[发明专利]一种三维可调式防/隔热材料地面模拟试验装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种地面模拟试验装置，具体地说是一种三维可调式防/隔热材料地面模拟试验装置。

(二)背景技术

防/隔热材料的表征和评价需要一系列的地面模拟和检测分析方法，主要的地面模拟设备有氧乙炔烧蚀、等离子火炬、风洞、电弧加热器以及火箭发动机燃气流实验装置等。

风洞有许多类，例如常规高超速风洞，其特点是工作时间长，可达几分钟，但其温度较低，只能做低温材料的烧蚀实验。激波风洞是脉冲式的，实验时间短，为毫秒级。电弧加热器是利用大电流在电极间形成电弧，使高压气体电离，形成高速等离子射流，可以提供高压、高温气动热环境。火箭发动机燃气流实验装置的优点是可以进行大尺寸模型实验，但焓值较低，与真实飞行条件差别较大。等离子火炬是利用高压震荡激发气体形成电弧，经机械压缩和电磁收缩效应压缩后形成稳定等离子电弧，可提供高压、高温气动环境，最高温度达7000℃，比真实飞行条件恶劣。氧乙炔烧蚀是利用氧气、乙炔燃烧产生低压高温火焰，火焰温度、热流密度可调节范围宽，可用于考核防热材料烧蚀性能、热冲击性能以及隔热材料隔热性能。目前，氧乙炔已用于防热材料烧蚀性能标准化考核手段之一。

因此以氧乙炔烧蚀装置核心，辅以多向可调式装配平台和多种在线检测和监控设备，建立一个廉价、适用结构广、模拟范围宽的防/隔热材料地面模拟试验系统，对防热材料进行表征和评价，已被普遍接受。

(三)发明内容

本发明的目的是针对不同结构防/隔热材料，提供一种三维可调式防/隔热材料地面模拟试验装置。

本发明的目的是这样实现的：由横向旋转轴柄1、横向轴2、纵向平台旋转轴柄3、旋转石墨夹具轴柄4、装夹台5、石墨夹具6、被测试件7、纵向平台8、喷枪9、喷枪支架10、限流阀11、调节阀12、流量计13、压力表14、减压阀15、乙炔瓶16、氧气瓶17、轴向旋转轴18、操作台支架19、轴向旋转轴柄20、轴向进动杆21、操作台22和平台23组成；操作台22固定在操作台支架19的上方，平台23和喷枪支架10固定在操作台22上，横向轴2连接平台23，横向旋转轴柄1连接横向轴2，轴向旋转轴柄20连接轴向旋转轴18，轴向旋转轴18连接轴向进动杆21，轴向进动杆21连接平台23，纵向平台8与平台23连接，纵向平台旋转轴柄3连接纵向平台8，装夹台5在纵向平台8上方，旋转石墨夹具轴柄4与装夹台5连接，石墨夹具6夹在装夹台5中，被测试件7夹在石墨夹具6中，喷枪支架10支撑喷枪9，喷枪9连接限流阀11，限流阀11通过管道连接调节阀12，调节阀12通过管道连接流量计13，流量计13通过管道连接压力表14，压力表14通过管道连接减压阀15，减压阀15通过管道连接氧气瓶17和乙炔瓶16。

本发明还具有以下结构特征：由平台23、纵向平台8和装夹台5互成90°分布组成三向可调式烧蚀平台。纵向平台8通过齿轮和螺杆等传动装置固定于支架上，可绕轴向转动。装夹台5固定于纵向平台8上，随着纵向平台8和平台23可沿轴向、横向和纵向移动；试样固定于装夹台5上，可绕纵向转动。喷枪9固定于喷枪支架10上，通过管道与限流阀11、调节阀12、流量计13、压力表14和减压阀15连接到氧气瓶17和乙炔瓶16上。

本发明通过控制三维移动平台的工作距离及氧乙炔进气流量，可调节试验状态参数，该方法操作简单，效率高，成本低。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：