弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置及其方法

1.本发明涉及弹药装配技术领域，具体地，涉及一种弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置及其方法。


背景技术：

2.小口径弹药是国防特有的、最基础的作战装备之一，国内现有小口径弹药自动装配技术存在平均生产效率低于国际先进水平，生产装备稳定性不足，振动大等问题。
3.经现有技术检索发现，公开号为cn113432493a，公开了一种具有柔性自定心功能的小口径弹药智能装配底火压装机构，包括：相对设置的压杆和推杆、由上而下依次设置于其间的弹壳、底火和固定装配法兰以及设置于固定装配法兰外部的一对活动推板和固定外板，其中：弹壳一端套设于压杆末端，另一端设置于固定装配法兰内。该发明专利主要通过设计相应的装配机构实现弹头与弹壳的装配，无法提供相应的的弹头与弹壳装配过程中的相应参数设计要求，无法为装配设备进一步提高效率与质量提供有力支撑。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置及其方法。
5.根据本发明提供的一种弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置，包括基座、压力机构、位移调节机构、固定座、压力传感器以及弹头顶杆；
6.所述基座的中部设有容置腔，所述位移调节机构坐落于所述容置腔的底面上，所述固定座安装于所述位移调节机构上，所述固定座通过所述位移调节机构进行水平移动，所述固定座设有第一安装孔，所述压力传感器安装于所述固定座内；
7.所述压力机构包括驱动电机和弹壳压出头，所述驱动电机坐落于所述基座的上表面，所述弹壳压出头的一端与所述驱动电机驱动连接，所述弹壳压出头位于所述容置腔内，所述弹壳压出头的另一端设有第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔用于容置待压接的弹头和弹壳；
8.所述弹头顶杆为t字型结构，所述弹头顶杆安装于所述固定座内，所述弹头顶杆的竖杆位于所述第一安装孔内，所述弹头顶杆的底面与所述压力传感器相接触。
9.一些实施方式中，预设过盈量的弹头与弹壳结合体置于所述第一安装孔内，所述弹头与弹壳结合体的底部设有供所述弹头顶杆的竖杆进入的开孔，通过所述位移调节机构使所述第一安装孔与所述第二安装孔对中后，所述驱动电机驱动所述弹壳压出头下移，所述弹头顶杆将所述弹头和弹壳结合体中的弹头顶出，使弹头和弹壳分离，弹头进入所述第二安装孔中。
10.一些实施方式中，所述位移调节机构包括基台、x轴滑移机构以及y轴滑移机构，所述x轴滑移机构包括x轴滑台和x轴驱动机构，所述y轴滑移机构包括y轴滑台和y轴驱动机构；
11.所述基台、所述x轴滑台以及所述y轴滑台自下而上依次层叠且滑动连接，所述基台坐落于所述容置腔的底面上，所述x轴驱动机构驱动所述x轴滑台沿x方向直线运动，所述y轴驱动机构驱动所述y轴滑台沿y方向直线运动。
12.一些实施方式中，所述驱动电机为伺服电缸。
13.一些实施方式中，所述固定座设设有多个所述第一安装孔，多个所述第一安装孔成阵列分布。
14.一些实施方式中，所述容置腔的底面与所述基座上表面平行。
15.本发明还提供了一种弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试方法，采用所述的弹药压装性能试验装置进行测试，包括如下步骤：
16.步骤1，将所述弹头顶杆安装于所述固定座中，所述弹头顶杆的竖杆进入所述第一安装孔内，所述弹头顶杆的底面与所述压力传感器相接触；
17.步骤2，于弹头与弹壳结合体的弹壳的底部开孔，所开孔径与所述弹头顶杆的竖杆直径相适配，将弹头与弹壳结合体置入所述第一安装孔内，所述弹头顶杆的竖杆端面自所述弹壳的底部进入弹壳内并于弹头的端面相接触；
18.步骤3，通过所述x轴驱动机构和/或所述y轴驱动机构调整所述第一安装孔的位置，使得所述第一安装孔与所述第二安装孔同轴，通过所述驱动电机驱动所述弹壳压出头朝所述固定座直线移动，在所述弹壳压出头下压过程中，弹头被所述弹头顶杆顶出而进入所述第二安装孔内直至弹头与弹壳分离，所述压力传感器记录弹头与弹壳的拔弹力数据。
19.步骤4，设置不同过盈量下的弹头与弹壳结合体，重复步骤1-3，获取弹壳装配过盈量与拔弹力关系。
20.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
21.通过本发明提供的实验装置，通过设置弹头顶杆，使得装置能够进行弹头与弹壳结合体的分离试验，以获得弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力的关系，进一步为小口径弹药的设计提供数据支撑。
附图说明
22.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
23.图1为本发明弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置的剖视结构示意图；
24.图2为本发明弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置的整体结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
26.实施例1
27.本实施例提供了一种弹药压装性能实验装置，如图1-2所示，包括基座1、压力机构2、位移调节机构3、固定座4以及压力传感器5。基座1整体为柱体结构，例如可为圆柱形、棱柱形等。于基座1的中部形成有容置腔11，容置腔11为空腔结构且在相应侧面设有开窗，位移调节机构3、固定座4以及压力传感器5自开窗处进入并坐落于容置腔11内。
28.压力机构2主要包括驱动电机21和弹壳压出头22。驱动电机21坐落安装于基座1的顶端表面上，驱动电机21包括提供驱动力的驱动电机。弹壳压出头22的一端与驱动电机驱动连接，弹壳压出头22位于容置腔11内，弹壳压出头22的另一端垂直于顶端表面。一些实施方式中，驱动电机21优选采用伺服电缸，通过电脑编程控制伺服电缸推杆的运动规律，从而实现弹壳压出头22的运动规律的精确控制。弹壳压出头22的端部设有第二安装孔221，第二安装孔221位于容置腔11内，第二安装孔221用容置待压装的弹头7或弹壳8。
29.位移调节机构3主要用于实现固定座4在水平方向的位移调节。位移调节机构3主要包括基台31、x轴滑移机构32以及y轴滑移机构33。x轴滑移机构32主要包括x轴滑台321和x轴驱动机构322。y轴滑移机构33主要包括y轴滑台331和y轴驱动机构332。基台31坐落于容置腔11的底面上，而容置腔11的底面与基座1的顶端表面相平行。x轴滑台321与y轴滑台331自下而上依次层叠设置于基台31上，x轴滑台321通过x轴驱动机构322的驱动沿基台31进行x方向的直线滑移动作，y轴滑台331通过y轴驱动机构333的驱动沿x轴滑台321的表面进行y方向的直线滑移。当然，x轴滑台321沿基台31进行x方向进行直线滑移时，承载于x轴滑台321上的y轴滑台331保持同步移动。
30.固定座4坐落安装于y轴滑台331上，固定座4沿轴向设有第一安装孔41，第一安装孔41用于容置待压装的弹头或弹壳，此处所谓的轴向是指与弹壳压出头22的轴向相平行的方向。优选的，设置于固定座4上的第一安装孔41的数量为多个，多个第一安装孔41于固定座4上呈阵列分布。固定座4上还设置有容置槽，容置槽与第一安装孔相连通，压力传感器5安装于容置槽内，且容置于第一安装孔41内的弹头7或弹壳8的底端面与压力传感器5的表面相接触，压力传感器5用于采集弹头与弹壳拆离过程中的力的数据信息。
31.弹头顶杆6设计为t字形结构，t字形结构的弹头顶杆6安装于固定座4中，其中弹头顶杆6的竖杆自第一安装孔41的底端进入其内，而弹头顶杆6的底端面与压力传感器5相接触。此时，固定座4优选为两个块状结构形成的结合体，通过上下组合式连接，方便弹头顶杆6和压力传感器5的安装。
32.本实施例的工作原理为：将经过预处理的弹头与弹壳结合体放入第一安装孔41内，所述的预处理是指在弹壳底部开具与弹头顶杆6的竖杆相适配的开孔，以使得弹头顶杆6的竖杆自弹头与弹壳结合体的弹壳底部开孔进入并于弹头的端面相接触。通过x轴驱动机构322和/或y轴驱动机构332调整第一安装孔41的位置，使第一安装孔41与第二安装孔221同轴。通过驱动电机11的伺服电缸驱动弹壳压出头22朝固定座4直线移动，第一安装孔41与第二安装孔221相对接的过程中，弹头与弹壳结合体的弹头逐步因被弹头顶杆6的竖杆顶持而与弹壳发生分离，并在此过程中压力传感器5记录下该过盈量配合下的弹头与弹壳结合体的拔弹力数据信息。
33.本实施例提供的弹药压装性能实验装置通过设置弹头顶杆，使得装置能够进行弹头与弹壳结合体的分离试验，以获得弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力的关系，进一步为小口径弹药的设计提供数据支撑。
34.实施例2
35.本实施例2是在实施例1的基础上形成的一种弹药压装性能试验方法，采用实施例2所述的弹药压装性能试验装置进行弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的试验程序。具体地主要包括如下步骤：
36.步骤1，将弹头顶杆6安装于固定座4中，弹头顶杆6的竖杆进入第一安装孔41内，弹头顶杆6的底面与压力传感器5相接触。
37.步骤2，将预设的弹头与弹壳结合体置入第一安装孔41内，所谓预设的弹头与弹壳结合体是指弹头与弹壳结合体的装配过盈量为预定值。于弹头与弹壳结合体的弹壳的底部开孔，所开孔径与弹头顶杆6的竖杆直径相适配，弹头顶杆6的竖杆端面自弹壳的底部进入弹壳内并与弹头的端面相接触。
38.步骤3，通过x轴驱动机构322和/或y轴驱动机构332调整第一安装孔41的位置，使得第一安装孔41与第二安装孔221同轴，通过驱动电机11驱动所述弹壳压出头12朝固定座4直线移动，在弹壳压出头12下压过程中，弹头被弹头顶杆6顶出而进入第二安装孔221内直至弹头与弹壳分离，压力传感器5记录弹头与弹壳的拔弹力数据。
39.步骤4，设置不同过盈量下的弹头与弹壳结合体，重复步骤1-3，获取弹壳装配过盈量与拔弹力关系。
40.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
41.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：
1.一种弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置，其特征在于，包括基座(1)、压力机构(2)、位移调节机构(3)、固定座(4)、压力传感器(5)以及弹头顶杆(6)；所述基座(1)的中部设有容置腔(11)，所述位移调节机构(3)坐落于所述容置腔(11)的底面上，所述固定座(4)安装于所述位移调节机构(3)上，所述固定座(4)通过所述位移调节机构(3)进行水平移动，所述固定座(4)设有第一安装孔(41)，所述压力传感器(5)安装于所述固定座(41)内；所述压力机构(2)包括驱动电机(21)和弹壳压出头(22)，所述驱动电机(21)坐落于所述基座(1)的上表面，所述弹壳压出头(22)的一端与所述驱动电机(21)驱动连接，所述弹壳压出头(22)位于所述容置腔(11)内，所述弹壳压出头(22)的另一端设有第二安装孔(221)，所述第一安装孔(41)与所述第二安装孔(221)用于容置待压接的弹头和弹壳；所述弹头顶杆(6)为t字型结构，所述弹头顶杆(6)安装于所述固定座(41)内，所述弹头顶杆(6)的竖杆位于所述第一安装孔(41)内，所述弹头顶杆(6)的底面与所述压力传感器(5)相接触。2.根据权利要求1所述的弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置，其特征在于，预设过盈量的弹头与弹壳结合体置于所述第一安装孔(41)内，所述弹头与弹壳结合体的底部设有供所述弹头顶杆(6)的竖杆进入的开孔，通过所述位移调节机构(3)使所述第一安装孔(41)与所述第二安装孔(221)对中后，所述驱动电机(21)驱动所述弹壳压出头(22)下移，所述弹头顶杆(6)将所述弹头和弹壳结合体中的弹头顶出，使弹头和弹壳分离，弹头进入所述第二安装孔(221)中。3.根据权利要求2所述的弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置，其特征在于，所述位移调节机构(3)包括基台(31)、x轴滑移机构(32)以及y轴滑移机构(33)，所述x轴滑移机构(32)包括x轴滑台(321)和x轴驱动机构(322)，所述y轴滑移机构(33)包括y轴滑台(331)和y轴驱动机构(332)；所述基台(31)、所述x轴滑台(321)以及所述y轴滑台(331)自下而上依次层叠且滑动连接，所述基台(31)坐落于所述容置腔(11)的底面上，所述x轴驱动机构(322)驱动所述x轴滑台(321)沿x方向直线运动，所述y轴驱动机构(332)驱动所述y轴滑台(331)沿y方向直线运动。4.根据权利要求2所述的弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置，其特征在于，所述驱动电机(11)为伺服电缸。5.根据权利要求2所述的弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置，其特征在于，所述固定座(4)设设有多个所述第一安装孔(41)，多个所述第一安装孔(41)成阵列分布。6.根据权利要求2所述的弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置，其特征在于，所述容置腔(11)的底面与所述基座(1)上表面平行。7.一种弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试方法，其特征在于，采用如权利要求2-6任一所述的弹药压装性能试验装置进行测试，包括如下步骤：步骤1，将所述弹头顶杆(6)安装于所述固定座(4)中，所述弹头顶杆(6)的竖杆进入所述第一安装孔(41)内，所述弹头顶杆(6)的底面与所述压力传感器(5)相接触；步骤2，于弹头与弹壳结合体的弹壳的底部开孔，所开孔径与所述弹头顶杆(6)的竖杆
直径相适配，将弹头与弹壳结合体置入所述第一安装孔(41)内，所述弹头顶杆(6)的竖杆端面自所述弹壳的底部进入弹壳内并于弹头的端面相接触；步骤3，通过所述x轴驱动机构(322)和/或所述y轴驱动机构(332)调整所述第一安装孔(41)的位置，使得所述第一安装孔(41)与所述第二安装孔(221)同轴，通过所述驱动电机(11)驱动所述弹壳压出头(22)朝所述固定座(4)直线移动，在所述弹壳压出头(22)下压过程中，弹头被所述弹头顶杆(6)顶出而进入所述第二安装孔(221)内直至弹头与弹壳分离，所述压力传感器(5)记录弹头与弹壳的拔弹力数据。步骤4，设置不同过盈量下的弹头与弹壳结合体，重复步骤1-3，获取弹壳装配过盈量与拔弹力关系。

技术总结
本发明涉及弹药装配技术领域内的一种弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力关系的测试装置及其方法，包括基座、压力机构、位移调节机构、固定座、压力传感器以及弹头顶杆。于基座形成有容置腔，容置腔为空腔结构且在相应侧面设有开窗，位移调节机构、固定座以及压力传感器自开窗处进入并坐落于容置腔内，固定座设有容置弹头与弹壳结合体的第一安装孔，压力传感器置于固定座中，压力机构的弹壳压出头设有容置弹头的第二安装孔，位于第一安装孔内的弹头与弹壳结合体的端面与压力传感器接触。本发明通过设置弹头顶杆，使得装置能够进行弹头与弹壳结合体的分离试验，以获得弹头与弹壳装配过盈量与拔弹力的关系，进一步为小口径弹药的设计提供数据支撑。供数据支撑。供数据支撑。


技术研发人员：王成恩 程煌坤 颜玮杉 潘胜权 陈晶晶 韩云岩 梁庆华 蒲廷燕 周安垒
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/8/2