一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置及方法

1.本发明涉及防护工程相关技术领域，具体涉及一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置及方法。


背景技术：

2.侵彻试验是研究材料、结构及装备抗侵彻防护能力的最重要方式，我国早期的研究结果认为，在其他条件相同的情况下，弹体对混凝土材料的侵彻深度与弹体着靶命中角α的余弦值(cosα)成正比，着靶命中角α会显著影响侵彻试验的侵彻深度，因此，测量炮(枪)管与靶面夹角对于减小试验误差，准确评估抗侵彻防护能力十分必要，尤其是大口径缩比弹侵彻试验，目前由于野外试验场地条件的限制，靶标或者发射装置的方位调整费用高昂，设计一个适用于野外场地的，可快速测量炮(枪)管与靶面夹角的简易装置，对辅助靶标或者发射装置进行方位调整，缩短试验准备时间，降低试验成本十分必要。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置及方法，解决了背景技术中提到的问题。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
5.一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置，包括安装板、枪炮管，所述安装板设置在枪炮管的一侧，所述安装板上安装有测量板，所述测量板与安装板之间均匀设置有若干个紧固螺栓并通过若干个紧固螺栓连接；
6.所述枪炮管的一端上安装有连接机构，所述连接机构包括连接块、两个u形杆，所述连接块的底面开设有弧形槽，所述弧形槽与枪炮管的外壁相贴合，两个所述u形杆皆设置在枪炮管的底面上并与枪炮管的弧形底面相配合，且每个所述u形杆的两个顶端皆贯穿连接块并固设有螺杆，每个所述螺杆上皆螺纹套设有连接螺栓，所述连接块上的弧形槽与两个u形杆相配合安装在枪炮管上并通过连接螺栓锁紧连接；
7.所述连接机构的顶面上安装有激光发射机构，所述连接机构与激光发射机构相配合使用。
8.进一步的，所述测量板包括边框，所述边框内固设有压板框，所述压板框内设置有心部薄板，所述心部薄板上绘制有坐标纸与坐标系。
9.进一步的，所述心部薄板四周分别通过若干个紧固螺栓与压板框连接。
10.进一步的，所述激光发射机构包括圆环安装盘，所述圆环安装盘设置在连接块的正上方，所述圆环安装盘上开设有五个安装孔，每个所述安装孔内皆安装有激光笔，所述圆环安装盘与连接块之间设置有连接组件。
11.进一步的，每个所述激光笔皆通过安装螺栓与圆环安装盘连接。
12.进一步的，所述连接组件包括卡合块，所述卡合块设置在圆环安装盘的下方，且所述圆环安装盘与卡合块之间固设有连杆，所述连接块的顶面开设有卡合槽，所述卡合块位
于卡合槽内，且所述连接块的两侧皆通过若干个配合螺栓与连接块连接。
13.本发明还提供了一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置的方法，包括如下操作步骤：
14.步骤一：枪炮管位于两个u形杆与弧形槽内，两个u形杆与枪炮管的底面贴合，弧形槽与枪炮管的弧形外壁贴合，通过依次转动连接螺栓，将连接机构安装与枪炮管上；
15.步骤二：将卡合块放置在卡合槽内并通过配合螺栓进行锁紧，如此，便于对激光发射机构进行安装；
16.步骤三：将每个激光笔配合插设至对应的安装孔内，并通过安装螺栓进行安装，如此，便于完成对激光笔的安装作业。
17.本发明提供了一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置及方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
18.1、本发明本发明通过连接机构的设计，不仅可以便于将连接机构安装在枪炮管上，也可以进行拆卸作业；
19.2、本发明通过激光发射机构与连接组件的配合设置，不仅便于将激光发射机构可拆卸安装在连接机构上，而且操作简单，利于后期进行侵彻试验；
20.综上，同时通过该发明专利，可以快速、准确地测量出枪炮管与靶面夹角，用于侵彻试验前快速检验靶标与枪炮管之间的空间位置是否满足试验要求，也可以用于辅助现场试验人员进行靶标或者发射装置进行方位调整，为材料、结构及装备的抗侵彻性能试验提供技术支撑，同时整体结构设计简单实用，操作简单，造价成本低。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1示出了本发明的整体结构三维示意图；
23.图2示出了本发明枪炮管、激光发射机构与连接机构处的三维连接示意图；
24.图3示出了本发明激光发射机构与连接机构处的三维连接示意图；
25.图4示出了本发明激光发射机构、连接块处的三维示意图；
26.图5示出了本发明激光发射机构处的三维示意图；
27.图6示出了本发明u形杆、螺杆与连接螺栓处的三维连接示意图；
28.图7示出了本发明测量板处的三维示意图；
29.图8示出了本发明激光笔安装孔方位示意图；
30.图中所示：1、枪炮管；2、安装板；3、测量板；31、边框；32、压板框；33、心部薄板；4、激光发射机构；41、安装螺栓；42、安装孔；43、圆环安装盘；44、激光笔；45、卡合块；5、连接机构；51、连接螺栓；52、连接块；53、弧形槽；54、u形杆；6、螺杆。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术
方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例一
33.为解决背景技术中的技术问题，给出如下的一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置：
34.结合图1-8所示，本发明提供的一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置，包括安装板2、枪炮管1，所述安装板2设置在枪炮管1的一侧，所述安装板2上安装有测量板3，所述测量板3与安装板2之间均匀设置有若干个紧固螺栓并通过若干个紧固螺栓连接；
35.所述枪炮管1的一端上安装有连接机构5，所述连接机构5包括连接块52、两个u形杆54，所述连接块52的底面开设有弧形槽53，所述弧形槽53与枪炮管1的外壁相贴合，两个所述u形杆54皆设置在枪炮管1的底面上并与枪炮管1的弧形底面相配合，且每个所述u形杆54的两个顶端皆贯穿连接块52并固设有螺杆6，每个所述螺杆6上皆螺纹套设有连接螺栓51，所述连接块52上的弧形槽53与两个u形杆54相配合安装在枪炮管1上并通过连接螺栓51锁紧连接；
36.所述连接机构5的顶面上安装有激光发射机构4，所述连接机构5与激光发射机构4相配合使用。
37.所述测量板3包括边框31，所述边框31内固设有压板框32，所述压板框32内设置有心部薄板33，所述心部薄板33上绘制有坐标纸与坐标系。所述心部薄板33四周分别通过若干个紧固螺栓与压板框32连接。
38.所述激光发射机构4包括圆环安装盘43，所述圆环安装盘43设置在连接块52的正上方，所述圆环安装盘43上开设有五个安装孔42，安装口轴线与圆环安装盘43端面垂直，1#～4#安装孔42呈正方形分布，假定正方形边长为a，5#安装孔42中心与1#～4#安装孔42共圆，则圆半径为且5#安装孔42位于1#、2#安装孔42的中垂线上。
39.每个所述安装孔42内皆安装有激光笔44，所述圆环安装盘43与连接块52之间设置有连接组件。每个所述激光笔44皆通过安装螺栓41与圆环安装盘43连接。
40.本发明通过连接机构5的设计，不仅可以便于将连接机构5安装在枪炮管1上，也可以进行拆卸作业。
41.实施例二
42.结合图1-8所示，在上述实施例的基础上，本实施例进一步给出如下内容：
43.所述连接组件包括卡合块45，所述卡合块45设置在圆环安装盘43的下方，且所述圆环安装盘43与卡合块45之间固设有连杆，所述连接块52的顶面开设有卡合槽，所述卡合块45位于卡合槽内，且所述连接块52的两侧皆通过若干个配合螺栓与连接块52连接。
44.本发明通过连接组件的设置，便于将激光发射机构4与连接机构5进行安装与拆卸，进而便于后期对进行侵彻试验。
45.实施例三
46.在上述实施例的基础上，本实施例进一步给出如下内容：
47.本发明还提供一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置的方法，包括如下操作步骤：
48.步骤一：枪炮管1位于两个u形杆54与弧形槽53内，两个u形杆54与枪炮管1的底面贴合，弧形槽53与枪炮管1的弧形外壁贴合，通过依次转动连接螺栓51，将连接机构5安装与枪炮管1上；
49.步骤二：将卡合块45放置在卡合槽内并通过配合螺栓进行锁紧，如此，便于对激光发射机构4进行安装；
50.步骤三：将每个激光笔44配合插设至对应的安装孔42内，并通过安装螺栓41进行安装，如此，便于完成对激光笔44的安装作业。
51.同时参见图8，进一步说明；
52.当靶面与地面垂直且炮管与地面平行时，只需要同时打开1#、2#、4#激光笔。
53.将测量板3放置于靶面，则靶面与测量板3表面平行，此时1#、2#、4#激光笔在测量板3表面的光斑呈直角三角形分布，且1#、4#光斑间距为a。
54.调整测量板3在靶体表面的位置，读出1#、2#激光光斑间的距离，记为l12。
55.1#、2#激光光斑间l12与枪炮管1与靶面夹角α满足几何关系l12
×
cosα＝a，则α＝arccos(a/l12)。
56.无法同时满足靶面与地面垂直和炮管与地面平行时，则需要同时打开1#、2#、3#、4#、5#激光笔。
57.将测量板3放置于靶面，则靶面与测量板3表面平行，此时1#、2#、3#、4#、5#激光笔在测量板表面的光斑分布在同一个椭圆上，且椭圆的短轴长度为
58.通过测量板读出5个光斑点的坐标。根据光斑点坐标，利用matlab软件求解出5个光斑点所在的椭圆的方程。根据椭圆方程求解出椭圆的长轴长度lab。椭圆的长轴长度lab与枪炮管与靶面夹角α满足几何关系通过上述，可测量出枪炮管与靶面夹角。
59.综上所述，通过该发明专利，不仅可以快速、准确地测量出枪炮管与靶面夹角，用于侵彻试验前快速检验靶标与枪炮管之间的空间位置是否满足试验要求，而且也可以用于辅助现场试验人员进行靶标或者发射装置进行方位调整，为材料、结构及装备的抗侵彻性能试验提供技术支撑，同时整体结构设计简单实用，操作简单，造价成本低。
60.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
61.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置，包括安装板(2)、枪炮管(1)，其特征在于：所述安装板(2)设置在枪炮管(1)的一侧，所述安装板(2)上安装有测量板(3)，所述测量板(3)与安装板(2)之间均匀设置有若干个紧固螺栓并通过若干个紧固螺栓连接；所述枪炮管(1)的一端上安装有连接机构(5)，所述连接机构(5)包括连接块(52)、两个u形杆(54)，所述连接块(52)的底面开设有弧形槽(53)，所述弧形槽(53)与枪炮管(1)的外壁相贴合，两个所述u形杆(54)皆设置在枪炮管(1)的底面上并与枪炮管(1)的弧形底面相配合，且每个所述u形杆(54)的两个顶端皆贯穿连接块(52)并固设有螺杆(6)，每个所述螺杆(6)上皆螺纹套设有连接螺栓(51)，所述连接块(52)上的弧形槽(53)与两个u形杆(54)相配合安装在枪炮管(1)上并通过连接螺栓(51)锁紧连接；所述连接机构(5)的顶面上安装有激光发射机构(4)，所述连接机构(5)与激光发射机构(4)相配合使用。2.根据权利要求1所述的一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置，其特征在于：所述测量板(3)包括边框(31)，所述边框(31)内固设有压板框(32)，所述压板框(32)内设置有心部薄板(33)。3.根据权利要求2所述的一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置，其特征在于：所述心部薄板(33)四周分别通过若干个紧固螺栓与压板框(32)连接。4.根据权利要求1所述的一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置，其特征在于：所述激光发射机构(4)包括圆环安装盘(43)，所述圆环安装盘(43)设置在连接块(52)的正上方，所述圆环安装盘(43)上开设有五个安装孔(42)，每个所述安装孔(42)内皆安装有激光笔(44)，所述圆环安装盘(43)与连接块(52)之间设置有连接组件。5.根据权利要求4所述的一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置，其特征在于：每个所述激光笔(44)皆通过安装螺栓(41)与圆环安装盘(43)连接。6.根据权利要求4所述的一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置，其特征在于：所述连接组件包括卡合块(45)，所述卡合块(45)设置在圆环安装盘(43)的下方，且所述圆环安装盘(43)与卡合块(45)之间固设有连杆，所述连接块(52)的顶面开设有卡合槽，所述卡合块(45)位于卡合槽内，且所述连接块(52)的两侧皆通过若干个配合螺栓与连接块(52)连接。7.根据权利要求1-6任一所述的一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置的方法，其特征在于：包括如下操作步骤：步骤一：枪炮管(1)位于两个u形杆(54)与弧形槽(53)内，两个u形杆(54)与枪炮管(1)的底面贴合，弧形槽(53)与枪炮管(1)的弧形外壁贴合，通过依次转动连接螺栓(51)，将连接机构(5)安装与枪炮管(1)上；步骤二：将卡合块(45)放置在卡合槽内并通过配合螺栓进行锁紧，如此，便于对激光发射机构(4)进行安装；步骤三：将每个激光笔(44)配合插设至对应的安装孔(42)内，并通过安装螺栓(41)进行安装，如此，便于完成对激光笔(44)的安装作业。

技术总结
本发明提供了一种快速测定枪炮管与靶面夹角装置，包括安装板、枪炮管，安装板设在枪炮管的一侧，安装板上安装有测量板，测量板与安装板之间设有若干个紧固螺栓；枪炮管一端安装有连接机构，连接机构包括连接块、两个U形杆，连接块底面开设有弧形槽，两个U形杆皆设在枪炮管底面上，每个U形杆的两个顶端皆贯穿连接块并固设有螺杆，每个螺杆上皆套设有连接螺栓，连接块上弧形槽与两个U形杆相配合安装在枪炮管上并通过连接螺栓锁紧连接；连接机构顶面上安装有激光发射机构。本发明可以快速、准确地测量出枪炮管与靶面夹角，同时整体结构设计简单，造价成本低，利于推广。利于推广。


技术研发人员：于冰冰 邓树新 张国凯 晋冬艳
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/10/6