒狀燃料腔的左側壁上設置有堵頭，且起爆器上設置有穿入堵頭內的起爆線，空心油壓頂桿的右端與恒壓泵之間設置有與兩者連通的高壓軟管，高壓軟管上設置有壓力表。

應變儀的設置，是將應變片捕獲的微小應變經其濾波放大記錄過程實現摩擦力的測量；恒壓泵可以控制產生不同的壓力，并通過壓力表實時觀測；通過設置起爆器和堵頭，實現火藥的合理點燃及火藥的合理放置。