一种温压协同条件下的界面应变测量装置

本发明涉及固体推进剂的测量，尤其涉及一种温压协同条件下的界面应变测量装置。

背景技术：

1、界面应变是指固体推进剂在燃烧过程中，由于内部化学反应产生的高温高压燃气对固体推进剂壁面施加压力，从而引起推进剂壁面的变形和应力变化的状况，因此通过界面应变测量设备对推进剂壁面的变化进行测量，以此来评估推进剂性能和火箭发动机的运行状态，人们可以通过界面应变测量实时监测推进剂的性能和运行状态，为火箭发动机的设计优化和工作条件调整提供重要的参考。

2、现有对固体推进剂界面应变测量的方式，是将固体推进剂点燃，并通过界面应变测量设备对点燃的固体推进剂壁面的变化进行测量，以实现固体推进剂的界面应变测量，此类测量方式的弊端就是需要将固体推进剂燃烧，才可以进行测量，燃尽后的固体推进剂无法重复利用，这就会导致资源被浪费。

技术实现思路

1、为了克服以上背景技术所提到的缺点，本发明提供了一种温压协同条件下的界面应变测量装置。

2、本发明的技术方案为：一种温压协同条件下的界面应变测量装置，包括有实验屋，所述实验屋转动连接有镜像分布的开关门，一侧的所述开关门设置有控制器，所述实验屋内设置有第一固定架和与所述控制器电连接的界面应变测量模块，所述第一固定架固接有与所述控制器电连接的电动推杆，所述电动推杆的伸缩端固接有第二固定架，所述第二固定架远离所述电动推杆伸缩端的一侧设置有与所述控制器电连接的驱动电机，所述驱动电机设置有连接轴，所述连接轴远离所述驱动电机的一端固接有固定壳，所述固定壳滑动连接有镜像分布的弹性伸缩架，所述弹性伸缩架远离所述固定壳的一侧设置有固定片，所述固定片固接有为倾斜状态的刀片，所述刀片用于切削药柱，所述界面应变测量模块用于测量被切削之后的所述药柱，所述固定壳设置有修整组件和清理组件，所述第二固定架设置有驱动组件。

3、进一步的优选方案，所述修整组件包括有镜像分布的l形架，镜像分布的所述l形架均滑动连接于所述固定壳，镜像分布的所述l形架与镜像分布的所述弹性伸缩架呈十字交叉分布，所述l形架远离所述固定壳的一侧设置有刮刀，所述固定壳设置有调节组件。

4、进一步的优选方案，所述刮刀下侧的高度高于相邻所述刀片下侧的高度，用于使所述刀片先与所述药柱接触。

5、进一步的优选方案，所述调节组件包括有镜像分布的限位杆，镜像分布的所述限位杆均固接于所述固定壳内，镜像分布的所述限位杆之间滑动连接有位于所述固定壳内的滑动架，所述滑动架设置有周向等间隔分布的斜槽，所述弹性伸缩架和所述l形架分别与所述滑动架上相邻的斜槽滑动配合，所述固定壳转动连接有转杆，所述转杆位于所述连接轴下方，所述转杆靠近其外周的一侧设置有周向分布的斜滑槽，所述滑动架靠近其圆心的一侧设置有周向分布的固定销，所述滑动架圆心侧的固定销与所述转杆外周侧相邻的斜滑槽配合，所述转杆设置有锁止组件。

6、进一步的优选方案，所述锁止组件设置有第一齿轮，所述第一齿轮滑动连接于所述转杆，所述固定壳设置有与所述第一齿轮限位配合的齿轮槽，所述固定壳滑动连接有位于所述滑动架下方的滑动柱，所述第一齿轮与所述滑动柱固接，所述滑动柱与所述转杆滑动配合，所述滑动柱与所述固定壳之间设置有弹簧，所述滑动柱远离所述第一齿轮的一侧设置有工具槽。

7、进一步的优选方案，所述清理组件包括有镜像分布的第三固定架，镜像分布的所述第三固定架均固接于所述固定壳，所述第三固定架位于相邻所述弹性伸缩架与所述l形架之间，所述第三固定架设置有滑动槽，所述滑动槽内滑动连接有沿其边缘线阵列的毛刷，所述第三固定架转动连接有连接柱，所述连接柱固接有转动架，所述毛刷与相邻的所述转动架滑动配合。

8、进一步的优选方案，所述驱动组件包括有第一连接架，所述第一连接架固接于所述第二固定架，所述第一连接架位于所述电动推杆和所述驱动电机之间，所述第一连接架远离所述第二固定架的一侧固接有固定筒，所述固定壳朝向所述连接轴的一侧固接有呈中心对称分布的第二连接架，所述第二连接架转动连接有第二转轴和第一转轴，所述第二转轴位于相邻所述第一转轴的下方，所述第一转轴通过带轮皮带与相邻所述连接柱传动连接，所述第二转轴通过锥齿轮组与相邻所述第一转轴传动连接，所述第二转轴远离相邻所述第二连接架的一端固接有第二齿轮，所述固定筒靠近所述固定壳的一端固接有第三齿轮，中心对称分布的所述第二齿轮均与所述第三齿轮啮合。

9、进一步的优选方案，还包括有固定组件，所述固定组件设置于所述第一固定架，所述固定组件包括有周向等间隔分布的弧形滑板，周向等间隔分布的所述弧形滑板均滑动连接于所述第一固定架靠近所述固定筒的一侧，所述弧形滑板与所述第一固定架之间设置有弹簧，所述第一固定架转动连接有旋转架，所述旋转架固接有转动件，周向等间隔分布的所述弧形滑板均与所述转动件配合，所述旋转架螺纹连接有镜像分布的螺钉，所述螺钉靠近所述第一固定架的一侧固接有硅胶块，所述螺钉的硅胶块与所述第一固定架的外周侧配合。

10、进一步的优选方案，还包括有施压组件，所述施压组件设置于所述实验屋，所述施压组件包括有第一固定件，所述第一固定件设置于所述实验屋，所述第一固定件内滑动连接有第一活塞杆，所述第一活塞杆远离所述第一固定件的一端固接有连接板，所述实验屋固接有呈直线阵列分布的第二固定件，所述第二固定件内存储有气体，所述第二固定件内滑动连接有第二活塞杆，所述第二活塞杆远离相邻所述第二固定件的一侧与所述连接板配合，所述第二固定件设置有与所述实验屋连通的第一进气管和第二进气管，所述第一进气管和所述第二进气管内均设置有单向阀，所述第一进气管和所述第二进气管内单向阀的作用相反，所述第一固定架靠近所述实验屋的一侧固接有第三固定件，所述第三固定件滑动连接有第三活塞杆，所述第三固定件和所述第一固定件通过贯穿所述实验屋的连通管相连通，所述第三固定件和所述第一固定件内均存储有气体。

11、进一步的优选方案，所述连接板滑动连接有镜像分布的滑销，镜像分布的所述滑销分别与相邻所述第二活塞杆靠近所述连接板的一侧配合。

12、本发明的有益效果为：

13、1、本发明通过采用切削药柱的方式，模拟药柱在燃烧时，长度逐渐缩短的现象，以此通过界面应变测量模块对药柱进行分层测量，以达到无需将药柱燃烧即可达到不同分层情况下界面应变的测量。

14、2、通过刀片和刮刀的配合，对药柱进行逐层切削，模仿药柱在燃烧过程中的逐层剥落的效果，并通过毛刷清理药柱被切削时产生的废屑，防止废屑影响到刀片和刮刀的切削过程，改变刀片和刮刀的切削直径，进而适应于不用直径药柱的切削。

15、3、通过固定组件对外模具进行夹持固定，使药柱在被切削时保持稳定。

技术特征：

1.一种温压协同条件下的界面应变测量装置，其特征在于：包括有实验屋(10)，所述实验屋(10)转动连接有镜像分布的开关门(11)，一侧的所述开关门(11)设置有控制器(12)，所述实验屋(10)内设置有第一固定架(13)和与所述控制器(12)电连接的界面应变测量模块(14)，所述第一固定架(13)固接有与所述控制器(12)电连接的电动推杆(15)，所述电动推杆(15)的伸缩端固接有第二固定架(16)，所述第二固定架(16)远离所述电动推杆(15)伸缩端的一侧设置有与所述控制器(12)电连接的驱动电机(17)，所述驱动电机(17)设置有连接轴(1701)，所述连接轴(1701)远离所述驱动电机(17)的一端固接有固定壳(18)，所述固定壳(18)滑动连接有镜像分布的弹性伸缩架(19)，所述弹性伸缩架(19)远离所述固定壳(18)的一侧设置有固定片(1901)，所述固定片(1901)固接有为倾斜状态的刀片(1902)，所述刀片(1902)用于切削药柱(03)，所述界面应变测量模块(14)用于测量被切削之后的所述药柱(03)，所述固定壳(18)设置有修整组件(2)和清理组件(5)，所述第二固定架(16)设置有驱动组件(6)。

2.如权利要求1所述的一种温压协同条件下的界面应变测量装置，其特征在于：所述修整组件(2)包括有镜像分布的l形架(20)，镜像分布的所述l形架(20)均滑动连接于所述固定壳(18)，镜像分布的所述l形架(20)与镜像分布的所述弹性伸缩架(19)呈十字交叉分布，所述l形架(20)远离所述固定壳(18)的一侧设置有刮刀(21)，所述固定壳(18)设置有调节组件(3)。

3.如权利要求2所述的一种温压协同条件下的界面应变测量装置，其特征在于：所述刮刀(21)下侧的高度高于相邻所述刀片(1902)下侧的高度，用于使所述刀片(1902)先与所述药柱(03)接触。

4.如权利要求2所述的一种温压协同条件下的界面应变测量装置，其特征在于：所述调节组件(3)包括有镜像分布的限位杆(30)，镜像分布的所述限位杆(30)均固接于所述固定壳(18)内，镜像分布的所述限位杆(30)之间滑动连接有位于所述固定壳(18)内的滑动架(31)，所述滑动架(31)设置有周向等间隔分布的斜槽，所述弹性伸缩架(19)和所述l形架(20)分别与所述滑动架(31)上相邻的斜槽滑动配合，所述固定壳(18)转动连接有转杆(32)，所述转杆(32)位于所述连接轴(1701)下方，所述转杆(32)靠近其外周的一侧设置有周向分布的斜滑槽，所述滑动架(31)靠近其圆心的一侧设置有周向分布的固定销，所述滑动架(31)圆心侧的固定销与所述转杆(32)外周侧相邻的斜滑槽配合，所述转杆(32)设置有锁止组件(4)。

5.如权利要求4所述的一种温压协同条件下的界面应变测量装置，其特征在于：所述锁止组件(4)设置有第一齿轮(40)，所述第一齿轮(40)滑动连接于所述转杆(32)，所述固定壳(18)设置有与所述第一齿轮(40)限位配合的齿轮槽，所述固定壳(18)滑动连接有位于所述滑动架(31)下方的滑动柱(41)，所述第一齿轮(40)与所述滑动柱(41)固接，所述滑动柱(41)与所述转杆(32)滑动配合，所述滑动柱(41)与所述固定壳(18)之间设置有弹簧，所述滑动柱(41)远离所述第一齿轮(40)的一侧设置有工具槽。

6.如权利要求5所述的一种温压协同条件下的界面应变测量装置，其特征在于：所述清理组件(5)包括有镜像分布的第三固定架(50)，镜像分布的所述第三固定架(50)均固接于所述固定壳(18)，所述第三固定架(50)位于相邻所述弹性伸缩架(19)与所述l形架(20)之间，所述第三固定架(50)设置有滑动槽(51)，所述滑动槽(51)内滑动连接有沿其边缘线阵列的毛刷(52)，所述第三固定架(50)转动连接有连接柱(53)，所述连接柱(53)固接有转动架(54)，所述毛刷(52)与相邻的所述转动架(54)滑动配合。

7.如权利要求6所述的一种温压协同条件下的界面应变测量装置，其特征在于：所述驱动组件(6)包括有第一连接架(60)，所述第一连接架(60)固接于所述第二固定架(16)，所述第一连接架(60)位于所述电动推杆(15)和所述驱动电机(17)之间，所述第一连接架(60)远离所述第二固定架(16)的一侧固接有固定筒(61)，所述固定壳(18)朝向所述连接轴(1701)的一侧固接有呈中心对称分布的第二连接架(62)，所述第二连接架(62)转动连接有第二转轴(63)和第一转轴(6201)，所述第二转轴(63)位于相邻所述第一转轴(6201)的下方，所述第一转轴(6201)通过带轮皮带与相邻所述连接柱(53)传动连接，所述第二转轴(63)通过锥齿轮组与相邻所述第一转轴(6201)传动连接，所述第二转轴(63)远离相邻所述第二连接架(62)的一端固接有第二齿轮(64)，所述固定筒(61)靠近所述固定壳(18)的一端固接有第三齿轮(65)，中心对称分布的所述第二齿轮(64)均与所述第三齿轮(65)啮合。

8.如权利要求1所述的一种温压协同条件下的界面应变测量装置，其特征在于：还包括有固定组件(7)，所述固定组件(7)设置于所述第一固定架(13)，所述固定组件(7)包括有周向等间隔分布的弧形滑板(70)，周向等间隔分布的所述弧形滑板(70)均滑动连接于所述第一固定架(13)靠近所述固定筒(61)的一侧，所述弧形滑板(70)与所述第一固定架(13)之间设置有弹簧，所述第一固定架(13)转动连接有旋转架(71)，所述旋转架(71)固接有转动件(72)，周向等间隔分布的所述弧形滑板(70)均与所述转动件(72)配合，所述旋转架(71)螺纹连接有镜像分布的螺钉(73)，所述螺钉(73)靠近所述第一固定架(13)的一侧固接有硅胶块，所述螺钉(73)的硅胶块与所述第一固定架(13)的外周侧配合。

9.如权利要求8所述的一种温压协同条件下的界面应变测量装置，其特征在于：还包括有施压组件(8)，所述施压组件(8)设置于所述实验屋(10)，所述施压组件(8)包括有第一固定件(80)，所述第一固定件(80)设置于所述实验屋(10)，所述第一固定件(80)内滑动连接有第一活塞杆(81)，所述第一活塞杆(81)远离所述第一固定件(80)的一端固接有连接板(82)，所述实验屋(10)固接有呈直线阵列分布的第二固定件(83)，所述第二固定件(83)内存储有气体，所述第二固定件(83)内滑动连接有第二活塞杆(84)，所述第二活塞杆(84)远离相邻所述第二固定件(83)的一侧与所述连接板(82)配合，所述第二固定件(83)设置有与所述实验屋(10)连通的第一进气管(85)和第二进气管(86)，所述第一进气管(85)和所述第二进气管(86)内均设置有单向阀，所述第一进气管(85)和所述第二进气管(86)内单向阀的作用相反，所述第一固定架(13)靠近所述实验屋(10)的一侧固接有第三固定件(87)，所述第三固定件(87)滑动连接有第三活塞杆(88)，所述第三固定件(87)和所述第一固定件(80)通过贯穿所述实验屋(10)的连通管相连通，所述第三固定件(87)和所述第一固定件(80)内均存储有气体。

10.如权利要求9所述的一种温压协同条件下的界面应变测量装置，其特征在于：所述连接板(82)滑动连接有镜像分布的滑销(8201)，镜像分布的所述滑销(8201)分别与相邻所述第二活塞杆(84)靠近所述连接板(82)的一侧配合。

技术总结
本发明涉及固体推进剂的测量技术领域，具体涉及一种温压协同条件下的界面应变测量装置。包括有实验屋，所述实验屋转动连接有镜像分布的开关门，一侧的所述开关门设置有控制器，所述实验屋内设置有第一固定架和与所述控制器电连接的界面应变测量模块，所述第一固定架固接有与所述控制器电连接的电动推杆，所述电动推杆的伸缩端固接有第二固定架，所述第二固定架远离所述电动推杆伸缩端的一侧设置有与所述控制器电连接的驱动电机。本发明通过采用切削药柱的方式，模拟药柱在燃烧时，长度逐渐缩短的现象，以此通过界面应变测量模块对药柱进行分层测量，以达到无需将药柱燃烧即可达到不同分层情况下界面应变的测量。

技术研发人员：王春光,田维平,董哲林,张恺宁,王智泓,胡振圆
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22