本发明专利技术公开了一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，包括止托管、激光测速装置、止托盘，所述止托管的头端与气体炮炮管出口位置相接，止托管中设置有与气体炮炮管内孔同轴，且形状、孔径一致的弹道孔；所述激光测速装置包括两对光敏元件与激光发射器，以及计时器，光敏元件与计时器连接，两对光敏元件与激光发射器分别一前一后的安装于止托管上设置的安装孔内，所述止托盘安装于止托管的尾端，止托盘设置有中心孔，中心孔的孔径大于弹体的最大外径且小于弹托的最大外径；所述止托管中开设有侧槽，侧槽与弹道孔连通，用于排气和排掉冲击后弹托的碎屑。本发明专利技术能够有效地降低冲击试验的分散性从而降低试验成本。
An integrated bracket for gas gun exhaust, velocity measurement and chip removal
【技术实现步骤摘要】
一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置
本专利技术涉及一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，属于高速弹道冲击试验领域，尤其是针对航空发动机风扇/压气机叶片硬物损伤领域。
技术介绍
航空发动机在正常服役过程中往往不可避免地吸入砂石、弹壳类金属等硬物，与高速旋转的风扇/压气机叶片发生碰撞造成叶片前缘等部位出现缺口、凹坑等硬物损伤。气体炮是在实验室条件下用于人为创造与外场一致的硬物损伤的试验手段，被广泛应用于航空发动机硬物损伤领域。用于测量弹体的测速装置和止托装置都设置在气体炮的后程炮管上，若测速段距离炮口较远往往导致测速偏大，同时止托装置若为了排屑和完成不同尺寸弹体的止托任务往往会设置较长的排屑孔，那么弹体在此空档区内空中飞行极可能增加弹体在与试样碰撞前发生偏转的可能性，进而放大了冲击损伤的随机性不利于试验的重复性。为了实现控制变量(如冲击速度，冲击角度等)类型的试验往往需要进行大量的冲击试验而后从中选择相同冲击姿势造成的硬物损伤进行下一步的性能测试(如高循环疲劳性能)。因此，基于目前止托技术的高速弹道冲击试验的可重复性较差，势必造成大量的人力物力的浪费，加剧试验成本。所以，需要一种新的气体炮用止托技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，以解决航空发动机硬物冲击领域中由于弹体(如正方体)空中飞行距离过长而导致飞行偏转造成冲击姿势过于随机而导致冲击损伤分散性过大的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，包括止托管、激光测速装置、止托盘，所述止托管的头端与气体炮炮管出口位置相接，止托管中设置有与气体炮炮管内孔同轴，且形状、孔径一致的弹道孔；所述激光测速装置包括两对光敏元件与激光发射器，以及计时器，光敏元件与计时器连接，两对光敏元件与激光发射器分别一前一后的安装于止托管上设置的安装孔内，且每一对光敏元件与激光发射器分别相向设置，每对光敏元件与激光发射器所在的安装孔的中心重合；所述止托盘安装于止托管的尾端，止托盘设置有中心孔，中心孔的孔径大于弹体的最大外径且小于弹托的最大外径；所述止托管中开设有侧槽，侧槽与弹道孔连通，用于排气和排掉冲击后弹托的碎屑。所述弹道孔的截面为椭圆形。所述计时器上设置有“准备”指令按钮，按下“准备”指令按钮后，计时器开始计时工作，工作时，弹托切割前激光发射器的光柱使前光敏元件触发信号使计时开始，弹托切割后激光发射器的光柱使后光敏元件触发信号使计时结束，计时器进入未准备状态防止弹托碎屑切割光线的干扰。所述的两对光敏元件与激光发射器的中心线共面。所述止托盘厚度为5～10mm。所述侧槽位于止托管的后半段。所述侧槽为设置于弹道孔两侧且关于弹道孔中心线对称的两个台阶形槽。所述的两个台阶形槽将弹道孔切割为原有的2/3大小，留存的2/3大小的弹道孔用作弹托的滑行轨道。所述止托盘上设置有外螺纹，止托管尾端设置有与之相适配的内螺纹，止托盘通过螺纹安装于止托管尾端。所述止托装置工作时，试样安置在弹体出口位置10mm以内。有益效果：本专利技术将气体炮前端排气、测速、止托排屑等功能有机地结合在一体，能够有效地降低冲击试验的分散性从而降低试验成本。附图说明图1a为本专利技术一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置结构图；图1b为图1a中A-A向的剖面示意图；图1c为图1a中B-B向的剖面示意图；图1d为图1a中C-C向的剖面示意图；图2为本专利技术一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置部分剖视图；图3为止托管三维立体图；图4为止托盘三维立体图；图5a为方形弹体以一种姿态安装在弹托内；图5b为方形弹体以另一种姿态安装在弹托内；图中附图标记：1-止托管，2-止托盘，3-前光敏元件，4-后光敏元件，5-前激光发射器，6-后激光发射器，7-弹托，8-弹体，9-计时器，10-气体炮炮管，11-试样，12-弹道孔，13-中心孔，14-侧槽，15-内孔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。如图1a-1d，以及图2和3所示，本专利技术的一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，包括止托管1、激光测速装置、止托盘2，其中：止托管1的头端与气体炮炮管10出口位置相接，止托管1中设置有与气体炮炮管10的内孔15同轴，且形状、孔径一致的弹道孔12，如图1b和1d所示；在确保止托管1的弹道孔12与气体炮炮管10的内孔15同轴同位的情况下，将止托管1固定在气体炮炮管10出口位置以保证弹托7携带弹体8能够光滑地由炮管10进入止托管1。其中，如图5a和5b，弹托7的外形与气体炮炮管10内孔及托管1的弹道孔12的形状相同，弹托1中开设有装弹槽，装弹槽中用于安装弹体8；装弹槽位于弹托7头部中心位置，且装弹槽的形状与弹体8外形相适配，在飞行中起到支撑弹体的同时防止弹体与弹托之间的转动。激光测速装置包括计时器9，以及两对光敏元件和激光发射器，分别为前光敏元件3和前激光发射器5，后光敏元件4和后激光发射器6，前光敏元件3、后光敏元件4分别与计时器9连接，两对光敏元件与激光发射器分别一前一后的安装于止托管1上设置的安装孔内，且每一对光敏元件与激光发射器分别相向设置，每对光敏元件与激光发射器所在的安装孔的中心重合。两对光敏元件与激光发射器的中心线共面。两对光敏元件与激光发射器安装于止托管1靠近止托盘2的后半段。计时器9上设置有“准备”指令按钮，按下“准备”指令按钮后，计时器9开始计时工作，工作时，弹托切割前激光发射器的光柱使前光敏元件触发信号使计时开始，弹托切割后激光发射器的光柱使后光敏元件触发信号使计时结束，计时器进入未准备状态防止弹托碎屑切割光线的干扰。止托盘2安装于止托管1的尾端，止托盘2设置有中心孔13，中心孔13的孔径大于弹体8的最大外径且小于弹托7的最大外径；从而实现弹托8与弹体7的分离。如图4所示，止托盘2上设置有外螺纹，止托管1尾端设置有与之相适配的内螺纹，止托盘2通过螺纹安装于止托管1尾端。止托盘厚度为5～10mm。如图1a、1c，以及图3所示，止托管1中开设有侧槽14，侧槽14与弹道孔12连通，侧槽14位于止托管1的后半段，即安装有两对光敏元件和激光发射器的那一段。侧槽14为设置于弹道孔12两侧且关于弹道孔12中心线对称的两个台阶形槽。两个台阶形槽将弹道孔12切割为原有的2/3大小。侧槽用于排气和排掉冲击后弹托的碎屑不仅能够减小气体对测速中弹托7飞行的影响又能防止碎屑阻塞，留存的2/3的中心孔用作弹托7的滑行轨道。弹道孔12的截面为椭圆形，目的在于：弹托在飞行过程中通过椭圆形的炮膛对椭圆形的弹托的限制作用，以实现防止弹托与弹体的转动。止托装置工作时，试样11安置在弹体出口位置10mm以内。以最大程度地缩短弹体在空中的飞行时间减小弹体发生偏转的可能性，从而提高硬物冲击的精度。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，其特征在于：包括止托管(1)、激光测速装置、止托盘(2)，所述止托管(1)的头端与气体炮炮管(10)出口位置相接，止托管(1)中设置有与气体炮炮管(10)内孔同轴，且形状、孔径一致的弹道孔(12)；所述激光测速装置包括两对光敏元件与激光发射器，以及计时器(9)，光敏元件与计时器(9)连接，两对光敏元件与激光发射器分别一前一后的安装于止托管(1)上设置的安装孔内，且每一对光敏元件与激光发射器分别相向设置，每对光敏元件与激光发射器所在的安装孔的中心重合；所述止托盘(2)安装于止托管(1)的尾端，止托盘(2)设置有中心孔(13)，中心孔(13)的孔径大于弹体(8)的最大外径且小于弹托(7)的最大外径；所述止托管(1)中开设有侧槽(14)，侧槽(14)与弹道孔(12)连通，用于排气和排掉冲击后弹托的碎屑。
【技术特征摘要】
1.一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，其特征在于：包括止托管(1)、激光测速装置、止托盘(2)，所述止托管(1)的头端与气体炮炮管(10)出口位置相接，止托管(1)中设置有与气体炮炮管(10)内孔同轴，且形状、孔径一致的弹道孔(12)；所述激光测速装置包括两对光敏元件与激光发射器，以及计时器(9)，光敏元件与计时器(9)连接，两对光敏元件与激光发射器分别一前一后的安装于止托管(1)上设置的安装孔内，且每一对光敏元件与激光发射器分别相向设置，每对光敏元件与激光发射器所在的安装孔的中心重合；所述止托盘(2)安装于止托管(1)的尾端，止托盘(2)设置有中心孔(13)，中心孔(13)的孔径大于弹体(8)的最大外径且小于弹托(7)的最大外径；所述止托管(1)中开设有侧槽(14)，侧槽(14)与弹道孔(12)连通，用于排气和排掉冲击后弹托的碎屑。2.根据权利要求1所述的气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，其特征在于：所述弹道孔(12)的截面为椭圆形。3.根据权利要求1所述的气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，其特征在于：所述计时器(9)上设置有“准备”指令按钮，按下“准备”指令按钮后，计时器(9)开始计时工作，工作时，弹托切割前激光发射器的光柱使前光敏元件触发信号使计时开始，弹托切割后激光发射器...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋迎东，贾旭，胡绪腾，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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