[發明專利]一種固體推進劑應變量加載器及其使用方法

有效

• 申請號: 202011059005.3
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112179771B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 趙方超;李晗;李澤華;黃文明;魏小琴;胡濱
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第五九研究所
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06;G01B5/30
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 張建

本發明提供了一種固體推進劑應變量加載器及其使用方法，包括帶有滑塊的剛性框架，滑塊兩端分別配合在剛性框架的兩根側梁上；還包括位移調節機構，用于將滑塊調節至預設位置并固定；在剛性框架上設置有用于卡合固體推進劑樣品的卡部和百分表，百分表的測頭接觸滑塊并與滑塊的滑動方向一致。使用方法步驟包括：計算應變加載量；將滑塊調至初始位置，卡放樣品，根據加載量調節滑塊位置，將帶有固體推進劑樣品的加載器轉移至試驗環境中，開展相關試驗。本發明以極其簡單和巧妙的結構實現了模擬固體推進劑在固體火箭發動機中的受力情況，所提供的固體推進劑應變量加載器具有非常高的精確度、穩定性和可靠性，同時使得試驗操作非常簡單、快速。

技術領域

本發明屬于固體推進劑試驗技術領域，具體涉及一種固體推進劑應變量加載器及其使用方法。

背景技術

在固體火箭導彈結構中，固體火箭發動機是其核心部分，占整個導彈質量和體積的40%～60%。固體推進劑作為固體火箭發動機的動力源，以高聚物為架構，化學活性相對較高，極易受到貯存環境因素作用而發生開裂、變形等老化失效，失去使用價值。由于固體推進劑的生產工藝主要為貼壁澆注，其更換、維修困難，維修費用高，一旦發生老化失效，會引起固體火箭導彈發射失敗。

固體火箭發動機具有“長期貯存、一次使用”的特點，在長期貯存過程中，性能變化最為明顯的就是固體推進劑藥柱的力學性能，因此，本領域常常通過監測固體推進劑力學性能好壞來預估固體火箭發動機貯存壽命。目前，國內外大多針對無應變狀態下的固體推進劑開展力學性能變化規律研究，不能真實反映固體推進劑在固體火箭發動機中的實際受力狀態，由此外推固體火箭發動機貯存壽命的實用性不高。研究認為，固體推進劑在有應變和無應變條件下的力學性能變化情況是有區別的，在顯微電鏡下觀察發現，固體推進劑內的氧化劑、鋁粉等固體顆粒與粘合劑之間總存在空隙，在應變作用下，這些細觀缺陷會擴展、聚集、最后發展成宏觀裂紋。因此，模擬固體推進劑在固體火箭發動機中的受力情況下開展相關試驗是未來的主流趨勢。對此，首先需要解決的問題是模擬固體推進劑在固體火箭發動機中的受力情況。

發明內容

本發明目的之一在于提供一種能夠模擬固體推進劑在固體火箭發動機中受力情況的固體推進劑應變量加載器。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

一種固體推進劑應變量加載器，其特征在于：所述加載器包括耐腐蝕的剛性框架，剛性框架呈矩形結構，在剛性框架內設置有滑塊，滑塊兩端分別配合在剛性框架的兩根側梁上；所述加載器還包括位移調節機構，用于將滑塊調節至預設位置并固定；在剛性框架的下梁內側和滑塊上相向設置有用于卡合固體推進劑樣品的卡部，固體推進劑樣品被卡合后，固體推進劑樣品的軸線平行于滑塊的滑動方向，在剛性框架的上梁上固定設置有百分表，百分表的測頭垂直接觸滑塊，且百分表的測頭軸線與滑塊的滑動方向平行。

為進一步提高固體推進劑應變量加載的準確性，在剛性框架的上梁上設置有通孔，百分表穿設在通孔中，且百分表固定在上梁上。

為進一步提高固體推進劑應變量加載效率，百分表、位移調節機構和卡部分別平行、并列設置有多套/多個。

為更進一步提高固體推進劑應變量加載過程中的穩定性，滑塊兩端與兩根側梁內壁的配合方式為小間隙配合，通常認為間隙量小于0.5mm的為小間隙。

為進一步提高固體推進劑在加載過程中的穩定性和準確性，所述加載器的剛性框架、滑塊、卡部、位移調節機構均采用304L不銹鋼材料制得，且各部件表面經除油和酸洗工序。采用這樣的方案，還能夠多次重復使用加載器且不會影響加載過程及相關試驗過程的準確性。

作為本發明優選方案之一，位移調節機構包括設置在下梁上的螺孔一，螺孔一軸線平行于滑塊的滑動方向，在螺孔一中配合設置有調節螺桿，調節螺桿頂部抵靠滑塊，通過轉動調節螺桿帶動滑塊移動。