一种适用于双杆制霍普金森拉杆的压缩空气发射系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种适用于双杆制霍普金森拉杆的压缩空气发射系统，其包括外壳体，所述的外壳体包括依次釆用螺栓连接的储气罐、气缸壳体、炮管，所述的储气罐、气缸壳体内设置有一芯管，所述的芯管与所述的气缸壳体之间设置有堵盖、缓冲环、活塞，堵盖与气缸壳体内部导向环固连，缓冲环固定于堵盖的前端，活塞位于缓冲环的前端，当活塞与缓冲环接触时，活塞处于上止点，所述的芯管内具有可更换的过渡件，炮管内具有可更换的撞击子弹，所述的过渡件及撞击子弹均具有两种结构形式，一种截面为外圆内圆形式，用于与圆杆状霍普金森拉杆相配合，另一种截面为外圆内方形式，用于与集束方杆形霍普金森拉杆相配合。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于双杆制霍普金森拉杆的压缩空气发射系统
本技术涉及材料动态力学性能实验设备领域，尤其涉及一种适用于双杆制霍普金森拉杆的压缩空气发射系统。
技术介绍
霍普金森拉杆是基于一维应力波理论对材料进行动态拉伸性能测试的实验装置，经过长期发展与改进，Ogawa设计的利用套在实验杆上的撞击管代替子弹撞击法兰形成拉伸加载的方式已被广泛釆用，常用的霍普金森拉杆实验装置多为单杆制(圆杆式)。随着非均质离散型材料的发展，霍普金森杆向大直径方向进展，但随着单根圆杆杆径的增大，杆的几何弥散效应凸显，影响了实验结果的有效性，集束式霍普金森杆可有效地克服这个问题。因此，迫切需要研制一种双杆制(圆杆制和集束杆制)霍普金森拉杆实验装置，为了实现圆杆和集束杆的互换，适用于两种制式杆的压缩空气发射系统急需配套研制。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种适用于双杆制霍普金森拉杆的压缩空气发射系统。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种适用于双杆制霍普金森拉杆的压缩空气发射系统，其包括外壳体，所述的外壳体包括依次釆用螺栓连接的储气罐、气缸壳体、炮管，所述的储气罐、气缸壳体内设置有一芯管，所述的芯管与所述的气缸壳体之间设置有堵盖、缓冲环、活塞，堵盖与气缸壳体内部导向环固连，缓冲环固定于堵盖的前端，活塞位于缓冲环的前端，当活塞与缓冲环接触时，活塞处于上止点，所述的芯管内具有可更换的过渡件，炮管内具有可更换的撞击子弹，所述的过渡件及撞击子弹均具有两种结构形式，一种截面为外圆内圆形式，用于与圆杆状霍普金森拉杆相配合，另一种截面为外圆内方形式，用于与集束方杆形霍普金森拉杆相配合。优选地，所述的活塞、堵盖具有与储气罐底面通孔等径的中心通孔，所述的芯管具有法兰结构，芯管的管体位于储气罐、活塞、堵盖的中心通孔内，通过法兰与储气罐尾端固定。优选地，所述的芯管与所述的过渡件之间设置有密封件。优选地，所述的压缩空气发射系统还包括设于气缸壳体顶部的电磁阀板，所述的电磁阀板顶部安装有多个电磁阀、安全阀及压力表，所述的气缸壳体固连于一发射系统固定架上，所述的炮管架固于一炮管支座中。优选地，所述的活塞靠近炮管的一端具有倒角面，所述的活塞的倒角面与气缸壳体的倒角面接触时，活塞处于下止点,此时，活塞的倒角面的外半段未与气缸壳体接触。优选地，所述的过渡件8采用聚碳酸酯材料制作而成。优选地，所述的储气罐、气缸壳体、堵盖与芯管之间形成封闭的储气高压室I；当活塞处于下止点时，活塞、气缸壳体及其导向环之间形成活塞启动气室II，并且活塞、炮管、撞击子弹之间形成子弹发射室III；当活塞处于上止点时，堵盖、活塞与气缸壳体导向环之间形成活塞回程气室IV。优选地，所述的气缸壳体中具有多个通气孔，可将活塞启动气室II及活塞回程气室IV与外界高压气源连通，并通过电磁阀控制。为了实现束杆及圆杆双杆制的霍普金森拉杆，研发了两种制式杆均可使用的拉杆发射系统，该系统具有以下技术点：1.通过在方形束杆四周设置外圆内方聚碳酸酯过渡件的方式，实现了方杆与发射系统内部圆形通孔的匹配；而釆用内外均为圆形的聚碳酸酯过渡件，也满足了更换圆形拉杆的需求；同时，由于过渡件釆用聚碳酸酯材料，其波阻抗较金属类拉杆材料差一个数量级以上，因此，对拉杆中应力波传播的影响甚微。2.通过在过渡件与发射系统内部圆形通孔之间加设密封件，实现了发射系统与拉杆之间的密封。3.釆用截面为外圆内方或外圆内圆的撞击子弹和在拉杆端头固定圆形撞击帽的方式，实现了撞击子弹与发射系统及圆形撞击帽的匹配。附图说明图1是本申请的双杆制霍普金森拉杆的压缩空气发射系统剖视图。图2是本申请的发射系统局部放大图。图中：1、储气罐；2、气缸壳体；3、炮管；4、活塞；5、堵盖；6、缓冲环；7、芯管；8、管状过渡件；9、管状撞击子弹；10、密封件；11、电磁阀板；12、发射系统固定架；13、炮管支座；I、储气高压室；II、活塞启动气室；III、子弹发射室；IV、活塞回程气室。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。如图1及图2所示，一种适用于双杆制霍普金森拉杆的压缩空气发射系统，主要由储气罐1、气缸壳体2、炮管3、活塞4、堵盖5、缓冲环6、芯管7、管状过渡件8、管状撞击子弹9、密封件10、电磁阀板11、发射系统固定架12、炮管支座13等构成。所述的储气罐1、气缸壳体2、炮管3依次釆用螺栓连接构成压缩空气发射系统外壳体。所述的储气罐1底面具有中心通孔；气缸壳体2内部中段具有导向环，堵盖5、缓冲环6、活塞4均位于导向环内侧，堵盖5与气缸壳体2内部导向环固连，缓冲环6固定于堵盖5的前端，活塞4位于缓冲环6的前端，当活塞4与缓冲环6接触时活塞4处于上止点。活塞4、堵盖5具有与储气罐1底面通孔等径的中心通孔，芯管7具有法兰结构，芯管7管体位于储气罐1、活塞4、堵盖5的中心通孔内，通过法兰与储气罐1尾端固定；芯管7内部设置有管状过渡件8，二者接触面设置有密封件10。管状撞击子弹9位于炮管3内。电磁阀板11位于气缸壳体2顶部，上端安装有多个电磁阀、安全阀及压力表。气缸壳体2固连于发射系统固定架12上端；炮管3可架固于炮管支座13中。如图1及图2所示，活塞4靠近炮管3的一端具有外倒角结构,此倒角面与气缸壳体2相应的倒角面接触时，活塞处于下止点,此时，活塞倒角面的外半段未与气缸壳体2接触。过渡件8及撞击子弹9均具有两种结构形式：一种截面为外圆内圆形式，均可套于圆杆状霍普金森拉杆外围；另一种截面为外圆内方形式，均可套于集束方杆形霍普金森拉杆外围；且撞击子弹9可沿霍普金森拉杆自由移动。霍普金森拉杆端头固定有圆形撞击帽，可实现撞击子弹9对霍普金森拉杆的拉伸加载。过渡件8采用聚碳酸酯材料制作而成，此种材料的波阻抗较金属类霍普金森拉杆的材料差一个数量级以上，对拉杆中应力波传播的影响甚微。如图1及图2所示，储气罐1、气缸壳体2、堵盖5与芯管7之间形成封闭的储气高压室I；当活塞4处于下止点时，活塞4、气缸壳体2及其导向环之间形成活塞启动气室II，并且活塞4、炮管3、撞击子弹9之间形成子弹发射室III；当活塞4处于上止点时，堵盖5、活塞4与气缸壳体2导向环之间形成活塞回程气室IV。气缸壳体2中具有多个通气孔，可将活塞启动气室II及活塞回程气室IV与外界高压气源连通，并通过电磁阀控制。以上仅为本技术的优选实施例，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于双杆制霍普金森拉杆的压缩空气发射系统，其特征在于，其包括外壳体，所述的外壳体包括依次釆用螺栓连接的储气罐、气缸壳体、炮管，/n所述的储气罐、气缸壳体内设置有一芯管，所述的芯管与所述的气缸壳体之间设置有堵盖、缓冲环、活塞，堵盖与气缸壳体内部导向环固连，缓冲环固定于堵盖的前端，活塞位于缓冲环的前端，当活塞与缓冲环接触时，活塞处于上止点，所述的芯管内具有可更换的过渡件，炮管内具有可更换的撞击子弹，所述的过渡件及撞击子弹均具有两种结构形式，一种截面为外圆内圆形式，用于与圆杆状霍普金森拉杆相配合，另一种截面为外圆内方形式，用于与集束方杆形霍普金森拉杆相配合。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于双杆制霍普金森拉杆的压缩空气发射系统，其特征在于，其包括外壳体，所述的外壳体包括依次釆用螺栓连接的储气罐、气缸壳体、炮管，
所述的储气罐、气缸壳体内设置有一芯管，所述的芯管与所述的气缸壳体之间设置有堵盖、缓冲环、活塞，堵盖与气缸壳体内部导向环固连，缓冲环固定于堵盖的前端，活塞位于缓冲环的前端，当活塞与缓冲环接触时，活塞处于上止点，所述的芯管内具有可更换的过渡件，炮管内具有可更换的撞击子弹，所述的过渡件及撞击子弹均具有两种结构形式，一种截面为外圆内圆形式，用于与圆杆状霍普金森拉杆相配合，另一种截面为外圆内方形式，用于与集束方杆形霍普金森拉杆相配合。


2.如权利要求1所述的压缩空气发射系统，其特征在于，所述的活塞、堵盖具有与储气罐底面通孔等径的中心通孔，所述的芯管具有法兰结构，芯管的管体位于储气罐、活塞、堵盖的中心通孔内，通过法兰与储气罐尾端固定。


3.如权利要求2所述的压缩空气发射系统，其特征在于，所述的芯管与所述的过渡件之间设置有密封件。


4.如权利要求1所述的压缩空气发射系统，其特征在于，所述的压缩空气发...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢方，王源，晋冬艳，宗周红，李新平，郭瑞奇，
申请(专利权)人：南京山河特种设备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32