一种夹块压紧和拉脱力测试装置的制作方法

本发明属于运载火箭与有效载荷、航天器等之间测试领域，涉及一种夹块压紧和拉脱力测试装置。

背景技术：

1、包带连接解锁装置用于运载火箭与有效载荷、航天器等之间的连接、分离，是关键部件。夹块是包带连接解锁装置的重要组成部件，夹块与分离体之间的拉脱力越小，越能保证包带连接解锁装置分离的可靠性，所以需要在研制阶段测试夹块与分离体之间的拉脱力。

2、为了保证包带连接解锁装置分离的可靠性，通常在夹块和分离体上实施润滑措施。包带装置的应用越来越广泛，使用的环境条件越来越严酷，不同的环境条件，需要不同润滑措施，需要对各种润滑措施下夹块的拉脱力进行测试。夹块拉脱力在工作状态下经历一系列环境条件后测得的结果才有效，包带连接解锁装置和分离体一起进行环境试验，费时费力，周期长，只能验证包带连接解锁装置能不能从分离体上脱离，不能有效测得各个状态下夹块的拉脱力。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种夹块压紧和拉脱力测试装置，本发明的夹块压紧和拉脱力测试装置可以模拟夹块安装和受力形式，具有正压力可调、可重复利用、体积小、操作方便、成本低等优点。

2、本发明解决技术的方案是：

3、一种夹块压紧和拉脱力测试装置，包括顶块试件、夹块、压块、压力传感器、防扭柱、加载螺栓、回形框和拉力环；

4、其中，回形框为竖直放置的矩形框架结构；顶块试件水平安装在回形框的底部上表面；夹块对应设置在顶块试件的上方；压块设置在夹块的上方；压力传感器设置在压块的上方；防扭柱设置在压力传感器的上方；加载螺栓设置在回形框的上方，且加载螺栓竖直向下穿过回形框与防扭柱顶部接触；拉力环水平套装在夹块的外侧。

5、在上述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，所述顶块试件的上表面对称设置有2个凸块，凸块的截面为梯形形状。

6、在上述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，所述夹块的上表面为方形光滑弧面；夹块的下表面设置有2个凹槽，凹槽的截面为梯形形状；2个凹槽的位置、尺寸与顶块试件的2个凸块对应。

7、在上述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，所述压块为竖直放置的四面锥体结构；压块的底面为方形光滑弧面，且压块底面的弧面尺寸与夹块上表面对应，2者完全贴合；压块的上表面为圆形平面结构。

8、在上述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，所述压力传感器为柱体结构；压力传感器的柱面直径与压块上表面圆形平面直径相同。

9、在上述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，所述防扭柱包括防扭主体和2个扭转杆；其中，防扭主体为竖直放置的柱体结构；2个扭转杆水平对称设置在防扭主体的两侧；防扭主体的顶部设置有球形凹槽。

10、在上述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，所述防扭主体的直径与压力传感器的直径相同；2个扭转杆分别穿过回形框的两侧壁的防扭槽。

11、在上述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，所述加载螺栓为竖直杆状结构；加载螺栓的侧壁设置有螺纹；加载螺栓的顶部为外六角头结构；加载螺栓的底部为球头结构；加载螺栓从回形框上端的螺纹孔旋入，加载螺栓的球头与防扭主体的球形凹槽配合。

12、在上述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，测试装置的压紧过程为：

13、旋转加载螺栓顶部的外六角头，产生并传递给防扭柱竖直向下压力和扭转力；防扭柱受的扭转力通过扭转杆和回形框的防扭槽抵消；通过防扭柱只传递竖直向下压力；压力传感器测量竖直向下压力，竖直向下压力加载到位后停止加载；竖直向下压力传递到压块上端圆形结构，压块通过上圆下方构型将竖直向下压力进行扩散，竖直向下压力均匀施加在夹块背部弧形面。

14、在上述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，测试装置还包括拉力计；测试装置的拉脱力测试过程为：

15、反向旋转加载螺栓，防扭柱的扭转杆和回形框的防扭槽抵消防扭力，夹块背面正压力消失；继续反向旋转并取出加载螺栓；依次取下防扭柱、压力传感器、压块；将拉力环旋转至竖直方向；拉力计挂钩从回形框上端螺纹孔穿过，挂在拉力环上；调整拉力计位置，使拉力计、拉力环呈一线与夹块中心对齐；向上缓慢均匀抬升拉力计，直到夹块脱离顶块试件；记录拉力计抬升过程中的拉力值，最大值减去夹块和拉力环的重力即为夹块的脱离力。

16、本发明与现有技术相比的有益效果是：

17、(1)本发明采用夹块压紧和拉脱力测试装置，可以模拟实现夹块在真实工作条件下拉脱力的测试，较常规标准试件状态下，可以更真实反映夹块在工作状态变形、压力分布等影响因素，测试结果更精确；

18、(2)本发明的夹块压紧和拉脱力测试装置通过旋转加载螺母实现调节正压力，实现装置正压力可调功能；

19、(3)本发明的夹块压紧和拉脱力测试装置中间设计压力计，具有精确测试和控制压力功能，具有高精确性；

20、(4)本发明的夹块压紧和拉脱力测试装置，可重复利用，可实现相同安装状态下对比验证不同润滑措施、不同正压力等状态下夹块拉脱力大小。

技术特征：

1.一种夹块压紧和拉脱力测试装置，其特征在于：包括顶块试件(1)、夹块(2)、压块(3)、压力传感器(4)、防扭柱(5)、加载螺栓(6)、回形框(7)和拉力环(8)；

2.根据权利要求1所述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，其特征在于：所述顶块试件(1)的上表面对称设置有2个凸块，凸块的截面为梯形形状。

3.根据权利要求2所述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，其特征在于：所述夹块(2)的上表面为方形光滑弧面；夹块(2)的下表面设置有2个凹槽，凹槽的截面为梯形形状；2个凹槽的位置、尺寸与顶块试件(1)的2个凸块对应。

4.根据权利要求3所述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，其特征在于：所述压块(3)为竖直放置的四面锥体结构；压块(3)的底面为方形光滑弧面，且压块(3)底面的弧面尺寸与夹块(2)上表面对应，2者完全贴合；压块(3)的上表面为圆形平面结构。

5.根据权利要求4所述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，其特征在于：所述压力传感器(4)为柱体结构；压力传感器(4)的柱面直径与压块(3)上表面圆形平面直径相同。

6.根据权利要求5所述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，其特征在于：所述防扭柱(5)包括防扭主体(51)和2个扭转杆(52)；其中，防扭主体(51)为竖直放置的柱体结构；2个扭转杆(52)水平对称设置在防扭主体(51)的两侧；防扭主体(51)的顶部设置有球形凹槽。

7.根据权利要求6所述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，其特征在于：所述防扭主体(51)的直径与压力传感器(4)的直径相同；2个扭转杆(52)分别穿过回形框(7)的两侧壁的防扭槽。

8.根据权利要求6所述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，其特征在于：所述加载螺栓(6)为竖直杆状结构；加载螺栓(6)的侧壁设置有螺纹；加载螺栓(6)的顶部为外六角头结构；加载螺栓(6)的底部为球头结构；加载螺栓(6)从回形框(7)上端的螺纹孔旋入，加载螺栓(6)的球头与防扭主体(51)的球形凹槽配合。

9.根据权利要求8所述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，其特征在于：测试装置的压紧过程为：

10.根据权利要求9所述的一种夹块压紧和拉脱力测试装置，其特征在于：测试装置还包括拉力计(9)；测试装置的拉脱力测试过程为：

技术总结
本发明涉及一种夹块压紧和拉脱力测试装置，属于运载火箭与有效载荷、航天器等之间测试领域；包括顶块试件、夹块、压块、压力传感器、防扭柱、加载螺栓、回形框和拉力环；回形框为竖直放置的矩形框架结构；顶块试件水平安装在回形框的底部上表面；夹块对应设置在顶块试件的上方；压块设置在夹块的上方；压力传感器设置在压块的上方；防扭柱设置在压力传感器的上方；加载螺栓设置在回形框的上方，且加载螺栓竖直向下穿过回形框与防扭柱顶部接触；拉力环水平套装在夹块的外侧；本发明的夹块压紧和拉脱力测试装置可以模拟夹块安装和受力形式，具有正压力可调、可重复利用、体积小、操作方便、成本低等优点。

技术研发人员：任海辽,朱春艳,王业伟,催国平,林艳,钱志源,魏智,张雷,王治易,罗斌,甘克力
受保护的技术使用者：上海宇航系统工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14