[發明專利]一種滿足低應力波數據測量的霍普金森桿發射機構

有效

• 申請號: 201911257767.1
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN111006939B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 馮夏庭;田冕;張鳳鵬;田軍;楊成祥;蔣劍青;彭建宇
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

一種滿足低應力波數據測量的霍普金森桿發射機構，氣缸設有前后腔室，活塞桿貫穿兩個腔室，前腔室內活塞桿端部安裝炮管密封堵頭，后腔室內活塞桿端部安裝活塞盤，活塞盤直徑大于堵頭，活塞盤將后腔室隔成有桿腔和無桿腔；空壓機三路輸出，第一路通過兩個串聯按鈕開關后接入兩個氣控閥氣控口，氣控閥一開一關；第二路通過兩個串聯氣控閥接入大氣，氣控閥串聯點接入氣缸后腔室有桿腔；第三路通過氣瓶接入氣缸前腔室；前側按鈕開關與氣缸后腔室無桿腔相通；啟動空壓機，壓縮空氣進入氣缸后腔室無桿腔和氣瓶，活塞桿移向炮管且氣缸后腔室有桿腔排氣，堵頭封閉炮管；同時觸發兩個按鈕開關，兩個氣控閥開閉轉換，活塞桿退開，氣瓶氣體進入炮管發射子彈。

技術領域

本發明屬于霍普金森桿試驗技術領域，特別是涉及一種滿足低應力波數據測量的霍普金森桿發射機構。

背景技術

在進行霍普金森桿試驗時，由炮管發射的子彈高速撞擊入射桿，使入射桿產生應力波，而應力波則通過入射桿直接傳遞至試樣上，最終實現試樣的應力波加載。

但是，為了模擬爆破應力波，則需要加載到試樣上的應力波具有較低的幅值，而現有的霍普金森桿試驗設備在數據測量時卻出現了問題，由于霍普金森桿發射控制方式采用了電磁閥作為核心控制部件，但在低幅值應力波條件下，應力波數據的測量會受到電磁波(由電磁閥動作時產生)干擾，并導致真實的應力波數據淹沒在電磁噪聲中，從而造成應力波數據的失真。

另外，目前的霍普金森桿試驗設備中采用的都是單電磁閥控制方式，一旦電磁閥出現故障或出現人為誤操作，就有可能導致子彈誤發射事故的發生，從而給人員和設備的安全造成嚴重威脅。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種滿足低應力波數據測量的霍普金森桿發射機構，能夠避免電磁噪聲的出現，使獲取的應力波數據更加真實可靠，并且能夠有效降低子彈誤發射的發生幾率，從而提高試驗的安全性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種滿足低應力波數據測量的霍普金森桿發射機構，包括發射臺、炮管、氣缸、氣瓶、空壓機、第一氣控閥、第二氣控閥、第一按鈕開關及第二按鈕開關；所述炮管水平架設在發射臺上方，氣瓶安裝在發射臺下方，空壓機安裝在發射臺側方，氣缸安裝在炮管后部；所述氣缸水平設置，在氣缸內部設有前腔室和后腔室，活塞桿密封穿過前腔室與后腔室的隔板，位于前腔室的活塞桿端部安裝有炮管密封堵頭，在前腔室的軸向缸壁上開設有發射出氣口，所述炮管后部的進氣端管口與發射出氣口密封連通，在前腔室的徑向缸壁上開設有發射進氣口，發射進氣口通過發射進氣管與氣瓶的出氣口密封連通；位于所述后腔室的活塞桿端部安裝有活塞盤，活塞盤將后腔室分隔成有桿腔和無桿腔，活塞盤的直徑大于炮管密封堵頭的直徑；所述第一按鈕開關和第二按鈕開關結構相同，其上均包括進氣口、常開出氣口、常閉出氣口及泄壓口，泄壓口直接與大氣連通；所述空壓機的供氣口以三路輸出，第一路與第一按鈕開關的進氣口相連通，第二路與第一氣控閥的進氣口相連通，第三路與氣瓶的進氣口相連通；所述第一按鈕開關的常開出氣口與氣缸后腔室的無桿腔相連通，第一按鈕開關的常閉出氣口與第二按鈕開關的進氣口相連通，第二按鈕開關的常開出氣口以兩路輸出，第一路與第一氣控閥的閉閥氣控口相連通，第二路與第二氣控閥的開閥氣控口相連通；所述第二按鈕開關的常閉出氣口以兩路輸出，第一路與第一氣控閥的開閥氣控口相連通，第二路與第二氣控閥的閉閥氣控口相連通；所述第一氣控閥的出氣口以兩路輸出，第一路與第二氣控閥的進氣口相連通，第二路與氣缸后腔室的有桿腔相連通；所述第二氣控閥的出氣口與大氣相連通。

本發明的有益效果：

本發明的滿足低應力波數據測量的霍普金森桿發射機構，能夠避免電磁噪聲的出現，使獲取的應力波數據更加真實可靠，并且能夠有效降低子彈誤發射的發生幾率，從而提高試驗的安全性。

附圖說明

圖1為本發明的一種滿足低應力波數據測量的霍普金森桿發射機構的結構示意圖；

圖2為本發明的氣缸內部剖視圖；