[发明专利]软质推进剂力学性能试样前处理薄片切削装置

说明书

技术领域

本发明属于推进剂性能测试领域，主要涉及软质推进剂力学性能测试用规定厚度试样薄片的切削装置。

背景技术

力学性能是推进剂的重要性能之一，关系到固体火箭发动机做功时的安全性和发动机的贮存寿命，目前已形成有相应的标准方法，如GJB770B-2005方法413.1-413.4和414.1等。其试验方法主要是将推进剂方坯药加工处理成规定的尺寸和形状，然后在材料试验机上通过施加恒定的应力或应变或应力变化速率，进而获得在特定条件下推进剂的力学性能，如最大抗拉强度、断裂强度、最大伸长率和断裂伸长率等。对不同种类的推进剂而言，试样的形状和尺寸要求不同。但其共同之处在于试样处理首先都需要将制成的推进剂方坯进一步制成规定厚度(厚度偏差±0.5mm)的薄片，然后在其它模具下加工成试验样品所需的形状和尺寸，因此规定厚度的薄片的加工是试样制备能否合格的关键一步。软质推进剂的力学特征是硬度较小(邵氏硬度小于50)容易变形的弹性体材料。目前，试样薄片主要采用手工转动切削刀具加工而成，定位采用直尺手工定位，手工切削前，是通过直尺在推进剂方坯的一个面上标注等间隔的直线确定药片厚度，刀具沿标定直线进行切削。但弹性体方坯药在刀具的作用下易发生变形或移动，使得切出试片厚度不均匀，难以控制在国军标规定的偏差之内，不满足国军标测试要求。上述操作不仅导致试样浪费，且试验数据离散性大，数据不准确，增加了试验结果的人为影响因素。另外，全靠手工切削和人工测量，效率低。由于推进剂种类很多，工艺不同，推进剂的力学性能差异很大，切削时难以采用同一设备，需要根据推进剂力学特性的确定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提供一套推进剂力学性能试样薄片多片一次加工成型装置。

为解决上述技术问题，本发明所提供的软质推进剂力学试样前处理薄片切削装置包括试样承载单元、切削刀具单元和气动单元。

所述试样承载单元由试样底座、样品池、限位板和退样板组成。样品池位于试样底座正中央，样品池右端的样品池顶面和样品池底面刻有长方形限位板上下卡槽，用于限位板的固定；样品池顶面上开有与由铍铜刀具组刀片一一对应的等间距水平限位通槽，水平限位通槽将样品池顶面分为等宽度的退样板；样品池后壁开有与水平限位通槽贯通的竖直通槽，并一直延伸到样品池底面，在样品池底面上刻有与水平限位通槽等间距的长方形底部凹槽，长方形底部凹槽与水平限位通槽一一对应，长方形底部凹槽与竖直通槽相贯通，长方形凹槽底部铺有与长方形凹槽等宽度的安全橡胶垫片。

所述切削刀具单元由铍铜刀具组和隔块组成。铍铜刀具组由一系列等间距的平行铍铜刀片组成，刀片与刀片之间采用经标定的等尺寸隔块隔开，刀片与隔块交替串联在刀具支架杆上，刀具支架杆用刀具支架杆垫片和刀具支架杆螺母固定在固定支架上；铍铜刀具组刀片的高度大于样品池高度；铍铜刀具组固定在刀具支架杆上。

所述气动单元包含防爆空气压缩机和活塞杆。活塞杆与防爆空气压缩机连接，固定支架正中间通过连接杆与活塞杆相连，活塞杆与防爆空气压缩机相连。

本发明的有益效果体现在以下几个方面：

(一)采用本发明，将方坯药放置在样品池中，启动防爆空气压缩机，与防暴空气压缩机相连的活塞杆推动刀具组向下运动，切削试样，刀具穿透试样后活塞杆复位，完成一次切削，取下切削好的试样薄片，进入下一次切削。在切削过程中，试样薄片的厚度通过预先设定的刀片之间的距离即隔块厚度控制，实现了试样薄片厚度的准确控制，而且保证了试样薄片的均匀性和制备质量。

(二)本发明通过刀具组的一次运动即可完成多片试样薄片的一次切削，试样薄片切削过程中只有第一片和最后一片边料不能利用以外，其余薄片都可以利用，不仅提高了试片的切削效率，同时降低了试样薄片质量的人为影响因素和资源浪费。

附图说明

图1是本发明软质推进剂力学性能试样前处理薄片切削装置的总体构成示意图。图1中装置1试样底座，2长方形底部凹槽，3样品池后壁，4限位板，5水平限位通槽，6铍铜刀具组，7隔块，8刀具支架杆，9刀具支架杆左螺母，10刀具支架杆左垫片，11固定支架，12连接杆，13活塞杆，14防爆空气压缩机，15刀具支架杆右垫片，16刀具支架杆右螺母，17样品池顶面，18竖直通槽，19样品池底面，20安全橡胶垫片。

图2是图1中的试样底座1的示意图。图2中21样品池，22限位板上卡槽，23限位板下卡槽，24退样板。