[发明专利]固体火箭发动机安全机构盖体剪切极限测量装置及方法

说明书

本发明提出一种固体火箭发动机安全机构盖体剪切极限的测量装置及方法，装置包括固定工装、加载设备和测量设备；固定工装用来固定待测盖体，并为加载设备、测试设备提供场地；加载设备包括拉力工装、移动机构、力传感器和加力组件；测量设备连接力传感器，显示实时加载力数值和待测盖体破坏时的最大加载力，以及整个试验过程的剪力加载曲线。本发明具有质量轻、移动方便、操作方便、加载省力、读取测量结果方便、节省成本的特点，方便一天进行多次试验，满足固体火箭发动机安全机构盖体进行批量试验的需求，具有较强的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种固体火箭发动机安全机构盖体剪切极限测量装置，属于固体火箭发动机结构静力强度试验技术领域。

背景技术

固体火箭发动机安全机构在正常工作时，其盖体(1)表面凸起部位的侧面会受到多次碰撞，所受到的剪切载荷(2)较大，如附图1所示。若盖体表面的凸起部位遭到破坏，安全机构将无法正常工作，因此，进行安全机构盖体剪切极限试验是非常有必要的。每次工厂生产出的盖体均需要随机抽取数个进行安全机构盖体剪切极限试验，检验产品是否合格。

传统的固体火箭发动机安全机构盖体剪切极限试验是利用承力柱、剪力墙、地轨等试验工位，依靠液压作动筒来实现极限剪切力的加载。但随着静力试验数量越来越多，试验厂房的试验工位与加载设备使用频率越来越高，安全机构盖体剪切极限试验数量也与日俱增，现有的试验工位与加载设备无法满足该试验的长时间占用，需要设计一种不占用试验工位与加载设备的试验装置及方法来进行剪切极限试验。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种固体火箭发动机安全机构盖体剪切极限的测量装置及方法。利用滑动丝杠的原理，实现了手动进行安全机构盖体剪切极限的测量，解放了繁重的试验设备以及大量的人力物力，有效缓解了试验压力。

本发明的技术方案为：

所述一种固体火箭发动机安全机构盖体剪切极限测量装置，包括固定工装(3)、加载设备(4)和测量设备(5)。

所述固定工装(3)是用来固定固体火箭发动机安全机构盖体(1)，并为加载设备(4)、测试设备(5)提供场地。

所述加载设备(4)包括拉力工装、移动机构、力传感器(13)和加力组件；

所述移动机构固定安装在固定工装(3)上表面，所述拉力工装安装在所述移动机构上，并能够沿所述移动机构直线运动；

所述力传感器(13)固定安装在拉力工装与加力组件之间，通过加力组件能够带动力传感器(13)并推动拉力工装沿所述移动机构直线运动；

待测盖体能够固定在所述固定工装(3)上表面的安装槽内，且处于所述拉力工装移动方向上；当加力组件带动力传感器(13)并推动拉力工装沿所述移动机构直线运动时，所述拉力工装能够给待测盖体上的表面凸起部位施加剪切载荷；

所述测量设备(5)包括仪表(17)、仪表架(18)、电池组(19)、外接电脑(6)；力传感器测试连接线(21)与仪表(17)连接，仪表(17)的外接线路(21)与电池组和外接电脑连接；仪表显示屏显示力传感器(13)传入的实时加载力数值和待测盖体破坏时的最大加载力，通过外接电脑(6)可以查看整个试验过程的剪力加载曲线。

进一步的，所述安装槽内布置有与待测盖体上的两个沉头通孔位置对应的螺纹孔，能够将待测盖体固定在所述安装槽内；且所述安装槽槽深与所述待测盖体本体结构厚度一致，当所述待测盖体安装到所述安装槽内后，待测盖体上表面与固定工装(3)上表面在同一水平面上，仅待测盖体上的表面凸起部位高于其他平面。

进一步的，所述移动机构采用滑块(10)和滑轨(11)；滑轨(11)通过螺栓组件固定于固定工装(3)上，滑块(10)与所述拉力工装固定相连；滑块(10)与滑轨(11)之间装有滚珠，减少拉力工装移动过程中的摩擦力，降低剪力测量误差。