一种冲量测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种冲量测试装置，其中，靶组件与摆杆的下端固定连接，靶组件相对于摆杆呈对称分布，摆杆的上端与横向的转轴固定连接，靶组件的冲击加载面与转轴平行，转轴通过滚子轴承安装于矩形连接块的下部，矩形连接块的四角与支架的四根支撑杆的上端固定连接，转轴的一端固定套装有轴套，光栅角度传感器的内筒固定套装于轴套外，光栅角度传感器的信号输出端与数据采集器的信号输入端连接。本实用新型专利技术采用靶组件、摆杆、转轴和滚子轴承组成摆锤结构，具有结构精致合理、紧凑、配合精度高、状态不易改变以及加工、安装、维护、使用简单方便的优点，利用光栅角度传感器测量转轴及靶组件的摆动角度，能够获得更加准确的冲量参数。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种冲量测试装置，尤其涉及一种基于光栅传感器的冲量测试装置。
技术介绍
冲量测试装置是一种对炸药冲量进行测试的装置，比如:物体在遭受脉冲X光的照射时，软X光的部分能量将在物体表面瞬时沉积，引起材料的汽化反冲，给其施加一个瞬时的脉冲载荷，进而引起物体的动力响应、破坏或失效。为研宄物体在X光照射下的结构响应，采用片炸药加载模拟真实X光产生的脉冲载荷是较为经济、实用的手段。片状炸药的比冲量参数，是片炸药模拟X光加载下结构响应实验研宄中的载荷设计的重要参数之一。片炸药冲量测量一般采用冲击摆结构，传统的测量装置主要有两种方式，一种是采用弹簧和指针的方式记录摆锤最大摆动角度来计算炸药冲量；另一种是采用角度编码器和示波器记录摆角的角度来计算炸药冲量。上述传统冲击摆结构中，第一种装置作为早期的片炸药比冲量测试装置，结构比较简陋，关键连接(例如摆锤与摆杆、摆杆与转轴等)精度不高，容易松动，在冲击载荷作用下状态很难保持，角度测量采用指针一刻度盘模式，精度也较低；第二种冲量测试装置虽然采用了角度编码器，但主轴与光栅转轴采用齿轮组连接，由于啮合轮齿间的间隙，引入了新的误差来源，不利于转角的精确测量，导致测量结果不够精确。
技术实现思路
本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于光栅传感器测量角度且测量精确的冲量测试装置。本技术通过以下技术方案来实现上述目的:一种冲量测试装置，包括支架、矩形连接块、靶组件、摆杆、转轴、滚子轴承、光栅角度传感器和数据采集器，所述靶组件与所述摆杆的下端固定连接，所述靶组件相对于所述摆杆呈对称分布，所述摆杆的上端与横向的所述转轴固定连接，所述靶组件的冲击加载面与所述转轴平行，所述转轴通过滚子轴承安装于所述矩形连接块的下部，所述矩形连接块的四角与所述支架的四根支撑杆的上端固定连接，所述转轴的一端固定套装有轴套，所述光栅角度传感器的内筒固定套装于所述轴套外，所述光栅角度传感器的信号输出端与所述数据采集器的信号输入端连接，所述靶组件的冲击加载面与所述转轴平行。上述结构中，支架作为其它部件的安装基础；矩形连接块安装于支架的顶部，作为转轴、摆杆、靶组件等部件的安装基础，其与支架采用分体式结构，有利于提高矩形连接块的水平度，从而提高冲量测试精度；靶组件用于接受冲击，并在冲击作用下摆动；摆杆用于连接靶组件和转轴，并确定靶组件的摆动半径和摆动轨迹；靶组件相对于摆杆呈对称分布，可防止靶组件摆动过程对转轴产生扭转力矩，影响冲量测试结果；转轴作为摆杆的安装基础，并通过滚子轴承实现被吊装和自由摆动的功能；滚子轴承用于实现转轴的吊装和自由摆动；光栅角度传感器用于高精度检测转轴的摆动角度；数据采集器用于采集光栅角度传感器输出的信号并进行数据处理。为了确保转轴的平衡，所述滚子轴承为两个，安装于所述转轴上并分别位于所述摆杆的两侧。具体地，所述摆杆的下端与所述靶组件采用锁紧螺钉连接。为了防止转轴、轴套和光栅角度传感器的内筒这三者之间产生相对扭转，所述轴套与所述光栅角度传感器的内筒之间通过键连接，所述转轴与所述轴套之间、所述轴套与所述键之间均为过盈配合。为了确保矩形连接块处于水平方向，以确保转轴处于水平方向，所述矩形连接块的上表面安装有水平仪。优选地，所述光栅角度传感器外安装有护罩。为了便于本冲量测试装置的移动，所述支架的底部四角安装有四个滚轮。为了确保本冲量测试装置的测试时保持稳定，所述支架的底部四角还分别通过四个支撑腿安装有四个脚盘，所述支撑腿能够相对于所述支架的底部在竖直方向旋转和固定，在所述脚盘向下处于最低位时，所述滚轮的底部高于所述脚盘的底部。为了提高本冲量测试装置在应用时的支撑稳定性，所述支撑腿的下端与所述脚盘之间采用球头连接。本技术的有益效果在于:本技术采用靶组件、摆杆、转轴和滚子轴承组成摆锤结构，具有结构精致合理、紧凑、配合精度高、状态不易改变以及加工、安装、维护、使用简单方便的优点，利用光栅角度传感器测量转轴及靶组件的摆动角度，在以某一摆角为初始条件的前提下，能够获得随时间变化的摆角曲线，采用常规方法求解出其阻尼，从而得到标定时的最大修正摆角，从而使获得的冲量参数更加准确。【附图说明】图1是本技术所述冲量测试装置的局剖主视结构示意图；图2是本技术所述冲量测试装置的俯视结构示意图；图3是本技术所述矩形连接块、摆杆、转轴、滚子轴承和光栅角度传感器的局剖主视结构示意图；图4是本技术所述支撑腿和脚盘之间的连接结构示意图；图5是本技术所述靶组件与摆杆之间的连接结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步说明:如图1-图5所示，本技术所述冲量测试装置包括支架3、矩形连接块14、靶组件1、摆杆2、转轴5、滚子轴承、光栅角度传感器8和数据采集器(采用常规采集器即可、可安装在任意合适的位置，图中未示出)，靶组件I与摆杆2的下端采用锁紧螺钉17固定连接，靶组件I相对于摆杆2呈对称分布，本例中，靶组件I为立方体形状，摆杆2的上端与横向的转轴5固定连接，靶组件I的冲击加载面与转轴5平行，所述滚子轴承包括两个，即第一滚子轴承4和第二滚子轴承6，第一滚子轴承4和第二滚子轴承6套装于转轴5上并分别位于摆杆2的两侧，第一滚子轴承4和第二滚子轴承6安装于矩形连接块14的下部，矩形连接块14的上表面安装有水平仪15，矩形连接块14的四角与支架3的四根支撑杆(即标记3所指向的部件，但图中未另外标记)的上端固定连接，转轴5的一端(图1中的右端)固定套装有轴套12，光栅角度传感器8的内筒固定套装于轴套12外，轴套12与光栅角度传感器8的内筒之间通过键13连接，转轴5与轴套12之间、轴套12与键13之间均为过盈配合，光栅角度传感器8的信号输出端与数据采集器的信号输入端连接，光栅角度传感器8外安装有护罩7 ;支架3的底部四角安装有四个滚轮10，支架3的底部四角还分别通过四个支撑腿9安装有四个脚盘11，支撑腿9的下端与脚盘11之间采用球头16连接，支撑腿9能够相对于支架3的底部在竖直方向旋转和固定，在脚盘11向下处于最低位时，滚轮10的底部高于脚盘11的底部。如图1和图2所示，利用本冲量测试装置进行炸药冲量测试前，先将支撑腿9向上旋转，使滚轮10触地起支撑作用，然后通过滚轮10将其推至测试地点，再将支撑腿9向下旋转，使脚盘11触地起支撑作用，此时滚轮10与地面之间有间隙，不承重，通过支撑腿9相对于支架3底部的位置，使整个支架处于水平，即使矩形连接块14上表面的水平仪15处于水平位置；测量时，将要测试的炸药粘贴在靶组件I的冲击加载面上，炸药被起爆后，摆杆2沿反方向摆动，同时带动转轴5、轴套12和光栅角度传感器8的内筒一起转动，光栅角度传感器8将检测到的摆动角度信息传输给数据采集器，数据采集器记录并存储摆杆2的最大摆角，获得了最大摆角，便可通过摆角、摆杆2与靶组件I的质量和转动惯量计算出炸药的冲量，计算的方法是常规方法，在此不再赘述。上述实施例只是本技术的较佳实施例，并不是对本技术技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本技术专利的权利保护范围内。【主权项】1.一种冲量测试装置，其特征在于:包括支架、矩形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲量测试装置，其特征在于：包括支架、矩形连接块、靶组件、摆杆、转轴、滚子轴承、光栅角度传感器和数据采集器，所述靶组件与所述摆杆的下端固定连接，所述靶组件相对于所述摆杆呈对称分布，所述摆杆的上端与横向的所述转轴固定连接，所述靶组件的冲击加载面与所述转轴平行，所述转轴通过滚子轴承安装于所述矩形连接块的下部，所述矩形连接块的四角与所述支架的四根支撑杆的上端固定连接，所述转轴的一端固定套装有轴套，所述光栅角度传感器的内筒固定套装于所述轴套外，所述光栅角度传感器的信号输出端与所述数据采集器的信号输入端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岳晓红，毛勇建，杨琪，王军评，张赪纲，黄含军，吕剑，方建，陈豫，于毅，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51