[发明专利]炮管材料烧蚀试验装置和方法

权利要求书

1.一种炮管材料烧蚀试验装置，其特征在于：包括密闭爆发器、安装支架和测试系统，所述密闭爆发器包括圆筒(1)、第一堵头(2)、第二堵头(3)、挡环(4)、点火电极(5)和衬筒(6)，所述圆筒(1)的端面上轴向开有通孔(11)，所述第一堵头(2)和第二堵头(3)分别密封安装在通孔(11)的右侧和左侧，所述第一堵头(2)的表面开有第一穿孔(21)，所述第一堵头(2)的右表面开有与第一穿孔(21)相贯通的第一凹槽(22)，该第一凹槽(22)的底面上安装有爆破膜片(a)，所述挡环(4)连接在第一堵头(2)的左侧，该挡环(4)的外侧壁和通孔(11)的侧壁之间形成有供试件(j)安装的容置区域(b)，所述第二堵头(3)的表面开有供点火电极(5)插设的第二穿孔(31)，所述衬筒(6)插设在通孔(11)内，并设置在第二堵头(3)的右侧，所述衬筒(6)的周壁上设有开孔，所述安装支架包括第一挡板(7)、第二挡板(8)和拉杆(9)，所述第一挡板(7)和第二挡板(8)分别夹持在密闭爆发器的右侧和左侧，并通过拉杆(9)进行连接，试件(j)安装于容置区域(b)中时，试件(j)与挡环(4)之间留有狭缝；

所述测试系统包括应变片、压电晶体传感器、应变仪、电荷放大器和USB数据采集仪，所述应变片沿切线方向粘贴在试件(j)的外表面，并与应变仪进行电连接，所述应变仪与USB数据采集仪进行电连接，所述圆筒(1)的侧壁上径向开有台阶孔(12)，所述压电晶体传感器密封安装在台阶孔(12)中，并与电荷放大器进行电连接，所述电荷放大器与USB数据采集仪进行电连接；

所述炮管材料烧蚀试验装置的炮管材料烧蚀试验方法包括以下步骤：

(1)清洗试件(j)：用无水乙醇清洗试件(j)，并自然晾干；

(2)测量试件(j)的内径；

(3)在试件(j)的外表面沿切线方向粘贴应变片；

(4)对压电晶体传感器进行标定；

(5)对炮管材料烧蚀试验装置进行安装：

A、先将试件(j)放置在圆筒(1)的通孔(11)中，然后将爆破膜片(a)安装在第一堵头(2)的第一凹槽(22)的底面上，将挡环(4)连接在第一堵头(2)的左侧，再将第一堵头(2)装入圆筒(1)的通孔(11)的右侧，接着从圆筒(1)的通孔(11)的左侧装入衬筒(6)，将点火电极(5)插设在第二堵头(3)的第二穿孔(31)中，再将称量好的发射药包放在衬筒(6)中，再将点火电极(5)连接点火头，第二堵头(3)装入圆筒(1)的通孔(11)的左侧；

B、将密闭爆发器夹紧安装在由第一挡板(7)、第二挡板(8)和拉杆(9)构成的安装支架中；

C、将压电晶体传感器安装在圆筒(1)的台阶孔(12)中形成密闭空间；

D、连接测试系统的仪器设备并进行仪器设备调试及参数设置；

(6)炮管材料烧蚀试验装置的较验：点火进行小装药量的试爆，对实验装置进行检查，确定其安全可靠性，对仪器设备进行再次调试，确定参数设置是否合理；

其中，实验过程如下：点火，发射药爆炸产生的压力冲破爆破膜片(a)，试件(j)受到火药气体的烧蚀和冲刷，在一定的爆炸次数后取出试件(j)，称量重量得到烧蚀的结果；

(7)进行实验并保存实验数据：根据小装药量试爆的结果，酌情增加火药量，直到预期的压力峰值；保存原始数据；对仪器进行标定，记下标定值，以便后期处理；改换不同径比的圆筒(1)再次进行实验，火药量酌情加减。

2.根据权利要求1所述的炮管材料烧蚀试验装置，其特征在于：所述密闭爆发器还包括第一密封圈(c)、第二密封圈(d)、第三密封圈(e)和第四密封圈(f)，所述第一堵头(2)的外侧壁上开设有第一环形凹槽(24)，所述第一密封圈(c)和第二密封圈(d)夹设在第一环形凹槽(24)和通孔(11)的侧壁之间，所述第二堵头(3)的外侧壁上开设有第二环形凹槽(32)，所述第三密封圈(e)和第四密封圈(f)夹设在第二环形凹槽(32)和通孔(11)的侧壁之间。

3.根据权利要求2所述的炮管材料烧蚀试验装置，其特征在于：所述第一密封圈(c)和第三密封圈(e)为三角形密封圈，所述第二密封圈(d)和第四密封圈(f)为O形密封圈。