一种火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置的制作方法

1.本发明属于强度测试技术领域，尤其涉及一种火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置。


背景技术：

2.固体火箭发动机燃烧室扯离强度是表征固体发动机界面粘接性能的一项重要技术指标。如果界面粘接性能未达到设计要求，将导致发动机工作失效甚至发生爆炸危险。因此准确、可靠地检测固体火箭发动机燃烧室扯离强度是评判其界面粘接性能优劣的重要前提。
3.在qj 2038.1a-2004《固体火箭发动机燃烧室界面粘接强度测试方法第1部分：矩形试件扯离法》中，规定了扯离试件的试样要求和测试方法：将试样安装在材料试验机上，使其呈自由状态，以20mm/min的恒速施加拉力，至试样拉断，记录最大载荷值。
4.在固体火箭发动机实际生产、运输、保存、使用等过程中，会承受外界多种载荷作用力，其力值大小、作用力方向均不相同；而固体火箭发动机燃烧室界面在受到不同方向载荷作用力作用时，界面所能承受的极限值均不相同，为确保固体火箭发动机燃烧室结构的完整性，需要开展不同角度载荷作用力下固体火箭发动机燃烧室扯离强度测试；由于缺乏专用测试装置，无法开展不同角度载荷作用力下固体火箭发动机燃烧室扯离强度测试。
5.因此，建立固体火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向多角度可调装置，实现不同角度载荷作用力下固体火箭发动机燃烧室扯离强度测试，为固体火箭发动机燃烧室的结构完整性评价提供数据支撑，是本领域技术人员亟需解决的问题之一。


技术实现要素：

6.本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，实现了固体火箭发动机燃烧室扯离强度测试过程中外界载荷作用力方向的角度可调，解决了现有技术无法开展不同角度载荷作用力下固体火箭发动机燃烧室扯离强度测试的问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明公开了一种火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，包括：两个结构完全相同的可调机构：可调机构a和可调机构b；其中，可调机构，包括：角度尺、弧形滑轨、滑块-转移一体件、固定件、角度指针和拉伸机接头；
8.角度尺与弧形滑轨连接成一整体，角度尺与弧形滑轨的弧形角度一致；滑块-转移一体件底部卡入弧形滑轨内，可在弧形滑轨内滑动；滑块-转移一体件顶部用于在试验时与试样连接；固定件位于弧形滑轨与滑块-转移一体件中间；角度指针固定于滑块-转移一体件正中心，角度指针的指针指向角度尺；拉伸机接头固定于角度尺的顶端；
9.测试时，试样一侧与可调机构a的滑块-转移一体件的顶部连接，另一侧与可调机构b的滑块-转移一体件的顶部连接。
10.在上述火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置中，拉伸机接头中间
开圆口，测试时，拉伸机通过圆口与可调机构连接。
11.在上述火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置中，角度尺为1/4圆弧，上有0
°
～90
°
角度标记。
12.在上述火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置中，角度指针与角度尺配套使用，用于显示外力作用于试样的作用力与试样中轴线的角度。
13.在上述火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置中，弧形滑轨为“凹”形槽钢，截面呈“凹”型；滑块-转移一体件的截面呈“凹”型，与弧形滑轨的“凹”型截面的开口大小一致，以保证滑块-转移一体件能卡扣于弧形滑轨的外侧轨道中，并能在弧形滑轨内任意移动。
14.在上述火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置中，固定件置于弧形滑轨的凹槽内轨内，与滑块-转移一体件配套使用；固定件的截面呈“凸”形，上下两端面均呈弧形，用于在测试时，固定滑块-转移一体件在弧形滑轨内的位置，使滑块-转移一体件在弧形滑轨中的位置保持固定。
15.在上述火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置中，固定件中心位置处设置有若干个限位孔a，滑块-转移一体件侧面中心开若干个限位孔b；其中，限位孔b的位置、数量和直径大小与限位孔a保持一致。
16.在上述火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置中，滑块-转移一体件顶部正中心开圆孔，侧面靠近顶部中心开安装孔；测试时，试样通过圆孔和安装孔与可调机构连接固定。
17.本发明具有以下优点：
18.(1)本发明公开了一种火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，结构简单，运行平稳可靠，且操作方便，能够实现固体火箭发动机燃烧室在不同角度载荷方向作用下的扯离强度测试工作，确保测试过程中外力载荷角度保持一致，提高了工作效率及测试精度。
19.(2)本发明公开了一种火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，采用弧形角度尺和角度指针配套使用的设计，可实现0～90
°
内任意角度载荷作用力下固体火箭发动机燃烧室扯离强度的测试。
20.(3)本发明公开了一种火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，采用滑块-转移一体件与固定件配套使用，实现了滑块-转接一体件在弧形滑轨内的任意角度移动，又确保了拉伸过程中角度的一致，确保数据的有效性。
21.(4)本发明公开了一种火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，更换试样时无需重新卸装，只需松开试样顶端和底端的固定螺栓，并重新安装试样即可；角度调整时，只需松开滑块-转接一体件、固定件、弧形滑轨、角度尺间的固定螺栓，并移动滑块-转接一体件、固定件至测试要求角度，再次拧紧固定螺栓即可。
附图说明
22.图1是本发明实施例中一种火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置的结构示意图；
23.图2是本发明实施例中一种角度尺、弧形滑轨和拉伸机接头的装配示意图；
24.图3是本发明实施例中一种滑块-转移一体件的结构示意图；
25.图4是本发明实施例中一种固定件的结构示意图。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明公开的实施方式作进一步详细描述。
27.如图1，在本实施例中，该火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，包括：两个结构完全相同的可调机构：可调机构a和可调机构b。
28.可调机构具体可以包括：角度尺1、弧形滑轨2、滑块-转移一体件3、固定件4、角度指针5和拉伸机接头6。其中，角度尺1与弧形滑轨2连接；滑块-转移一体件3底部卡入弧形滑轨2内，可在弧形滑轨2内滑动；滑块-转移一体件3顶部用于在试验时与试样7连接；固定件4位于弧形滑轨2与滑块-转移一体件3中间；角度指针5固定于滑块-转移一体件3正中心，角度指针5的指针指向角度尺1；拉伸机接头6固定于角度尺1的顶端。测试时，试样7一侧与可调机构a的滑块-转移一体件的顶部连接，另一侧与可调机构b的滑块-转移一体件的顶部连接。
29.在本实施例中，如图2，角度尺1与弧形滑轨2连接成一整体，角度尺1与弧形滑轨2的弧形角度一致。进一步的，角度尺1为1/4圆弧，上有0
°
～90
°
角度标记；角度指针5与角度尺1配套使用，用于显示外力作用于试样7的作用力与试样7中轴线的角度。
30.在本实施例中，拉伸机接头6中间开圆口61，测试时，拉伸机(万能材料试验机)通过圆口61与可调机构连接。
31.在本实施例中，如图3，弧形滑轨2为“凹”形槽钢，截面呈“凹”型；滑块-转移一体件3的截面呈“凹”型，与弧形滑轨2的“凹”型截面的开口大小一致，以保证滑块-转移一体件3能卡扣于弧形滑轨2的外侧轨道中，并能在弧形滑轨2内任意移动。
32.在本实施例中，固定件4置于弧形滑轨2的凹槽内轨内，与滑块-转移一体件3配套使用。如图4，固定件4的截面呈“凸”形，上下两端面均呈弧形，用于在测试时，固定滑块-转移一体件3在弧形滑轨2内的位置，使滑块-转移一体件3在弧形滑轨2中的位置保持固定。
33.在本实施例中，固定件4中心位置处设置有若干个限位孔a41，滑块-转移一体件3侧面中心开若干个限位孔b31。其中，限位孔b31的位置、数量和直径大小与限位孔a41保持一致。
34.在本实施例中，滑块-转移一体件3顶部正中心开圆孔32，侧面靠近顶部中心开安装孔33；测试时，试样7通过圆孔32和安装孔33与可调机构连接固定。
35.在本实施例中，该火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置的使用方式如下：
36.a)将试样顶端、底端分别穿入两组滑块-转接一体件的圆孔和安装孔内，并用螺栓固定；将两组固定件分别插入两组弧形滑轨的内轨内；将固定有试样的两组滑块-转接一体件分别卡入两组弧形滑轨的外轨中。根据试验需求，移动滑块-转接一体件与固定件，滑块-转接一体件与固定件移动位置保持一致，待移动至角度指针指向测试要求角度时，用螺栓将滑块-转接一体件、固定件、弧形滑轨、角度尺固定；将拉伸机与角度尺顶端的拉伸机接头连接，并用螺栓固定。进行测试。
37.b)试样更换时，无需整体拆卸，只需松开试样顶端和底端的固定螺栓，并重新安装试样即可；角度调整时，只需松开滑块-转接一体件、固定件、弧形滑轨、角度尺间的固定螺栓，并移动滑块-转接一体件、固定件至测试要求角度，再次拧紧固定螺栓即可。
38.重复上述操作，直至完成标准qj 2038.1a-2004要求，有效试样数不少于3个的要求。
39.本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
40.本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

技术特征：
1.一种火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，其特征在于，包括：两个结构完全相同的可调机构：可调机构a和可调机构b；其中，可调机构，包括：角度尺(1)、弧形滑轨(2)、滑块-转移一体件(3)、固定件(4)、角度指针(5)和拉伸机接头(6)；角度尺(1)与弧形滑轨(2)连接成一整体，角度尺(1)与弧形滑轨(2)的弧形角度一致；滑块-转移一体件(3)底部卡入弧形滑轨(2)内，可在弧形滑轨(2)内滑动；滑块-转移一体件(3)顶部用于在试验时与试样(7)连接；固定件(4)位于弧形滑轨(2)与滑块-转移一体件(3)中间；角度指针(5)固定于滑块-转移一体件(3)正中心，角度指针(5)的指针指向角度尺(1)；拉伸机接头(6)固定于角度尺(1)的顶端；测试时，试样(7)一侧与可调机构a的滑块-转移一体件的顶部连接，另一侧与可调机构b的滑块-转移一体件的顶部连接。2.根据权利要求1所述的火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，其特征在于，拉伸机接头(6)中间开圆口(61)，测试时，拉伸机通过圆口(61)与可调机构连接。3.根据权利要求1所述的火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，其特征在于，角度尺(1)为1/4圆弧，上有0
°
～90
°
角度标记。4.根据权利要求3所述的火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，其特征在于，角度指针(5)与角度尺(1)配套使用，用于显示外力作用于试样(7)的作用力与试样(7)中轴线的角度。5.根据权利要求1所述的火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，其特征在于，弧形滑轨(2)为“凹”形槽钢，截面呈“凹”型；滑块-转移一体件(3)的截面呈“凹”型，与弧形滑轨(2)的“凹”型截面的开口大小一致，以保证滑块-转移一体件(3)能卡扣于弧形滑轨(2)的外侧轨道中，并能在弧形滑轨(2)内任意移动。6.根据权利要求5所述的火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，其特征在于，固定件(4)置于弧形滑轨(2)的凹槽内轨内，与滑块-转移一体件(3)配套使用；固定件(4)的截面呈“凸”形，上下两端面均呈弧形，用于在测试时，固定滑块-转移一体件(3)在弧形滑轨(2)内的位置，使滑块-转移一体件(3)在弧形滑轨(2)中的位置保持固定。7.根据权利要求6所述的火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，其特征在于，固定件(4)中心位置处设置有若干个限位孔a(41)，滑块-转移一体件(3)侧面中心开若干个限位孔b(31)；其中，限位孔b(31)的位置、数量和直径大小与限位孔a(41)保持一致。8.根据权利要求1所述的火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，其特征在于，滑块-转移一体件(3)顶部正中心开圆孔(32)，侧面靠近顶部中心开安装孔(33)；测试时，试样(7)通过圆孔(32)和安装孔(33)与可调机构连接固定。

技术总结
本发明公开了一种火箭发动机燃烧室扯离强度测试用载荷方向可调装置，包括：两个结构完全相同的可调机构；可调机构，包括：角度尺、弧形滑轨、滑块-转移一体件、固定件、角度指针和拉伸机接头；角度尺与弧形滑轨连接成一整体；滑块-转移一体件底部卡入弧形滑轨内；滑块-转移一体件顶部用于在试验时与试样连接；固定件位于弧形滑轨与滑块-转移一体件中间；角度指针固定于滑块-转移一体件正中心，角度指针的指针指向角度尺；拉伸机接头固定于角度尺的顶端；测试时，试样两侧分别与两个可调机构连接。本发明实现了固体火箭发动机燃烧室扯离强度测试过程中外界载荷作用力方向的角度可调，确保测试过程中外力载荷角度保持一致，提高了工作效率及测试精度。提高了工作效率及测试精度。提高了工作效率及测试精度。


技术研发人员：沈肖胤 何快 时志权 朱毅凌 吴伟旭 陈峰 蒋建霞 白玉兰
受保护的技术使用者：上海航天化工应用研究所
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/9/23