CN104713430A - 一种测量战斗部容积用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量战斗部容积用装置，是为了解决液体介质测量法和固体介质测量法存在的测量误差大、清理困难的技术问题。本发明包括定容缸体、活塞、密封圈、压力表、导气管、密封板、压板、固定座、移动式安装架等，移动式安装架上有定容缸体、活塞、密封圈、压力表，战斗部的装药口通过密封板、压板、固定座密封，并在定容缸体与压力表和压板之间有导气管。本发明主要用于战斗部药室容积的精密测定。

Description

一种测量战斗部容积用装置

技术领域

本发明涉及一种测量战斗部容积用装置，属混合***装药工艺领域。

背景技术

战斗部装药前，为了预估战斗部装药量或在装药后计算装药密度，需要知道战斗部的药室容积。但战斗部药室结构往往不规则，精密测量结构尺寸后再计算容积是一件难事，常采用以下两种简易的方法对战斗部药室容积进行实际测量：一种是液体介质测量法，常用自来水作介质，也叫水测法，即将自来水(密度近似为1g/cm²)注入战斗部的药室，测量注入水的质量，其值即视为所测战斗部的容积值。另一种方法是固体介质测量法，也叫换算法，即将已知其堆积密度的固体小颗粒装入战斗部药室振实后称量所装物料的质量，然后计算物料的体积，该体积值即视为所测战斗部的容积。

水测法简单易行，但存在以下无法克服的缺点：①水的密度只有在4℃条件下才为1g/cm³,而实际测量时很难保证4℃的条件，所以该法测出的密度值存在一定误差；②将水注入战斗部后需要观察水面位置，但因为表面张力的缘故，水面为下凹型弧坑，对于口径较大的战斗部，很难准确判断液面位置是否到达规定位置，造成测量时的人为判断误差，使测量不准确；③水对战斗部有一定的腐蚀作用，往往因少量未清理干净的水分而造成战斗部内表面生锈，不利装药工作；④粘附在内表面的水在装药前必须清理干净，对形状不规则或较深的战斗部，清理难度较大，也很麻烦；⑤有些战斗部内置导电结构，不能浸水，所以不能用水测法。

换算法存在以下无法克服的缺点：①颗粒物很难从壳体的死角清理干净，尤其是内置传爆管、控制导线的药室清理尤为困难；②颗粒物装入战斗部药室后需要振动，但振动不易实施，尤其是战斗部较大时不易实现；③颗粒物装入战斗部里后的振动频率和振幅几乎没有标准可循，使测量存在人为误差；④倒出颗粒物需要反复翻转战斗部，对于质量相对较大的战斗部而言消耗大量体力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的不足，提供一种测量战斗部容积用装置。该装置采用气体做测量介质，可以精密地测量出战斗部药室容积，并且无需清理，操作简易。

本发明的构思：采用气体做测量介质，根据气体状态方程,在气体质量一定的条件下，PV/T＝恒值。而测量时间很短，可认为测量期间环境温度变化忽略不计，所以PV＝恒值。若果设定P₀为当地大气压，V为***总容积(包括战斗部端口不装药部分的体积V₂、装药部分的体积V_药和***管路内体积V₃)，V1为气体体积增量，P1为气体体积增大后的压力，则有：P₀V＝P₁(V+V₁)，由此可得：

$V=\frac{P_1{V}_1}{P_0-P_1}$

V_药＝V-(V₂+V₃)

其中V₃部分是一个常数，可通过***标定获得数据；对一般战斗部而言，V₂部分形状规则，可以通过测量具体尺寸进行计算；若战斗部要求其内腔装满药，则V₂为零。

本发明提供的一种测量战斗部容积用装置，包括定容缸体、活塞、密封圈、数字式压力表、导气管、密封板、压板、固定座、移动式安装架，所述移动式安装架上有定容缸体、数字式压力表，所述定容缸体内有活塞，定容缸体与活塞之间有密封圈；所述密封板上有压板，所述定容缸体与数字式压力表和压板之间有导气管；所述定容缸体为厚壁带底的圆筒，其底部至少有2个通气嘴，下面有与之固定的固定座；所述活塞为短圆柱体，外圆面上有至少一道环周凹槽，上平面有至少2个螺纹孔；所述密封板是中间带孔的厚橡胶体；所述压板是中间有至少一个通气嘴、靠边环周分布至少3个通孔的刚性板；所述移动式安装架由车体、支架杆、面板、施力升降机构、标尺组成，车体上有支架杆，支架杆上端有面板，面板中间有施力升降机构，面板上面有标尺；所述车体是四轮手推式平板车；所述面板上有若干通孔；

所述固定座为有底板的固定座，包括底板、定位圈、螺套、拉杆、螺母，所述底板上有1个定位圈和至少3个螺套，所述螺套内有拉杆，所述拉杆穿过压板，所述拉杆在压板上面的部分有螺母；

或者所述固定座为有紧箍圈的固定座，包括紧箍圈、拉杆、螺母，所述紧箍圈由两个接近半圆的箍子和螺栓、螺母组成，所述箍子的两端向外有折边，该折边上有通孔，所述箍子的内径与战斗部的端口段外径一致，外周上有台肩，该台肩上至少有3个通孔；所述拉杆一端穿过压板，另一端穿过箍子折边上的通孔，两端均有螺母；

所述施力升降机构是螺旋机构，包括回转螺母、螺杆、手轮、固定套、锁紧螺母，等，其特征在于：所述固定套穿过面板，面板的下面、固定套的下端有锁紧螺母，所述固定套内有回转螺母，所述回转螺母的上端有手轮，所述回转螺母的中心有螺杆；所述螺杆为下端带台肩、上端带指针的丝杆，所述台肩上至少有2个通孔；

或者所述施力升降机构是齿轮齿条机构，所述齿轮齿条机构包括导向套、圆柱齿条、齿轮轴、齿轮座、手轮，所述导向套内有圆柱齿条、右侧有两个齿轮座，齿轮座内有齿轮轴，齿轮轴的前端有手轮；所述导向套为长方体，沿长度方向(轴向)在中心位置有通孔，在其右侧沿与轴向垂直的方向开有缺口，该缺口的两侧分别有至少2个螺纹盲孔；圆柱齿条为一端带台肩的圆柱体，在靠近另一端的圆柱表面开有齿槽，该端面上有指针，所述台肩上至少有2个通孔，所述圆柱体的直径与导向套中心孔直径匹配，两者滑动配合；所述齿轮轴为两端光滑，中间部位直径较大且外圆上有齿的轴；所述齿轮座为在垂直面中心靠上部位沿水平方向有过孔、在水平面沿垂直方向有两个过孔的“L”形矩形块，所述在垂直面中心靠上部位的过孔直径与齿轮轴两端直径匹配，两者小间隙配合。

有益效果：本发明采用空气做测量介质，其测试过程简便、快捷、准确，在战斗部壳体内无残留物，不需清理；不用翻动战斗部，可减少体力劳动；配备相应的密封形式，可以用于多种战斗部容积测量，用途广泛。

附图说明

图1是一种测量战斗部容积用装置原理图

图2是一种有底板的固定座、施力升降机构是螺旋机构的测量战斗部容积用装置原理图

图3是一种有紧箍圈的固定座、施力升降机构是齿轮齿条机构的测量战斗部容积用装置原理图

图4是齿轮轴的结构图

图5是导向套的结构图

具体实施方式

实施例1

本发明参照附图1、附图2实施。

1.1本发明的制造

本发明的金属件均采用0Cr18Ni9不锈钢或硬铝金属材料制造。定容缸体1制成厚壁带底的圆筒，其底部密封焊接2个宝塔形通气嘴10；活塞2制成短的圆柱体，外园表面上刻两道环周凹槽，上平面制2个螺纹盲孔；密封圈3选择橡胶标准件，压力表4选择数字式压力表，导气管5选择高压气管或液压软管，密封板6选择食品级厚橡胶板制成圆饼，中间开2个通孔；压板7制成厚度为10mm-20mm的圆饼，圆饼的中间开2个通孔，每个通孔密封焊接一个宝塔形通气嘴10，圆饼的靠边缘均布4个直径15mm-20mm的过孔；底板81制成矩形方板，靠角部位各开一个通孔；定位圈82制成钢圈，高度为100mm-200mm，直径与战斗部的头部匹配；螺套83制成长度为40mm-80mm、直径为40mm-60mm的圆柱体，中心开M12mm-M22mm的内螺纹孔；拉杆84制成长的圆形杆，两端制20mm-100mm长的螺纹，螺纹的公称直径与螺套83的中心螺纹孔匹配；螺母85选择公称直径与螺套83的中心螺纹孔一致的外六方螺母；车体91制成四轮手推式平板车，四轮分别是两个定轮和两个万向轮；支架杆92选用长度为500mm-1000mm的方管；面板93制成矩形方板，开若干通孔；标尺95选用300mm不锈钢钢板尺；回转螺母96制成圆柱体，中心开螺纹通孔，圆柱面环周开宽度为20mm-30mm、深度10mm-15mm的凹槽，并在一端的圆柱面上沿轴向开宽度为8的键槽；螺杆97制成下端带台肩、上端带指针的丝杆，丝杆的螺纹尺寸与回转螺母96的中心螺纹匹配，并在台肩上开两个孔，孔位与活塞2上平面的两个螺纹孔一致；手轮98选择机床通用手轮；固定套99制成上端带台肩、下端外圆带螺纹、中心开孔的圆柱体，圆柱体的高度与回转螺母96圆柱面上的环周凹槽宽度匹配，两者小间隙配合，中心孔的直径与回转螺母96圆柱面上的环周凹槽底径间隙配合，并沿中心制成两半。锁紧螺母910制成螺套，螺套的外圆滚花，内螺纹尺寸与固定套99的端头外螺纹匹配；通气嘴10制成通气孔为10mm-18mm的宝塔嘴；固定座11选用40角铁制成“L”形，短边上制通孔；

1.2本发明的装配

在底板81的中心部位垂直焊接定位圈82、底板靠角部位的通孔上面同心焊接螺套83，再将拉杆84的一端旋入螺套83内，装配成有底板的固定座；将支架杆92垂直焊接在车体91的平板上；将面板93水平置于支架杆92的上端并焊接；将2个压力表4安装在面板93上表面；将固定套99嵌入回转螺母96的凹槽内，穿过面板93后用锁紧螺母910紧固；将手轮98用平键连接在回转螺母96的上端；将螺杆97从下端旋入回转螺母96的中心螺纹孔内；将标尺95焊接在面板93上表面靠近螺杆97处；将活塞2用螺栓固定在螺杆97的下端面；将固定座11焊接在定容缸体1的下面，并将定容缸体1与活塞2对正后用螺栓固定在车体91的平板上；将一根导气管5的两端分别紧固在定容缸体1的一个导气嘴和1个压力表4的进气口上，将第二根导气管5一端固定在定容缸体1的另一个导气嘴上，将第三根导气管5的一端固定在另一个压力表4的进气口上。

1.3本发明的使用

测量战斗部容积时，先将战斗部的头部嵌入定位圈82内，尾部朝上，再将密封板6盖在战斗部的尾端面上，将压板7置于密封板6之上并使通气嘴10朝上，使密封板6和压板7中间的孔对正、拉杆84穿过压板7，将螺母85旋于拉杆84的上端；再将第二和第三根导气管5的待用端分别固定在压板7上的通气嘴10上。旋转手轮98，带动活塞2上升，2个压力表的读数相应变化，待其读数一致时记下压力值和活塞移动引发的体积变化值即可。

实施例2

本发明参照附图1、附图3、附图4、附图5实施。

2.1本发明的制造

本发明的制造方法与实施例1基本相同，不同之处在于施力升降机构和固定座不同：本发明的固定座是有紧箍圈86的固定座；本发明的施力升降机构是齿轮齿条机构，包括导向套911、圆柱齿条912、齿轮轴913、齿轮座914、手轮98等；紧箍圈86制成半圆形的箍子，箍子的两端向外折边，在折边上制通孔，箍子的内径与战斗部的端口段外径一致，外周上制台肩，该台肩上制4个通孔；导向套911制成长方体，沿长度方向(轴向)在中心位置制通孔，在其右侧沿与轴向垂直的方向开缺口，该缺口的两侧分别制2个螺纹盲孔；圆柱齿条912制成下端带台肩的圆柱体，圆柱体的直径与导向套911中心孔直径匹配，两者滑动配合；在靠近上端的圆柱表面开齿槽；在其上端面上制盲孔，孔内插指针；在下端的台肩上制2个通孔；齿轮轴913制成两端光滑、中间部位直径较大且外圆上有齿的轴，轴的一端圆周面上沿轴向开8mm宽的键槽，外圆上齿的尺寸与圆柱齿条912圆柱表面的齿槽匹配；齿轮座914制成“L”形矩形块，在其垂直面中心靠上部位沿水平方向开大孔，该孔直径与齿轮轴两端直径匹配，两者小间隙配合；在其水平面沿垂直方向开两个直径在6mm-12mm的过孔。

2.2本发明的装配

本发明的装配与实施例1基本相同，不同之处是：将两个半圆形的紧箍圈86用螺栓连接成整圆，再将拉杆84的两端分别穿过紧箍圈86台肩上的孔和压板7四角部位的孔，将螺母85旋进拉杆84的两端装配成有紧箍圈86的固定座；将导向套911垂直安装在面板93的孔内并焊接；将齿轮轴913的两端分别穿过两个齿轮座914的大孔；将两个齿轮座914用螺栓分别固定在导向套911右侧缺口的两边，并使齿轮轴913的齿置于导向套911右侧的缺口内；将圆柱齿条912的上端从导向套911下端穿入，并与齿轮轴913的齿啮合匹配；将手轮用平键连接在齿轮轴913的端头。

2.3本发明的使用

本发明的使用与实施例1基本相同，不同之处是：测量战斗部容积时，先将战斗部的头部向下、尾部朝上放置，将紧箍圈86箍于战斗部的外圆上，再将密封板6盖在战斗部的尾端面上，将压板7置于密封板6之上并使通气嘴10朝上，使密封板6和压板7中间的孔对正，旋紧螺母85。旋转手轮98，带动齿轮轴913旋转，并通过圆柱齿条912带动活塞2上升，2个压力表的读数相应变化，待其读数一致时记下压力值和活塞移动引发的体积变化值即可。

Claims (5)

1.一种测量战斗部容积用装置，其特征在于包括定容缸体(1)、活塞(2)、密封圈(3)、压力表(4)、导气管(5)、密封板(6)、压板(7)、固定座(11)、移动式安装架；所述移动式安装架上有定容缸体(1)、压力表(4)，定容缸体(1)为厚壁带底的圆筒，其底部至少有2个通气嘴(10)，下面有与之固定的固定座(11)；定容缸体(1)内有活塞(2)，定容缸体(1)与活塞(2)之间有密封圈(3)；所述密封板(6)是中间带孔的厚橡胶体；密封板(6)上有压板(7)，定容缸体(1)与压力表(4)和压板(7)之间有导气管(5)；所述压板(7)是中间有至少一个通气嘴、靠边环周分布至少3个通孔的刚性板；所述活塞(2)为短圆柱体，外圆面上有至少一道环周凹槽，上平面有至少2个螺纹孔；所述移动式安装架由车体(91)、支架杆(92)、面板(93)、施力升降机构(94)、标尺(95)组成，所述车体(91)是四轮手推式平板车，车体(91)上有支架杆(92)，支架杆(92)上端有面板(93)，所述面板(93)上有若干通孔，上面有标尺(95)，中间有施力升降机构(94)。

2.根据权利要求1所述的一种测量战斗部容积用装置，其特征在于：所述固定座(11)为有底板的固定座，固定座包括底板(81)、定位圈(82)、螺套(83)、拉杆(84)、螺母(85)，所述底板(81)上有定位圈(82)和至少3个螺套(83)，所述螺套(83)内有拉杆(84)，所述拉杆(84)穿过压板(7)，所述拉杆(84)在压板(7)上面的部分有螺母(85)。

3.根据权利要求1所述的一种测量战斗部容积用装置，其特征在于：所述固定座(11)为有紧箍圈的固定座，包括紧箍圈(86)、拉杆(84)、螺母(85)等，所述紧箍圈(86)由两个接近半圆的箍子和螺栓、螺母组成，所述箍子的两端向外有折边，该折边上有通孔，所述箍子的内径与战斗部的端口段外径一致，外周上有台肩，该台肩上至少有3个通孔；所述拉杆(84)一端穿过压板(7)，另一端穿过箍子折边上的通孔，终端均有螺母(85)。

4.根据权利要求1所述的一种测量战斗部容积用装置，其特征在于：所述施力升降机构(94)是螺旋机构，包括回转螺母(96)、螺杆(97)、手轮(98)、固定套(99)、锁紧螺母(910)，所述固定套(99)穿过面板(93)，面板(93)的下面、固定套(99)的下端有锁紧螺母(910)，所述固定套(99)内有回转螺母(96)，所述回转螺母(96)的上端有手轮(98)，所述回转螺母(96)的中心有螺杆(97)；所述螺杆(97)为下端带台肩、上端带指针的丝杆，所述台肩上至少有2个通孔。

5.根据权利要求1所述的一种测量战斗部容积用装置，其特征在于：所述施力升降机构(94)是齿轮齿条机构，包括导向套(911)、圆柱齿条(912)、齿轮轴(913)、齿轮座(914)、手轮(98)等，所述导向套(911)内有圆柱齿条(912)、右侧有两个齿轮座(914)，齿轮座(914) 内有齿轮轴(913)，齿轮轴(913)的前端有手轮(98)；所述导向套(911)为长方体，沿长度方向(轴向)在中心位置有通孔，在其右侧沿与轴向垂直的方向开有缺口，该缺口的两侧分别有至少2个螺纹盲孔；圆柱齿条(912)为一端带台肩的圆柱体，在靠近另一端的圆柱表面开有齿槽，该端面上有指针，所述台肩上至少有2个通孔，所述圆柱体的直径与导向套(911)中心孔直径匹配，两者滑动配合；所述齿轮轴(913)为两端光滑、中间部位直径较大且外圆上有齿的轴；所述齿轮座(914)为在垂直面中心靠上部位沿水平方向有过孔、在水平面沿垂直方向有两个过孔的“L”形矩形块，所述在垂直面中心靠上部位的过孔直径与齿轮轴两端直径匹配，两者小间隙配合。