[发明专利]立式霍普金森压杆试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种立式霍普金森压杆试验装置，包括导向筒(6)、入射杆(7)、透射杆(8)、缓冲杆(9)和子弹(21)，其特征在于，该立式霍普金森压杆试验装置还包括底座(5)，底座(5)两侧对称装有朝上竖直设置的侧向支撑板(17)，两侧的侧向支撑板之间顶部装有水平的第一横向支撑板(30)，第一横向支撑板(30)下方，在两侧的侧向支撑板之间依次装有三组水平的第二横向支撑板(19)，第一横向支撑板(30)上设置有上下贯通的导向筒安装孔(30a)，导向筒(6)上端与导向筒安装孔(30a)固定连接，导向筒(6)为上下贯通的圆形管状中空结构，导向筒(6)上方设置有定滑轮(22)，第一横向支撑板(30)上装有电机(1)，电机(1)的转动轴上装有与其配合的电磁离合器(3)，电磁离合器(3)的外周上套设有线盘(2)，钢丝绳(4)的一端与线盘(2)固定连接，另一端绕过定滑轮(22)后向下延伸并伸入导向筒(6)腔体内，伸入的一端与沿导向筒(6)滑动连接的子弹(21)上端固定连接，伸入导向筒(6)腔体部分的钢丝绳与导向筒(6)的中心线共线，导向筒(6)下部的侧壁上设置有内外贯通的观察孔(63)，观察孔(63)上方的导向筒(6)上设置有用于测量子弹撞击入射杆上端面前下落速度的激光测速传感器(16)，激光测速传感器(16)与用于显示其检测速度的激光测速仪(32)相连，每组第二横向支撑板设置有夹持机构，自上而下三组第二横向支撑板上的夹持机构分别与入射杆(7)、透射杆(8)、缓冲杆(9)一一对应，每组夹持机构均夹持住对应的入射杆(7)、透射杆(8)或缓冲杆(9)，同时，入射杆(7)、透射杆(8)、缓冲杆(9)均与导向筒呈同轴设置，入射杆(7)表面均粘贴有用于测量其应变值的第一应变片(36a)，透射杆(8)的表面粘贴有用于测量其应变值的第二应变片(36b)。

2.根据权利要求1所述的立式霍普金森压杆试验装置，其特征在于，所述的夹持机构包括电动推杆(10)、力传感器(11)和卡箍，每组第二横向支撑板上均设置有上下贯通的杆通道(202)，与该夹持机构对应的入射杆(7)、透射杆(8)或缓冲杆(9)位于杆通道(202)的中心且与杆通道间隙配合，电动推杆(10)位于杆通道(202)的一侧，且电动推杆的活塞杆(101)朝向杆通道(202)方向伸出，卡箍包括固定半箍(122)和活动半箍(121)，固定半箍(122)固定在杆通道(202)另一侧，活动半箍(121)通过连接杆(221)固定在电动推杆(10)的活塞杆(101)外端，连接杆(221)与活塞杆(101)之间设置力传感器(11)，活动半箍(121)与杆通道正对侧设置第一夹持槽，固定半箍(122)的与杆通道正对侧开有第二夹持槽，第一夹持槽表面覆盖有第一摩擦片(131)，第二夹持槽表面覆盖有第二摩擦片(132)，第二摩擦片(132)与对应的入射杆、透射杆或缓冲杆的表面紧贴，伸缩活塞杆构成对应杆夹持调节结构。

3.根据权利要求2所述的立式霍普金森压杆试验装置，其特征在于，夹持机构夹持对应杆产生的摩擦力与对应杆重力的差值为对应杆重力的±0.5％以内，入射杆(7)的上端从导向筒的下口伸入导向筒的内腔且入射杆的上端面位于观察孔范围内，自上而下三组夹持机构对应电动推杆分别为第一电动推杆(10a)、第二电动推杆(10b)和第三电动推杆(10c)，力传感器(11)分别为第一力传感器(11a)、第二力传感器(11b)和第二力传感器(11c)。

4.根据权利要求2所述的立式霍普金森压杆试验装置，其特征在于，所述立式霍普金森压杆试验装置还包括与力传感器(11)相对应的、用于读取力传感器荷载值的测力仪(33)，力传感器(11)的输出端与测力仪(33)的输入端相连。

5.根据权利要求4所述的立式霍普金森压杆试验装置，其特征在于，所述立式霍普金森压杆试验装置还包括与第一应变片(36a)、第二应变片(36b)相对应的、用于读取两应变片应变值的应变仪(31)，第一应变片(36a)和第二应变片(36b)的输出端均与应变仪(31)的输入端相连；第一应变片(36a)的横向中心线与入射杆下端面的间距为子弹高度的2倍以上，第二应变片(36b)的横向中心线与透射杆(8)上端面的间距为子弹高度的2倍以上。