炸藥爆炸驅動金屬能力的測量裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種炸藥爆炸驅動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行設計，將被測炸藥柱裝入到由裝藥套筒和爆炸防護體組成的爆炸室內，將金屬飛片粘接在與裝藥套筒和爆炸防護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動，采用時間間隔記錄儀采集金屬飛片通過不同距離處的測速靶時產生脈沖電流的時間，通過數據處理，得到金屬飛片運動的距離與時間的關系曲線，對該曲線進行一階求導，即可得到金屬飛片在不同時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】炸藥爆炸驅動金屬能力的測量裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于火炸藥爆炸性能評估【技術領域】，涉及一種炸藥爆炸加速金屬能力的測
量裝置。
【背景技術】
[0002]炸藥爆炸對金屬的加速能力是指導通用爆破型炸藥及金屬加速型炸藥配方設計的依據，也是破片殺傷戰斗部設計及毀傷性能預估時必須明確的一項關鍵性參數。炸藥爆炸對金屬加速作用的能量主要由炸藥爆轟時形成的爆轟波壓力和爆轟產物的膨脹提供。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，爆炸反應能量釋放時間較長，產物膨脹較慢，因此對金屬具有很強且持續時間較長的加速能力。
[0003]目前主要利用圓筒試驗系統來測量和評價炸藥爆炸對金屬的加速能力，由于該試驗系統存在以下不足，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行應用，以指導炸藥配方的優化設計。一是該試驗系統非常復雜，主要由高速相機、同步光源、底片沖洗裝置、底片數字化判讀裝置等構成，因此構建一套圓筒試驗系統費用非常高昂；二是圓筒試驗藥量大、周期長，在炸藥配方設計階段，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在較短的時間內完成配方的篩選和優化設計。鑒于上述兩項不足，當前在炸藥配方設計階段一直不能準確的測量和評價不同炸藥配方及配方中不同的組分和狀態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計及科學應用等帶來了很大的困難。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足，本發明提供一種簡易的、可快速準確地測量和評價炸藥爆炸加速金屬能力的試驗裝置。
[0005]為了實現上述任務，本發明提供的炸藥爆炸驅動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體和裝藥套筒組成，爆炸防護體為水平圓筒形，中心有圓形通孔，裝藥套筒為圓筒形，放置在所述爆炸防護體的中心圓形通孔內，裝藥套筒與爆炸防護體的右端面齊平，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電銀線，相鄰兩根導電銀線互不導通，相隔兩根導電銀線相連導通。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。
[0006]測量時，將圓柱形炸藥柱水平裝入裝藥套筒內，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體的中心圓形通孔內，在沿金屬飛片運動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；將測速靶與時間間隔記錄儀連接，起爆炸藥驅動金屬飛片，當金屬飛片接觸到測速靶時，產生脈沖電流，通過時間間隔記錄儀采集金屬飛片通過不同距離處的測速靶時產生脈沖電流的時間，通過數據處理，可以得到金屬飛片運動的距離與時間的關系曲線，對該曲線進行一階求導，即可得到金屬飛片在不同時刻或不同距離處的速度。
[0007]本發明的優點:本發明不受試驗藥量的限制，可以進行不同藥量的炸藥爆炸加速金屬能力的測量與評價，完全滿足炸藥配方設計和破片殺傷戰斗部設計及毀傷性能預估的參數要求。本發明系統構成簡單，費用低、試驗周期短，便于推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發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是爆炸室結構圖。1-1爆炸防護體，1-2裝藥套筒
[0010]圖3是金屬飛片結構圖。
[0011]圖4是測速靶結構圖。3-1靶面基材，3-2鑲邊，3-3導電銀線
[0012]圖5是測速靶支架俯視結構圖。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構圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0015]實施例1:
[0016]參照圖1至圖6，本實施例給出一種炸藥爆炸加速金屬能力測量裝置的具體結構以及制造和裝配實例。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由爆炸防護體1-1和裝藥套筒1-2組成。爆炸防護體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,內徑為15_?60mm,長度為15_?60mm,通過緊密配合嵌入到爆炸防護體1-1的中心孔中，裝藥套筒1-2的一端面要與爆炸防護體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黏結在靶面基材3_1的四個邊的上下表面，形成固定邊框。導線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，每根導線寬度為0.5mm?Imm,導線間距為0.5mm?Imm,導線覆蓋范圍為正方形，邊長尺寸為300mm?330mm,相鄰兩根導電銀線互不導通,相隔兩根導電銀線相連導通。
[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用標準槽鋼加工而成，長度為150mm?250mm,共2根,通過焊接方式用2根連接桿4-1與2個平行的底座4-2垂直連接成長方形支架。卡槽4-3用不銹鋼長方體片制成，每兩個長方體片之間的間隔形成卡槽4-3，每個長方體片的高度為50mm?10mm,寬度為20mm?30mm,厚度為2mm?4mm,將每個長方體片沿寬度方向垂直焊接在底座4-2的上表面，每兩個長方體之間的間距為Imm?4mm,卡槽4_3的數量通常為5個，也可根據試驗進行增減。
[0021]本發明裝配時，將裝藥套筒1-2嵌入到水平放置的爆炸防護體1-1中，使裝藥套筒1-2的一端面與爆炸防護體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沿金屬飛片運動方向放置在距金屬飛片2 —定距離處，放置時確保金屬飛片2的中心與測速靶3的中心同軸；將測速靶3的數據線與時間間隔記錄儀進行連接。完成裝配。
[0022]實施例2:
[0023]本實施例給出利用實施例1制造的炸藥爆炸加速金屬能力測量裝置進行某種含鋁炸藥爆炸加速金屬能力測量的實例。
[0024]本實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嵌入到爆炸防護體1-1中，使裝藥套筒1-2的右端面與爆炸防護體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運動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的數據線分別與時間間隔記錄儀進行連接；起爆被測含鋁炸藥，當金屬飛片2穿過每一個測速靶3時，會產生一個電流脈沖，通過時間間隔記錄儀記錄到金屬飛片通過5個測速靶3時產生電流脈沖的時間分別為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動的距離與時間的關系曲線，對該曲線進行一階求導，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。
【權利要求】
1.一種炸藥爆炸驅動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)由爆炸防護體和裝藥套筒組成，水平放置；爆炸防護體(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體的中心圓形通孔內，裝藥套筒與爆炸防護體的右端面齊平； 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電銀線(3-3)，相鄰兩根導電銀線互不導通，相隔兩根導電銀線相連導通； 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。
2.如權利要求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)中卡槽的數量及測量距離點數，根據試驗要求進行調整。
4.如權利要求1所述的炸藥爆炸加速金屬能力測量裝置，其特征在于，采用時間間隔記錄儀測量金屬飛片(2)通過測速靶(3)時產生的電流脈沖時間，得到金屬飛片運動的距離與時間的關系曲線，對該曲線進行一階求導，即可得金屬飛片(2)在不同時間或距離處產生的速度。
【文檔編號】G01N33/22GK104034859SQ201410165614
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月23日 優先權日:2014年4月23日
【發明者】馮曉軍, 王曉峰, 徐洪濤, 田軒, 封雪松, 趙娟, 馮博 申請人:西安近代化學研究所
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
