[发明专利]一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置及使用方法

说明书

本发明公开一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置及使用方法，属于实验设备保护技术领域，压杆杆件包括两个第一支座，第一支座之间从左到右依次设有吸收杆、透射杆以及入射杆，入射杆的两侧对称设有固定拉杆，两个固定拉杆之间设有若干保护机构，保护机构包括开放型圆形防护罩，开放型圆形防护罩的两端通过伸缩拉杆连接有半开放型固定罩，伸缩拉杆的两端通过螺母分别与半开放型固定罩以及开放型圆形防护罩连接，半开放型固定罩的外侧上设有铰支座；本发明是一种结构简单，操作方便的防护装置，能够巧妙地约束杆件不偏离受冲击轨道的范围，保证了试验人员的安全，增加了实验装置的安全系数，有效地防止了安全事故的发生。

技术领域

本发明实验设备保护技术领域，具体涉及一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置及使用方法。

背景技术

在多种科学研究、工程技术、军事技术等领域中存在许多爆炸振动或冲击载荷问题，材料在冲击载荷作用下的力学特性极其复杂，因此，材料的动态力学性能一直是学者重点研究的方向之一，其中，霍普金森压杆被认为是研究材料在高应变率下动态力学性能最常用的实验设备。

常用的分离式霍普金森压杆要求入射杆、试件、透射杆和吸收杆相互接触，并且要求杆件端面完全平整，然而在动态压缩、剪切等实验过程中，虽已在杆件端面处涂抹耦合剂(如凡士林等耦合剂)以避免端面不平整造成局部接触受力不均的现象，但在实验的实际操作过程中无法避免因轴压过大导致杆件状态极不稳定的情况，当杆件受到冲击荷载，杆件极有可能偏离理想轨道，导致杆件大幅弹起，出现杆件崩落，从而引发实验室人员安全事故及设备财产损失。

另外，目前的分离式霍普金森压杆的保护装置，仅在试件位置施加安全措施以防止试件冲击破碎、迸溅导致安全事故，但对杆件崩落防护存在明显不足，故为确保整体实验环境的安全性，极有必要设置相应的保护装置对杆件杆部进行防护，来约束杆件的偏离幅度和范围。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置及使用方法，用于防止杆件偏离冲击轨道所造成的实验装置和实验操作人员的伤害。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置，压杆杆件包括半开放型固定罩，开放型圆形防护罩，伸缩拉杆，螺母。将两个半开放型固定罩紧闭的套设在霍普金森压杆两侧的固定拉杆上，在半开放型固定罩螺孔处连接伸缩拉杆，伸缩拉杆的另一端连接开放型圆形防护罩，通过转动伸缩拉杆可调整防护罩水平方向的高度，所述装置之间均由螺母进行固定、连接。

进一步的，所述半开放型固定罩一侧装有铰支座，另一侧由螺母进行固定并将其闭合，便于安装拆卸。

进一步的，所述半开放型固定罩、开放型圆形防护罩均采用双层结构，由外到内的顺序依次是：高强钛合金和高弹性橡胶，高弹性橡胶可有效地缓冲作用力，防止钛合金外壳对杆件产生损伤。

进一步的，所述伸缩拉杆采用定位帽形式的伸缩拉杆，外部为钛合金制作，安装时拧动定位帽即可任意调节伸缩长度，伸缩方便，整体操作简单，实用性较强。

进一步的，所述半开放型固定罩内橡皮套的直径等于固定杆的直径，开放型圆形防护罩内的橡胶套直径略大于受冲击杆件(如入射杆、透射杆和吸收杆)的直径，使其在支撑力的作用下能够悬浮在杆件的周围。

一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置的使用方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：将开放型圆形防护安装在受冲击杆上；

步骤二：将两个半开放型固定罩紧闭的套设在霍普金森压杆两侧的固定拉杆上，铰支座处朝外，螺孔处朝内并分别与两根伸缩拉杆的一端相连；

步骤三：将两根伸缩拉杆的另一端分别与开放型圆形防护罩(7)两侧的螺孔处连接，形成一个整体，对杆件进行保护。

本发明的有益效果：