一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置及使用方法

1.本发明实验设备保护技术领域，具体涉及一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置及使用方法。


背景技术：

2.在多种科学研究、工程技术、军事技术等领域中存在许多爆炸振动或冲击载荷问题，材料在冲击载荷作用下的力学特性极其复杂，因此，材料的动态力学性能一直是学者重点研究的方向之一，其中，霍普金森压杆被认为是研究材料在高应变率下动态力学性能最常用的实验设备。
3.常用的分离式霍普金森压杆要求入射杆、试件、透射杆和吸收杆相互接触，并且要求杆件端面完全平整，然而在动态压缩、剪切等实验过程中，虽已在杆件端面处涂抹耦合剂(如凡士林等耦合剂)以避免端面不平整造成局部接触受力不均的现象，但在实验的实际操作过程中无法避免因轴压过大导致杆件状态极不稳定的情况，当杆件受到冲击荷载，杆件极有可能偏离理想轨道，导致杆件大幅弹起，出现杆件崩落，从而引发实验室人员安全事故及设备财产损失。
4.另外，目前的分离式霍普金森压杆的保护装置，仅在试件位置施加安全措施以防止试件冲击破碎、迸溅导致安全事故，但对杆件崩落防护存在明显不足，故为确保整体实验环境的安全性，极有必要设置相应的保护装置对杆件杆部进行防护，来约束杆件的偏离幅度和范围。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置及使用方法，用于防止杆件偏离冲击轨道所造成的实验装置和实验操作人员的伤害。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置，压杆杆件包括半开放型固定罩，开放型圆形防护罩，伸缩拉杆，螺母。将两个半开放型固定罩紧闭的套设在霍普金森压杆两侧的固定拉杆上，在半开放型固定罩螺孔处连接伸缩拉杆，伸缩拉杆的另一端连接开放型圆形防护罩，通过转动伸缩拉杆可调整防护罩水平方向的高度，所述装置之间均由螺母进行固定、连接。
8.进一步的，所述半开放型固定罩一侧装有铰支座，另一侧由螺母进行固定并将其闭合，便于安装拆卸。
9.进一步的，所述半开放型固定罩、开放型圆形防护罩均采用双层结构，由外到内的顺序依次是：高强钛合金和高弹性橡胶，高弹性橡胶可有效地缓冲作用力，防止钛合金外壳对杆件产生损伤。
10.进一步的，所述伸缩拉杆采用定位帽形式的伸缩拉杆，外部为钛合金制作，安装时
拧动定位帽即可任意调节伸缩长度，伸缩方便，整体操作简单，实用性较强。
11.进一步的，所述半开放型固定罩内橡皮套的直径等于固定杆的直径，开放型圆形防护罩内的橡胶套直径略大于受冲击杆件(如入射杆、透射杆和吸收杆)的直径，使其在支撑力的作用下能够悬浮在杆件的周围。
12.一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置的使用方法，所述方法包括以下步骤：
13.步骤一：将开放型圆形防护安装在受冲击杆上；
14.步骤二：将两个半开放型固定罩紧闭的套设在霍普金森压杆两侧的固定拉杆上，铰支座处朝外，螺孔处朝内并分别与两根伸缩拉杆的一端相连；
15.步骤三：将两根伸缩拉杆的另一端分别与开放型圆形防护罩(7)两侧的螺孔处连接，形成一个整体，对杆件进行保护。
16.本发明的有益效果：
17.本发明是一种结构简单，操作方便的防护装置，能够巧妙地约束杆件不偏离受冲击轨道的范围，保证了试验人员的安全，增加了实验装置的安全系数，有效地防止了安全事故的发生。
附图说明
18.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，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。
19.图1是本发明的结构示意图；
20.图2是本发明中保护机构的结构示意图；
21.图3是本发明螺纹螺母连接处的示意图。
22.图中标号说明：
23.1、铰支座；2、半开放型固定罩；3、螺母；4、第二高弹性橡胶套；5、伸缩拉杆；6、保护机构；7、开放型圆形防护罩；8、第一高弹性橡胶套；9、第一外壳；10、透射杆；11、固定拉杆；12、第二支座；13、第一支座；14、吸收杆；15、入射杆；16、第二外壳。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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发明的限制。
26.一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置，如图1-图3所示，霍普金森压杆杆件包括对称设置的两个第一支座13，第一支座13之间从左到右依次设有吸收杆14、透射杆10
以及入射杆15，吸收杆14、透射杆10以及入射杆15上均设有第二支座12，入射杆15的两侧对称设有固定拉杆11，两个固定拉杆11之间设有若干保护机构6，保护机构6包括开放型圆形防护罩7，开放型圆形防护罩7的两端通过伸缩拉杆5连接有半开放型固定罩2，伸缩拉杆5的两端通过螺母3分别与半开放型固定罩2以及开放型圆形防护罩7连接，伸缩拉杆5为定位帽式拉杆，伸缩时拧动定位帽即可任意调节伸缩拉杆5长度，便于操作，半开放型固定罩2的外侧上设有铰支座1，半开放型固定罩2包括第一外壳9，第一外壳9的内部设有第一高弹性橡胶套8，第一高弹性橡胶套8的内壁与固定拉杆11的外壁相贴合，铰支座1可方便将半开放型固定罩2套设在固定拉杆11上，设有的第一高弹性橡胶套8可使固定拉杆11与第一高弹性橡胶套8在紧闭接触中产生强大的摩擦力，使第一高弹性橡胶套8与开放型圆形防护罩7连接成整体，保证开放型圆形防护罩7所固定的位置不易在外力作用下移动，可对吸收杆14、透射杆10以及入射杆15进行保护，开放型圆形防护罩7包括第二外壳16，第二外壳16的内壁设有第二高弹性橡胶套4，第二高弹性橡胶套4的直径大于入射杆15、透射杆10以及吸收杆14的直径，将直径设置成略大于杆件的直径，使第二高弹性橡胶套4能够悬浮在杆件的周围，不与杆件接触，对杆件进行保护，第一高弹性橡胶套8与第二高弹性橡胶套4可有效地缓冲作用力，防止钛合金外壳对杆件产生损伤，第一外壳9与第二外壳16的材质均为高强钛合金，可有效延长保护机构6的使用周期。
27.一种可防霍普金森压杆杆件崩落的保护装置的使用方法，包括以下步骤：
28.步骤一：将开放型圆形防护罩7安装在受冲击杆(如入射杆15、透射杆10、吸收杆14)上；
29.步骤二：将两个半开放型固定罩2紧闭的套设在霍普金森压杆两侧的固定拉杆11上，铰支座1处朝外，螺孔处朝内并分别与两根伸缩拉杆5的一端相连；
30.步骤三：将两根伸缩拉杆5的另一端分别与开放型圆形防护罩7两侧的螺孔处连接，形成一个整体，对杆件进行保护。
31.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
32.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。