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炸藥爆炸驅(qū)動(dòng)金屬能力的測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種炸藥爆炸驅(qū)動(dòng)金屬能力的測量裝置，主要由爆炸室、金屬飛片、測速靶和測速靶支架等部件組成。該測量裝置利用速度測量原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，將被測炸藥柱裝入到由裝藥套筒和爆炸防護(hù)體組成的爆炸室內(nèi)，將金屬飛片粘接在與裝藥套筒和爆炸防護(hù)體齊平的炸藥柱的一端面，從另一端面引爆炸藥加速金屬飛片運(yùn)動(dòng)，采用時(shí)間間隔記錄儀采集金屬飛片通過不同距離處的測速靶時(shí)產(chǎn)生脈沖電流的時(shí)間，通過數(shù)據(jù)處理，得到金屬飛片運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的關(guān)系曲線，對該曲線進(jìn)行一階求導(dǎo)，即可得到金屬飛片在不同時(shí)刻或不同距離處的速度，以此衡量炸藥爆炸加速金屬的能力。
【專利說明】炸藥爆炸驅(qū)動(dòng)金屬能力的測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于火炸藥爆炸性能評(píng)估【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種炸藥爆炸加速金屬能力的測
量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]炸藥爆炸對金屬的加速能力是指導(dǎo)通用爆破型炸藥及金屬加速型炸藥配方設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是破片殺傷戰(zhàn)斗部設(shè)計(jì)及毀傷性能預(yù)估時(shí)必須明確的一項(xiàng)關(guān)鍵性參數(shù)。炸藥爆炸對金屬加速作用的能量主要由炸藥爆轟時(shí)形成的爆轟波壓力和爆轟產(chǎn)物的膨脹提供。為了提高炸藥爆炸對金屬的加速能力，最主要的技術(shù)途徑是向炸藥配方中添加一定量的金屬燃料，以形成高爆炸能量的混合炸藥，由于這類混合炸藥具有明顯的非理想爆轟特性，爆炸反應(yīng)能量釋放時(shí)間較長，產(chǎn)物膨脹較慢，因此對金屬具有很強(qiáng)且持續(xù)時(shí)間較長的加速能力。
[0003]目前主要利用圓筒試驗(yàn)系統(tǒng)來測量和評(píng)價(jià)炸藥爆炸對金屬的加速能力，由于該試驗(yàn)系統(tǒng)存在以下不足，致使其無法獲得廣泛的使用，更無法在炸藥配方研究階段進(jìn)行應(yīng)用，以指導(dǎo)炸藥配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)。一是該試驗(yàn)系統(tǒng)非常復(fù)雜，主要由高速相機(jī)、同步光源、底片沖洗裝置、底片數(shù)字化判讀裝置等構(gòu)成，因此構(gòu)建一套圓筒試驗(yàn)系統(tǒng)費(fèi)用非常高昂；二是圓筒試驗(yàn)藥量大、周期長，在炸藥配方設(shè)計(jì)階段，由于配方種類較多，每種配方的藥量又很少，因此無法通過圓筒試驗(yàn)在較短的時(shí)間內(nèi)完成配方的篩選和優(yōu)化設(shè)計(jì)。鑒于上述兩項(xiàng)不足，當(dāng)前在炸藥配方設(shè)計(jì)階段一直不能準(zhǔn)確的測量和評(píng)價(jià)不同炸藥配方及配方中不同的組分和狀態(tài)對金屬加速能力的影響，這就給通用爆破型炸藥配方和金屬加速型炸藥配方的設(shè)計(jì)及科學(xué)應(yīng)用等帶來了很大的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種簡易的、可快速準(zhǔn)確地測量和評(píng)價(jià)炸藥爆炸加速金屬能力的試驗(yàn)裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明提供的炸藥爆炸驅(qū)動(dòng)金屬能力的測量裝置，包括爆炸室、金屬飛片、測速靶和測速靶支架，其中爆炸室由爆炸防護(hù)體和裝藥套筒組成，爆炸防護(hù)體為水平圓筒形，中心有圓形通孔，裝藥套筒為圓筒形，放置在所述爆炸防護(hù)體的中心圓形通孔內(nèi)，裝藥套筒與爆炸防護(hù)體的右端面齊平，裝藥套筒用陶瓷或水泥等脆性材料制成。金屬飛片為圓柱形薄片，與所述裝藥套筒的右端面緊密接觸。測速靶為正方形面板靶面基材，四個(gè)邊有絕緣鑲邊，在其平面上印制有一系列水平排列的等間距導(dǎo)電銀線，相鄰兩根導(dǎo)電銀線互不導(dǎo)通，相隔兩根導(dǎo)電銀線相連導(dǎo)通。測速靶支架為長方形立式支架，在支架的上端面沿長方形的長邊等間距的固定有測速靶卡槽，測速靶緊密的卡入到卡槽內(nèi)。
[0006]測量時(shí)，將圓柱形炸藥柱水平裝入裝藥套筒內(nèi)，使藥柱一端面與裝藥套筒的右端面齊平，將金屬飛片利用雙面膠粘接在藥柱與裝藥套筒齊平的藥柱右端面，將裝藥套筒及炸藥柱嵌入到爆炸防護(hù)體的中心圓形通孔內(nèi)，在沿金屬飛片運(yùn)動(dòng)方向的不同距離處放置測速靶，使金屬飛片中心與測速靶中心同軸；將測速靶與時(shí)間間隔記錄儀連接，起爆炸藥驅(qū)動(dòng)金屬飛片，當(dāng)金屬飛片接觸到測速靶時(shí)，產(chǎn)生脈沖電流，通過時(shí)間間隔記錄儀采集金屬飛片通過不同距離處的測速靶時(shí)產(chǎn)生脈沖電流的時(shí)間，通過數(shù)據(jù)處理，可以得到金屬飛片運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的關(guān)系曲線，對該曲線進(jìn)行一階求導(dǎo)，即可得到金屬飛片在不同時(shí)刻或不同距離處的速度。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明不受試驗(yàn)藥量的限制，可以進(jìn)行不同藥量的炸藥爆炸加速金屬能力的測量與評(píng)價(jià)，完全滿足炸藥配方設(shè)計(jì)和破片殺傷戰(zhàn)斗部設(shè)計(jì)及毀傷性能預(yù)估的參數(shù)要求。本發(fā)明系統(tǒng)構(gòu)成簡單，費(fèi)用低、試驗(yàn)周期短，便于推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的炸藥爆炸加速金屬能力測量裝置總裝配主視圖。
[0009]圖2是爆炸室結(jié)構(gòu)圖。1-1爆炸防護(hù)體，1-2裝藥套筒
[0010]圖3是金屬飛片結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖4是測速靶結(jié)構(gòu)圖。3-1靶面基材，3-2鑲邊，3-3導(dǎo)電銀線
[0012]圖5是測速靶支架俯視結(jié)構(gòu)圖。4-1連接桿，4-2底座，4_3卡槽
[0013]圖6是測速靶支架正視結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0015]實(shí)施例1:
[0016]參照圖1至圖6，本實(shí)施例給出一種炸藥爆炸加速金屬能力測量裝置的具體結(jié)構(gòu)以及制造和裝配實(shí)例。該炸藥爆炸加速金屬能力測量裝置至少包括有爆炸室1、金屬飛片2和測速靶3和測速靶支架4。
[0017]參見圖2，爆炸室I由爆炸防護(hù)體1-1和裝藥套筒1-2組成。爆炸防護(hù)體1-1用不銹鋼制成，為帶有中心通孔的圓筒形，外徑為300mm?400mm,內(nèi)徑為30mm?70mm,長度為150mm?250mm，水平放置。裝藥套筒1_2用陶瓷或水泥等脆性材料制成，為帶有中心通孔的圓筒形，夕卜徑為25_?70mm,內(nèi)徑為15_?60mm,長度為15_?60mm,通過緊密配合嵌入到爆炸防護(hù)體1-1的中心孔中，裝藥套筒1-2的一端面要與爆炸防護(hù)體1-1的右端面平整，無銹潰。
[0018]參見圖3,金屬飛片2用45#鋼加工而成，直徑為15mm?60mm,厚度為3mm?5mm,
上下端面光滑齊平。
[0019]參見圖4，測速靶3由靶面基材3-1、鑲邊3-2和導(dǎo)線3_3組成。靶面基材3_1用聚乙烯薄膜制成,為正方形,邊長為320mm?350mm,厚度為0.1mm?0.2mm。鑲邊3_2用聚四氟乙烯板制成，為長方形，長度為320mm?350mm,寬度為1mm?15mm,厚度為0.5mm?2mm,共4根，利用高分子膠將鑲邊3_2黏結(jié)在靶面基材3_1的四個(gè)邊的上下表面，形成固定邊框。導(dǎo)線3-3用銀漿制成，含銀量大于75%，以木梳狀對插印制在靶面基材3-1上，每根導(dǎo)線寬度為0.5mm?Imm,導(dǎo)線間距為0.5mm?Imm,導(dǎo)線覆蓋范圍為正方形，邊長尺寸為300mm?330mm,相鄰兩根導(dǎo)電銀線互不導(dǎo)通,相隔兩根導(dǎo)電銀線相連導(dǎo)通。
[0020]參見圖5和圖6，測速靶支架4由連接桿4-1、底座4_2和卡槽4_3組成。連接桿4-1用不銹鋼加工而成，為長方體形，長度為260mm?280mm,寬度為30mm?50mm,厚度為5mm?10mm,共2根。底座4-2用標(biāo)準(zhǔn)槽鋼加工而成，長度為150mm?250mm,共2根,通過焊接方式用2根連接桿4-1與2個(gè)平行的底座4-2垂直連接成長方形支架?？ú?-3用不銹鋼長方體片制成，每兩個(gè)長方體片之間的間隔形成卡槽4-3，每個(gè)長方體片的高度為50mm?10mm,寬度為20mm?30mm,厚度為2mm?4mm,將每個(gè)長方體片沿寬度方向垂直焊接在底座4-2的上表面，每兩個(gè)長方體之間的間距為Imm?4mm,卡槽4_3的數(shù)量通常為5個(gè)，也可根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)行增減。
[0021]本發(fā)明裝配時(shí)，將裝藥套筒1-2嵌入到水平放置的爆炸防護(hù)體1-1中，使裝藥套筒1-2的一端面與爆炸防護(hù)體1-1的右端面齊平；將測速靶3嵌入到測速靶支架4的卡槽4-3中；將被測炸藥試樣水平裝入到裝藥套筒1-2中，使炸藥柱右端面與裝藥套筒1-2及爆炸防護(hù)體1-1的右端面齊平，利用雙面膠將金屬飛片2粘接在與防護(hù)體1-1的右端面齊平的試樣右端面；將測速靶支架4沿金屬飛片運(yùn)動(dòng)方向放置在距金屬飛片2 —定距離處，放置時(shí)確保金屬飛片2的中心與測速靶3的中心同軸；將測速靶3的數(shù)據(jù)線與時(shí)間間隔記錄儀進(jìn)行連接。完成裝配。
[0022]實(shí)施例2:
[0023]本實(shí)施例給出利用實(shí)施例1制造的炸藥爆炸加速金屬能力測量裝置進(jìn)行某種含鋁炸藥爆炸加速金屬能力測量的實(shí)例。
[0024]本實(shí)施例所用含鋁炸藥的配方為76RDX/20A1/4粘，采用壓制成型工藝，制備成直徑為40mm,高度為50mm的圓柱形炸藥柱。
[0025]將含鋁炸藥柱裝入到裝藥套筒1-2中，使含鋁炸藥試樣的一端面與裝藥套筒1-2的右端面齊平，用雙面膠將金屬飛片2粘接在與裝藥套筒1-2的右端面齊平的炸藥柱端面上；將裝藥套筒1-2嵌入到爆炸防護(hù)體1-1中，使裝藥套筒1-2的右端面與爆炸防護(hù)體1-1的右端面齊平；將5片測速靶3逐次嵌入到測速靶支架4的卡槽4-3中；將測速靶支架4沿金屬飛片3運(yùn)動(dòng)方向放置在距金屬飛片2—定的距離處，使不同測速靶3距金屬飛片2的距離分別為25mm、35mm、45mm、55mm和65mm,放置時(shí)確保金屬飛片2的中心與5片測速祀3的中心同軸；將5片測速靶3的數(shù)據(jù)線分別與時(shí)間間隔記錄儀進(jìn)行連接；起爆被測含鋁炸藥，當(dāng)金屬飛片2穿過每一個(gè)測速靶3時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電流脈沖，通過時(shí)間間隔記錄儀記錄到金屬飛片通過5個(gè)測速靶3時(shí)產(chǎn)生電流脈沖的時(shí)間分別為9.964 μ S、12.324 μ S、15.895 μ S、
21.895 μ s和37.172 μ s,由此可以得到金屬飛片運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的關(guān)系曲線，對該曲線進(jìn)行一階求導(dǎo)，即可得到金屬飛片在不同距離處的速度分別為2509m/s、2840m/s、2831m/s、2512m/s和1641m/s，以此衡量炸藥爆炸加速金屬的能力。
【權(quán)利要求】
1.一種炸藥爆炸驅(qū)動(dòng)金屬能力的測量裝置，其特征在于，包括爆炸室(I)、金屬飛片(2)、測速靶(3)和測速靶支架(4)，其中: 所述爆炸室(I)由爆炸防護(hù)體和裝藥套筒組成，水平放置；爆炸防護(hù)體(1-1)為水平圓筒形，中心有圓形通孔；裝藥套筒(1-2)為圓筒形，放置在所述爆炸防護(hù)體的中心圓形通孔內(nèi)，裝藥套筒與爆炸防護(hù)體的右端面齊平； 所述金屬飛片(2)為薄圓柱形，粘接在被測炸藥柱端面，與所述裝藥套筒(1-2)的右端面緊密接觸； 所述測速靶(3)為正方形面板靶面基材(3-1)，基材四個(gè)邊有絕緣鑲邊(3-2)，在其平面上印制有一系列水平排列的等間距導(dǎo)電銀線(3-3)，相鄰兩根導(dǎo)電銀線互不導(dǎo)通，相隔兩根導(dǎo)電銀線相連導(dǎo)通； 所述測速靶支架(4)為長方形立式支架，在支架的上端面沿長方形的長邊等間距的固定有測速靶卡槽(4-3)，所述測速靶(3)卡入到卡槽內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的炸藥爆炸加速金屬能力測量裝置，其特征在于，所述爆炸防護(hù)體(1-1)用不銹鋼加工成，所述裝藥套筒(1-2)用脆性材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的炸藥爆炸加速金屬能力測量裝置，其特征在于，所述測速靶(3)和測速靶支架(4)中卡槽的數(shù)量及測量距離點(diǎn)數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行調(diào)整。
4.如權(quán)利要求1所述的炸藥爆炸加速金屬能力測量裝置，其特征在于，采用時(shí)間間隔記錄儀測量金屬飛片(2)通過測速靶(3)時(shí)產(chǎn)生的電流脈沖時(shí)間，得到金屬飛片運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的關(guān)系曲線，對該曲線進(jìn)行一階求導(dǎo)，即可得金屬飛片(2)在不同時(shí)間或距離處產(chǎn)生的速度。
【文檔編號(hào)】G01N33/22GK104034859SQ201410165614
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】馮曉軍, 王曉峰, 徐洪濤, 田軒, 封雪松, 趙娟, 馮博 申請人:西安近代化學(xué)研究所