CN108918073A - 一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置 - Google Patents

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郑百林
杨彪
刘焦
张锴
史同承
李毅然
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    • G01M7/08—Shock-testing

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Abstract

本发明涉及一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，包括箱体以及可开闭的箱门，箱门上设有可开闭的供子弹通过的弹孔，待测靶体通过支架及卡爪安装在箱体内并正对弹孔，实验装置包括多块加热器以及设置在每块加热器前方的风扇，风扇正对待测靶体与箱体内壁的通道，所述箱体内壁填充隔热材料。与现有技术相比，本发明通过加热器加热，然后通过风扇使得箱体内的空气快速流动，空气经过加热器时被加热，经过待测靶体时加热待测靶体，由于待测靶体和箱体内壁之间形成风道，空气在风道中循环，所以可以保证待测靶体均匀快速的升温；且自动化程度高。

Description

一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置
技术领域
本发明涉及弹道冲击实验技术领域，具体涉及一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置。
背景技术
航空发动机非包容事故会导致机毁人亡的严重空难，因此在航空发动机的研发过程中，确保发动机的机匣包容性是发动机安全运行的首要条件。研究发动机机匣包容性的一个重要实验是弹道冲击实验，目前都是通过常温弹道冲击实验来确定发动机包容性设计的相关参数。事实上发动机的工作环境温度范围包含了从低温到高温(-25℃～600℃)，所以对于发动机包容性设计而言，进行机匣材料在高温状态下的弹道冲击实验也很重要，开发能够保证机匣材料受热均匀且温度可以达到600℃以上的加热装置具有重要的研究意义和应用前景。
目前高温弹道冲击实验的难点是在实验过程中对机匣材料进行加热和保温，同时还需要保证实验的可操作性和安全性，常规的加热靶体后再进行靶体固定的方式显然存在着一定的危险性，此外在实验过程中保证靶体受热温度达到预设温度且受热均匀也是实验的重要指标。在实验过程中保证靶体夹持工具的安全性以及弹体的吸收也是实验顺利实施的关键。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、受热均匀的用于高温条件下的弹道冲击实验装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，该试验装置包括箱体以及可开闭的箱门，所述箱门上设有可开闭的供子弹通过的弹孔，待测靶体通过支架及卡爪安装在箱体内并正对弹孔，所述实验装置包括多块加热器以及设置在每块加热器前方的风扇，所述风扇正对待测靶体与箱体内壁的通道，所述箱体内壁填充隔热材料。
本发明通过加热器加热，然后通过风扇使得箱体内的空气快速流动，空气经过加热器时被加热，经过待测靶体时加热待测靶体，由于待测靶体和箱体内壁之间形成风道，空气在风道中循环，所以可以保证待测靶体均匀快速的升温。
所述的加热器数量为2，且对称设置在待测靶体两侧壁与箱体内壁的通道前端。
所述箱体内壁上固定设有隔板，所述加热器和风扇固定安装在隔板上，所述隔板与箱门平行。
所述的待测靶体远离箱门的一个侧面与箱体内壁之间设有子弹吸收网，设置子弹吸收网，可以防止子弹穿过待测靶体之后撞击在箱体内壁上。
优选的，所述子弹吸收网的材质为石棉。
所述的待测靶体表面设有温度传感器。
所述的实验装置还包括与温度传感器连接的控制器，所述控制器与加热器及弹孔开闭的开关连接。通过控制器和温度传感器，可以自动将温度升高自所需温度，然后开启弹孔，实验开始，自动化程度高。
所述的控制器为PLC控制器。
所述的隔热材料为玻璃棉，由于玻璃棉具有良好的保温性能，且透明，所以实验过程中可以拍摄子弹穿过待测靶体时的画面，因此，箱体的外表面开设视窗或采用透明材质。
所述的支架为设置在箱体内壁底部的多根立柱，所述待测靶体放置在立柱的顶端，所述卡爪为设置在箱体内壁的两个相对侧壁上，且与待测靶体的侧面抵接。本发明的支架以及卡爪均采用细长的柱状物支撑或抵接待测靶体，这样就不会对风道产生太大的影响，保证待测靶体的升温，而且选择不同型号的指甲挤卡爪，可以调整待测靶体的角度。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：
(1)通过加热器加热，然后通过风扇使得箱体内的空气快速流动，空气经过加热器时被加热，经过待测靶体时加热待测靶体，由于待测靶体和箱体内壁之间形成风道，空气在风道中循环，所以可以保证待测靶体均匀快速的升温；
(2)自动化程度高，弹道冲击实验与靶板材料的加热可同步进行，提高了实验的可操作性，避免了实验过程中拆除加热设备而导致的靶板温度降低的问题；
(3)可以拍摄子弹穿过待测靶体时的画面；
(4)可以通过调节支架及卡爪对待测靶体的夹持角度，来实现待测靶体的斜撞。
附图说明
图1为本发明的主视剖面结构示意图；
图2为本发明的侧视剖面结构示意图。
其中，1为箱门，2为箱体，3为隔板，4为加热器，5为温度传感器，6为风扇，7为风道，8为待测靶体，9为隔热材料，10为子弹吸收网，11为PLC控制器，12为弹孔，13为支架，14为卡爪。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，其结构如图1、图2所示，包括箱体2以及可开闭的箱门1，箱门1上设有可开闭的供子弹通过的弹孔12，待测靶体8通过支架13及卡爪14安装在箱体2内并正对弹孔12，实验装置包括多块加热器4以及设置在每块加热器4前方的风扇6，风扇6正对待测靶体8与箱体2内壁的通道，箱体2内壁填充隔热材料9。
本发明通过加热器4加热，然后通过风扇6使得箱体2内的空气快速流动，空气经过加热器4时被加热，经过待测靶体8时加热待测靶体8，由于待测靶体8和箱体2内壁之间形成风道7，空气在风道7中循环，所以可以保证待测靶体8均匀快速的升温。
加热器4数量为2，且对称设置在待测靶体8两侧壁与箱体2内壁的通道前端。
箱体2内壁上固定设有隔板3，加热器4和风扇6固定安装在隔板3上，隔板3与箱门1平行。
待测靶体8远离箱门1的一个侧面与箱体2内壁之间设有子弹吸收网10，设置子弹吸收网10，可以防止子弹穿过待测靶体8之后撞击在箱体2内壁上。
子弹吸收网10的材质为石棉。
待测靶体8表面设有温度传感器5。
实验装置还包括与温度传感器5连接的PLC控制器11，PLC控制器11与加热器4及弹孔12开闭的开关连接。通过PLC控制器11和温度传感器5，可以自动将温度升高自所需温度，然后开启弹孔12，实验开始，自动化程度高。
隔热材料9为玻璃棉，由于玻璃棉具有良好的保温性能，且透明，所以实验过程中可以拍摄子弹穿过待测靶体8时的画面，因此，箱体2的外表面开设视窗或采用透明材质。
支架13为设置在箱体2内壁底部的多根立柱，待测靶体8放置在立柱的顶端，卡爪14为设置在箱体2内壁的两个相对侧壁上，且与待测靶体8的侧面抵接。本发明的支架13以及卡爪14均采用细长的柱状物支撑或抵接待测靶体8，这样就不会对风道7产生太大的影响，保证待测靶体8的升温，而且选择不同型号的指甲挤卡爪14，可以调整待测靶体8的角度。

Claims (10)

1.一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，该试验装置包括箱体以及可开闭的箱门，所述箱门上设有可开闭的供子弹通过的弹孔，待测靶体通过支架及卡爪安装在箱体内并正对弹孔，其特征在于，所述实验装置包括多块加热器以及设置在每块加热器前方的风扇，所述风扇正对待测靶体与箱体内壁的通道，所述箱体内壁填充隔热材料。
2.根据权利要求1所述的一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，其特征在于，所述的加热器数量为2，且对称设置在待测靶体两侧壁与箱体内壁的通道前端。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，其特征在于，所述箱体内壁上固定设有隔板，所述加热器和风扇固定安装在隔板上，所述隔板与箱门平行。
4.根据权利要求1所述的一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，其特征在于，所述的待测靶体远离箱门的一个侧面与箱体内壁之间设有子弹吸收网。
5.根据权利要求4所述的一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，其特征在于，所述子弹吸收网的材质为石棉。
6.根据权利要求1所述的一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，其特征在于，所述的待测靶体表面设有温度传感器。
7.根据权利要求6所述的一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，其特征在于，所述的实验装置还包括与温度传感器连接的控制器，所述控制器与加热器及弹孔开闭的开关连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，其特征在于，所述的控制器为PLC控制器。
9.根据权利要求1所述的一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，其特征在于，所述的隔热材料为玻璃棉。
10.根据权利要求1所述的一种用于高温条件下的弹道冲击实验装置，其特征在于，所述的支架为设置在箱体内壁底部的多根立柱，所述待测靶体放置在立柱的顶端，所述卡爪为设置在箱体内壁的两个相对侧壁上，且与待测靶体的侧面抵接。
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