本发明涉及地面力学环境试验领域,具体涉及一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸。
背景技术:
1、后坐与旋转双环境力地面模拟加载系统是一种重要的地面力学环境试验设备。该设备主要用于模拟线膛炮发射时炮弹及其内部元器件受到的耦合后坐与旋转的特殊载荷,考核弹上各种元器件能否在这种环境下正常工作,尤其在引信用液体储备电池的研发生产中具有不可替代的重要作用。其试验原理为头部带有插针的试验弹丸撞击以一定速度旋转的组合式冲击波形发生器,由弹丸与波形发生器的碰撞产生的过载模拟后坐环境,波形发生器带动弹丸旋转模拟火炮发射时的旋转环境。
2、试验弹丸主要作用是携带待测元器件模拟产生测试需要的后坐与旋转双环境力、检测待测试元器件工作状态以及测量产生的冲击过载是否满足测试要求。针对冲击过载的测量,传统方式为将待测试元器件和加速度传感器沿轴线布置在弹丸内,通过一次发射同时测量元器件工作参数和冲击过载。这种方法原理简单,操作次数少,但是由于过载沿轴线方向的衰减,加速度传感器测得的过载值与待测件受到的过载值存在差距,测试精度较差;这种方式需要在弹体一侧开走线槽,造成较大质心径向偏差,在高速旋转时易产生剧烈振动;弹体内要同时容纳待测件、加速度传感器及采集测量装置,造成弹丸轴向尺寸大,质量增大,不利于实现高过载。
3、因此,需要提供一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸,以解决现有的由于过载沿轴线方向的衰减,加速度传感器测得的过载值与待测件受到的存在差距,测试精度较差;这种方式需要在弹体一侧开走线槽,造成较大质心径向偏差,在高速旋转时易产生剧烈振动;弹体内要同时容纳待测件、加速度传感器及采集测量装置,造成弹丸轴向尺寸大,质量增大,不利于实现高过载的问题。
2、本发明的一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸采用如下技术方案,包括:
3、弹壳,其对应两端贯通,且其一端设置有头盖,另一端设置尾盖,其中,头盖背离尾盖的一面上设置有插针;
4、从弹壳的头盖至尾盖在弹壳内依次设置有第一筒状工装、第二筒状工装;第一筒状工装用于安装待测件或者加速度传感器;第二筒状工装内安装有采集测试模块;且第一筒状工装与第二筒状工装之间,第二筒状工装与尾盖之间均设置有缓冲组件;
5、其中,采集测试模块用于采集待测件或者加速度传感器的受到的过载值。
6、本发明的有益效果是:
7、通过将加速度传感器和待测件分离出来,根据加速度传感器和待测件分别制造测试弹丸和标定弹丸,减小了弹丸在轴向方向的尺寸,也减小了弹丸的质量,以标定弹丸来确定满足实验要求的实验条件,再用测试弹丸在该实验环境下进行实验,相比于传统方法提高了测试精度;并且不需要在弹体一侧开走线槽,很大程度上减小了质心偏差,避免了在高速旋转时可能产生的剧烈振动,在弹体内壁设置翼状结构,使弹丸在旋转的同时弹体内容物也能一起旋转。
8、本发明的弹丸能够在高转速和高过载条件下使用,最高可以在30000g和20000rpm下使用;弹丸质量较轻(≯1.2kg),轴向转动惯量较小(≯0.001),同时本发明原理、结构简单,组装调试方便,易于工程实现,在实际使用中与一体测量的方式相比完成一次测试的时间明显缩短。同时简化了采集测试模块设计难度,降低了成本。这使得本发明在后坐与旋转双环境力地面模拟加载试验领域有较大的应用前景,有助于提高弹载电子元器件生产测试水平。
1.一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸,其特征在于,弹壳(9)为筒状体,筒状体的一端内壁上设置有限位槽(14),其另一端外周上设置有外螺纹,其中,头盖(3)的侧面设置有与筒状体内圈配合的圆柱凸起,圆柱凸起的外周面上设置有与限位槽(14)配合的安装凸起(13);尾盖(10)的侧面为圆柱槽,圆柱槽内壁设置有用于和外螺纹配合的内螺纹。
3.根据权利要求2所述的一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸,其特征在于,第一筒状工装(4)、第二筒状工装(6)以及缓冲组件均通过导向结构设置在弹壳(9)内,且导向结构的导向方向为筒状体的轴向。
4.根据权利要求2所述的一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸,其特征在于,限位槽(14)包括筒状体内壁的弧形槽,沿筒状体轴向方向在筒状体内壁开设有与弧形槽连通的导槽,其中,圆柱凸起经导槽进入弧形槽后旋转头盖(3)实现头盖(3)安装。
5.根据权利要求1所述的一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸,其特征在于,第一筒状工装(4)和第二筒状工装(6)的结构相同,均包括:圆筒,其通过外壁设置的导向凸起(16)与弹壳(9)的筒状体内壁设置的导向凹槽(15)滑动连接,其中,导向凸起(16)、导向凹槽(15)沿弹壳(9)轴向设置;其内壁通过定位条(17)与待测件或者加速度传感器外壁设置的定位槽(18)滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸,其特征在于,导向凸起(16)为翼状结构。
7.根据权利要求5所述的一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸,其特征在于,采集测试模块(7)包括金属壳体,金属壳体的内部封装有采集测试存储电路和电池,电池用于为采集测试存储电路供电,采集测试存储电路用于采集测试实验过程中的电信号,并进行存储;其中,定位槽(18)设置在金属壳体上。
8.根据权利要求1所述的一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸,其特征在于,缓冲组件为弹性缓冲垫。
9.根据权利要求1所述的一种用于高加速度和高转速的后坐与旋转双环境力试验弹丸,其特征在于,待测件的质量不大于加速度传感器的质量50g。
