一種導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法及試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法及試驗裝置，方法包括以下步驟：S1：制作試件加載部件；S2：試件加載；S3：加速蠕變試驗；S4：拍攝記錄；S5：數據分析。裝置包括試件加載部件、試驗箱和拍攝組件，試件加載部件置于試驗箱內，拍攝組件位于試驗箱外并對試驗箱內試件加載部件上的尾翼彈簧試件定期拍攝。該試驗方法及試驗裝置具有操作便捷、測試可靠、可為尾翼彈簧的更換使用提供技術支持和判斷依據、結構簡單緊湊、性能穩(wěn)定的優(yōu)點。
【專利說明】
一種導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法及試驗裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明主要涉及扭轉彈簧的蠕變試驗技術，尤其涉及一種導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法及試驗裝置。
【背景技術】
[0002]尾翼彈簧是導彈結構上的重要零件，安裝后處于壓縮狀態(tài)，靠回彈力緊緊頂住銷釘，該銷釘用于固定尾翼接頭。因此，尾翼彈簧起防止銷釘滑出避免導彈尾翼脫落的作用，故又叫“止脫彈簧”。由于導彈在長期貯存條件下，尾翼彈簧一直處于受壓工作狀態(tài)。隨著貯存時間的增加，尾翼彈簧會發(fā)生蠕變，當蠕變量達到某臨界值時，尾翼彈簧便會失效，如把失效的彈簧仍安裝使用會導致尾翼脫落，甚至造成導彈發(fā)射任務失敗。因此為避免由尾翼彈簧失效引起導彈發(fā)射任務的失敗，需預估尾翼彈簧的使用壽命，并對其進行定期更換。這既能保證導彈武器裝備的效能，又能避免過早更換帶來的不必要浪費。
[0003]尾翼彈簧屬于扭轉彈簧，使用時由于從外形上無法判斷扭力是否滿足要求，也沒有便捷、有效的測量儀器測出扭力的大小，因此，無法直接給出其貯存壽命。目前使用者全憑經驗判斷尾翼彈簧能否繼續(xù)使用和對其進行定期更換，這包含很大程度的不確定性，容易造成誤判。由于該類尾翼彈簧的主要失效模式為蠕變，因此，迫切需要一種便捷可靠的方法來判斷尾翼彈簧是否失效或貯存多久需要更換。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種操作便捷、測試可靠、可為尾翼彈簧的更換使用提供技術支持和判斷依據、結構簡單緊湊、性能穩(wěn)定的導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法及試驗裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:
一種導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法，包括以下步驟:
S1:制作試件加載部件:根據尾翼彈簧的形狀、尺寸及工作受力狀態(tài)設計能模擬尾翼彈簧工況狀態(tài)的加載部件；
S2:試件加載:將尾翼彈簧試件安裝在加載部件內；
S3:加速蠕變試驗:將安裝尾翼彈簧試件的加載部件放置在試驗箱內進行高溫加速蠕變試驗；
54:拍攝記錄:定期拍攝尾翼彈簧試件測點隨時間的位置變化并記錄；
55:數據分析:將記錄的測點位置變化轉化為尾翼彈簧試件的變形，將試驗周期內的變形匯總得到尾翼彈簧試件的蠕變情況，進而建立試件變形與載荷、時間、溫度的數學模型，由數學模型外推預測尾翼彈簧試件的使用壽命。
[0006]作為上述方法技術方案的進一步改進:
在步驟SI中，加載部件的材質使用金屬或玻璃，保證加載部件的剛度大且在200°C內不會發(fā)生明顯變形。
[0007]在步驟S3中，試驗箱選用恒溫恒濕試驗箱，其溫度范圍一般設置在50°C-180°C之間。
[0008]在步驟S4中，用高分辨率相機對尾翼彈簧試件定期拍攝。
[0009]—種導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置，包括試件加載部件、試驗箱和拍攝組件，所述試件加載部件置于所述試驗箱內，所述拍攝組件位于試驗箱外并對試驗箱內試件加載部件上的尾翼彈簧試件定期拍攝。
[0010]作為上述裝置技術方案的進一步改進:
所述試件加載部件包括用于安裝尾翼彈簧的固定座和掛設在尾翼彈簧上的施力件，所述固定座上裝設有用于反映尾翼彈簧位置變化的參照件。
[0011]所述固定座包括立板和安裝在立板底部的底板，所述參照件和尾翼彈簧均安裝在所述立板上、且參照件位于尾翼彈簧的自由端背側，所述施力件掛設在尾翼彈簧的自由端上。
[0012]所述立板上設有兩顆分別用于固定尾翼彈簧中間圈和固定端的定位螺栓。
[0013]所述參照件包括網格板、夾板和緊定螺栓，所述網格板位于尾翼彈簧自由端背側并設置在夾板與立板之間，夾板通過緊定螺栓與立板連接并夾緊所述網格板。
[0014]所述施力件包括掛接件、鋼絲和砝碼，所述掛接件掛設在尾翼彈簧自由端上，所述鋼絲頂端與掛接件連接，鋼絲底端與砝碼連接。
[0015]與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、本發(fā)明的導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法，能準確地模擬尾翼彈簧的工作狀態(tài)，通過在試驗箱內進行高溫加速蠕變試驗能得到尾翼彈簧有效的蠕變試驗數據，通過數據分析可建立試件變形與載荷、時間、溫度的數學模型，從而外推預測尾翼彈簧試件的使用壽命，其操作非常便捷、測試可靠；同時解決了常規(guī)方法無法測量尾翼彈簧蠕變狀況的問題，為尾翼彈簧的更換使用提供了技術支持和判斷依據。
[0016]2、本發(fā)明的導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置，整個試驗裝置的結構簡單緊湊，性能穩(wěn)定，可置于各種溫濕環(huán)境，并且操作便捷可靠，容易得有效試驗數據。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法的流程圖。
[0018]圖2是本發(fā)明導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置的結構示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置中試件加載部件的主視結構示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置中試件加載部件的俯視結構示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置中試件加載部件的側視放大結構示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置中施力件局部結構示意圖。
[0023]圖中各標號表示:
1、試件加載部件;11、固定座；111、立板;1111、定位螺栓;112、底板;12、施力件;121、掛接件；122、鋼絲；123、砝碼；13、參照件；131、網格板;132、夾板;133、緊定螺栓;2、試驗箱;3、拍攝組件。
【具體實施方式】
[0024]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法的實施例，該試驗方法包括以下步驟:
S1:制作試件加載部件:根據尾翼彈簧的形狀、尺寸及工作受力狀態(tài)設計能模擬尾翼彈簧工況狀態(tài)的加載部件；
S2:試件加載:將尾翼彈簧試件安裝在加載部件內；
S3:加速蠕變試驗:將安裝尾翼彈簧試件的加載部件放置在試驗箱內進行高溫加速蠕變試驗；
54:拍攝記錄:定期拍攝尾翼彈簧試件測點隨時間的位置變化并記錄；
55:數據分析:將記錄的測點位置變化轉化為尾翼彈簧試件的變形，將試驗周期內的變形匯總得到尾翼彈簧試件的蠕變情況，進而建立試件變形與載荷、時間、溫度的數學模型，由數學模型外推預測尾翼彈簧試件的使用壽命。
[0026]采用該方法能準確地模擬尾翼彈簧的工作狀態(tài)，通過在試驗箱內進行高溫加速蠕變試驗能得到尾翼彈簧有效的蠕變試驗數據，通過數據分析可建立試件變形與載荷、時間、溫度的數學模型，從而外推預測尾翼彈簧試件的使用壽命，其操作非常便捷可靠；同時解決了常規(guī)方法無法測量尾翼彈簧蠕變狀況的問題，為尾翼彈簧的更換使用提供了技術支持和判斷依據。
[0027]本實施例中，在步驟SI中，加載部件的材質使用金屬或玻璃，保證加載部件的剛度大且在200 °C內不會發(fā)生明顯變形。這樣設置可保證試驗過程中加載部件不會產生變形，進一步保證試驗數據的精確性和可靠性。
[0028]本實施例中，在步驟S3中，試驗箱選用恒溫恒濕試驗箱，其溫度范圍一般設置在50°C-180°C之間。恒溫恒濕試驗箱選用當前設備市場的主流產品即可，應具備溫度、濕度控制功能，且能長時間運行，以滿足不同的試驗環(huán)境條件需求，可實現不同溫濕度條件下的高溫加速蠕變試驗。
[0029]本實施例中，在步驟S4中，用高分辨率相機對尾翼彈簧試件定期拍攝。根據試驗方案，定期用高分辨率相機拍攝，記錄尾翼彈簧隨時間的變形情況。拍攝時打開恒溫恒濕試驗箱門，選擇拍攝區(qū)域，快速拍攝后關上箱門繼續(xù)高溫加速蠕變試驗;高分辨率相機選用當前數碼設備市場的主流產品，分辨率不低于1600 X 1200，鏡頭焦距80-200mm或用焦距100-135mm的低倍放大攝影鏡頭，有輔助光源。
[0030]圖2至圖6示出了本發(fā)明導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置的一種實施例，該試驗裝置包括試件加載部件1、試驗箱2和拍攝組件3，試件加載部件I置于試驗箱2內，拍攝組件3位于試驗箱2外并對試驗箱2內試件加載部件I上的尾翼彈簧試件定期拍攝。使用時，先將尾翼彈簧安裝在加載部件I內，再將加載部件I放置在試驗箱2進行高溫加速蠕變試驗，然后定期用拍攝組件3(高分辨率相機)對尾翼彈簧試件定期拍攝記錄尾翼彈簧隨時間的變形情況，最后將照片記錄的測點位置變化轉換成尾翼彈簧的變形，把試驗周期內的數據匯總、分析處理，得到尾翼彈簧的蠕變情況，進而結合Arrhenius方程建立變形與載荷、時間、溫度、變形的數學模型(一般選用對數模型)，由模型外推預測不同使用條件下尾翼彈簧的壽命。整個試驗裝置的結構簡單緊湊，性能穩(wěn)定，可置于各種溫濕環(huán)境，并且操作、測試可靠，容易得有效試驗數據。
[0031]本實施例中，試件加載部件I包括用于安裝尾翼彈簧的固定座11和掛設在尾翼彈簧上的施力件12，固定座11上裝設有用于反映尾翼彈簧位置變化的參照件13。該結構中，施力件12對尾翼彈簧施力，尾翼彈簧隨時間會產生變形，而這種變形帶來的位置變化能通過參照件13即時反映，拍攝組件3再定期拍攝記錄，其設計非常巧妙。
[0032]本實施例中，固定座11包括立板111和安裝在立板111底部的底板112，參照件13和尾翼彈簧均安裝在立板111上、且參照件13位于尾翼彈簧的自由端背側，施力件12掛設在尾翼彈簧的自由端上。該結構中，立板111與底板112通過沉頭螺栓連接形成倒T形結構，底板112與試驗箱2直接接觸，保證了固定座11放置在試驗箱2后的穩(wěn)定性;立板111主要用于安裝尾翼彈簧和參照件13，其結構簡單可靠。
[0033]本實施例中，立板111上設有兩顆分別用于固定尾翼彈簧中間圈和固定端的定位螺栓1111。該結構中，兩顆定位螺栓1111呈一定角度錯開布置(根據尾翼彈簧具體形狀和尺寸設計錯開角度和長度)，保證了尾翼彈簧安裝的穩(wěn)定性。
[0034]本實施例中，參照件13包括網格板131、夾板132和緊定螺栓133，網格板131位于尾翼彈簧自由端背側并設置在夾板132與立板111之間，夾板132通過緊定螺栓133與立板111連接并夾緊網格板131。該結構中，夾板132和緊定螺栓133用于固定網格板131，高分辨率相機與精密網格板131的組合，可記錄尾翼彈簧測點位置隨時間的細微變化，進一步提高了試驗的精確性。
[0035]本實施例中，施力件12包括掛接件121、鋼絲122和砝碼123，掛接件121掛設在尾翼彈簧自由端上，鋼絲122頂端與掛接件121連接，鋼絲122底端與砝碼123連接。該結構中，掛接件121套于尾翼彈簧自由端上形成掛接關系，再通過鋼絲122與砝碼123連接，從而對尾翼彈簧自由端形成施力，其結構簡單、易于實現。
[0036]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1.一種導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法，其特征在于:包括以下步驟: S1:制作試件加載部件:根據尾翼彈簧的形狀、尺寸及工作受力狀態(tài)設計能模擬尾翼彈簧工況狀態(tài)的加載部件； 52:試件加載:將尾翼彈簧試件安裝在加載部件內； 53:加速蠕變試驗:將安裝尾翼彈簧試件的加載部件放置在試驗箱內進行高溫加速蠕變試驗； 54:拍攝記錄:定期拍攝尾翼彈簧試件測點隨時間的位置變化并記錄； 55:數據分析:將記錄的測點位置變化轉化為尾翼彈簧試件的變形，將試驗周期內的變形匯總得到尾翼彈簧試件的蠕變情況，進而建立試件變形與載荷、時間、溫度的數學模型，由數學模型外推預測尾翼彈簧試件的使用壽命。2.根據權利要求1所述的導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法，其特征在于:在步驟SI中，加載部件的材質使用金屬或玻璃，保證加載部件的剛度大且在200°C內不會發(fā)生明顯變形。3.根據權利要求2所述的導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法，其特征在于:在步驟S3中，試驗箱選用恒溫恒濕試驗箱，其溫度范圍一般設置在50°C-180°C之間。4.根據權利要求3所述的導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗方法，其特征在于:在步驟S4中，用高分辨率相機對尾翼彈簧試件定期拍攝。5.一種導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置，其特征在于:包括試件加載部件(I)、試驗箱(2)和拍攝組件(3)，所述試件加載部件(I)置于所述試驗箱(2)內，所述拍攝組件(3)位于試驗箱(2)外并對試驗箱(2)內試件加載部件(I)上的尾翼彈簧試件定期拍攝。6.根據權利要求5所述的導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置，其特征在于:所述試件加載部件(I)包括用于安裝尾翼彈簧的固定座(11)和掛設在尾翼彈簧上的施力件(12)，所述固定座(11)上裝設有用于反映尾翼彈簧位置變化的參照件(13)。7.根據權利要求6所述的導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置，其特征在于:所述固定座(11)包括立板(111)和安裝在立板(111)底部的底板(112)，所述參照件(13)和尾翼彈簧均安裝在所述立板(111)上、且參照件(13)位于尾翼彈簧的自由端背側，所述施力件(12)掛設在尾翼彈簧的自由端上。8.根據權利要求7所述的導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置，其特征在于:所述立板(111)上設有兩顆分別用于固定尾翼彈簧中間圈和固定端的定位螺栓(1111)。9.根據權利要求8所述的導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置，其特征在于:所述參照件(13)包括網格板(131)、夾板(132)和緊定螺栓(133)，所述網格板(131)位于尾翼彈簧自由端背側并設置在夾板(132)與立板(111)之間，夾板(132)通過緊定螺栓(133)與立板(111)連接并夾緊所述網格板(131)。10.根據權利要求9所述的導彈尾翼彈簧加速蠕變試驗裝置，其特征在于:所述施力件(12)包括掛接件(121)、鋼絲(122)和砝碼(123)，所述掛接件(121)掛設在尾翼彈簧自由端上，所述鋼絲(122)頂端與掛接件(121)連接，鋼絲(122)底端與砝碼(123)連接。
【文檔編號】G01N3/28GK106092776SQ201610366793
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】申志彬, 孔繁杰, 李奕飛, 崔輝如, 周仕明, 宋先村
【申請人】中國人民解放軍國防科學技術大學