[發(fā)明專利]一種杠桿切割式?jīng)_擊波能量無源測量傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911099087.1
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110763389B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林玉亮;祁子真;張玉武;陳榮;李翔宇;盧芳云;梁民族;李志斌;彭永
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: G01L5/14
• 分類號: G01L5/14
• 代理公司: 長沙中科啟明知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43226
• 代理人: 任合明

1.一種杠桿切割式?jīng)_擊波能量無源測量傳感器，其特征在于杠桿切割式?jīng)_擊波能量無源測量傳感器由迎風(fēng)球(1)、搖桿(2)、支撐桿(3)、蓋板(4)、刀片(5)、吸能構(gòu)件(6)、基座(7)、活動螺栓(8)組成；定義迎風(fēng)球(1)靠近爆炸點(diǎn)(9)的一端為左端，遠(yuǎn)離爆炸點(diǎn)(9)的一端為右端；刀片(5)、吸能構(gòu)件(6)位于基座(7)內(nèi)，迎風(fēng)球(1)、支撐桿(3)、蓋板(4)、刀片(5)、基座(7)的中心均位于搖桿(2)的軸線上；迎風(fēng)球(1)與搖桿(2)通過螺紋相連，搖桿(2)底部的卡槽(23)卡住刀片(5)；搖桿(2)中部加工有N個滾動軸承(21)，N為正整數(shù)，支撐桿(3)穿過蓋板(4)上的圓孔及滾動軸承(21)的內(nèi)孔來實(shí)現(xiàn)搖桿(2)、支撐桿(3)、蓋板(4)三者的連接與定位，通過調(diào)節(jié)搖桿(2)底端距離基座底面的高度使支撐桿(3)穿過不同滾動軸承(21)從而調(diào)節(jié)傳感器的靈敏度及量程吸能構(gòu)件(6)底面緊貼基座(7)半圓柱形凹槽(71)的底面，蓋板(4)通過活動螺栓(8)固定在基座(7)上端，對基座(7)上端面進(jìn)行封裝；

迎風(fēng)球(1)用于將空氣中當(dāng)?shù)貨_擊波能量轉(zhuǎn)換為自身的動能，為球型，直徑為D₁；迎風(fēng)球(1)底部設(shè)置有螺絲孔，螺絲孔與搖桿(2)上端的螺紋相匹配；迎風(fēng)球(1)采用高強(qiáng)度合金材料制成，高強(qiáng)度合金材料滿足迎風(fēng)球(1)在爆炸沖擊波作用下不產(chǎn)生塑性變形；

搖桿(2)用于連接和固定迎風(fēng)球(1)和刀片(5)，為圓柱型；搖桿(2)直徑為D₂，搖桿(2)長度為L₂；搖桿(2)中部的滾動軸承(21)內(nèi)孔的直徑為d₂，d₂滿足d₂＝D₃，其中D₃為支撐桿(3)的直徑，支撐桿(3)通過插入滾動軸承(21)的內(nèi)孔來實(shí)現(xiàn)與搖桿(2)的連接，距搖桿(2)底端最近的滾動軸承(21)的中心距離搖桿(2)底面的長度為L₂₂，L₂₂滿足0.2L₂<L₂₂<0.8L₂，且0.6R₇<L₂₂<1.4R₇，其中R₇為基座(7)中半圓柱形凹槽(71)的半徑，距搖桿(2)底端最近的滾動軸承(21)的中心距離搖桿(2)頂部的長度為L₂₁，L₂₁滿足L₂₁＝L₂-L₂₂，搖桿(2)上端加工有內(nèi)螺紋，螺紋尺寸與迎風(fēng)球(1)底部螺絲孔匹配；在搖桿(2)底部加工有卡槽(23)，通過卡槽(23)與刀片(5)上端丁字頭的相互卡位來固結(jié)刀片(5)；搖桿(2)外表面沿軸向加工有一根淺刻槽標(biāo)示線(22)，用于采用量角器讀數(shù)時判定搖桿(2)的轉(zhuǎn)動角度；搖桿(2)采用高強(qiáng)度合金材料制成，要求材料滿足搖桿(2)受到?jīng)_擊波作用時不產(chǎn)生塑性變形；

支撐桿(3)用于支撐和固定搖桿(2)，為圓柱型，插在蓋板(4)寬度方向加工的圓形通孔(42)內(nèi)；支撐桿(3)長度為L₃；支撐桿(3)采用高強(qiáng)度合金材料制成，要求材料滿足在受到?jīng)_擊作用和支撐搖桿(2)轉(zhuǎn)動的過程中不產(chǎn)生塑性變形；

蓋板(4)用于固定和密封搖桿(2)、支撐桿(3)、刀片(5)、吸能構(gòu)件(6)，其形狀與基座(7)匹配即可，外形為矩形薄板，蓋板(4)的長度為L₄，寬度D₄滿足D₄＝L₃；蓋板(4)中部加工有矩形通孔(41)，其中心與蓋板(4)中心重合；沿蓋板(4)寬度方向加工有圓形通孔(42)，圓形通孔(42)位于蓋板(4)長度方向側(cè)面的中部，其截面直徑d₄₂滿足d₄₂＝D₃；圓形通孔(42)在豎起方向與搖桿(2)中部的一個滾動軸承(21)內(nèi)孔平齊，使得支撐桿(3)既穿過圓形通孔(42)又穿過一個滾動軸承(21)；蓋板(4)四個角部加工有螺絲孔，通過活動螺栓(8)與基座(7)相連；蓋板(4)采用高強(qiáng)度合金制成，要求材料滿足爆炸載荷沖擊時蓋板(4)不產(chǎn)生塑性變形；蓋板(4)通過活動螺栓(8)固定在基座(7)的頂部；

刀片(5)用于切削吸能構(gòu)件(6)，為五邊形薄片，刀片(5)端部加工有丁字頭，通過與搖桿(2)底部的卡槽(23)相互卡位來實(shí)現(xiàn)刀片(5)與搖桿(2)的連接；刀片(5)采用高強(qiáng)度合金制成，要求材料滿足切削吸能構(gòu)件(6)時刀片(5)不產(chǎn)生塑性變形；

吸能構(gòu)件(6)用于轉(zhuǎn)換和吸收迎風(fēng)球(1)的動能，為2個等厚度的四分之一圓環(huán)體，2個等厚度的四分之一圓環(huán)體固定于基座(7)中半圓柱形凹槽(71)內(nèi)，以刀片(5)為中心，弧形朝內(nèi)對稱放置；吸能構(gòu)件橫截面(61)為正方形或長方形，橫截面長為L₆₁，橫截面的寬為L₆₂，吸能構(gòu)件(6)外半徑R₆滿足R₆＝R₇，其中R₇為基座(7)中半圓柱形凹槽(71)的半徑，內(nèi)半徑r₆滿足r₆＝R₆–L₆₂；制備吸能構(gòu)件(6)的材料要求滿足：刀片(5)在沖擊波作用下對吸能構(gòu)件(6)進(jìn)行切削時，吸能構(gòu)件(6)產(chǎn)生明顯的斷裂，并使刀片(5)在其內(nèi)有明顯的嵌入位移；

基座(7)用于裝載吸能構(gòu)件(6)和固定蓋板(4)，為長方體；沿基座(7)長度方向加工有一半圓柱形凹槽(71)；在基座(7)上端面四個角部加工螺絲孔，便于基座(7)通過活動螺栓(8)與蓋板(4)相連接；基座(7)采用金屬材料制成，要求材料滿足基座(7)受到?jīng)_擊波作用時不產(chǎn)生塑性變形。