一种模块化弹托分离装置及其使用方法与流程

本发明属于材料冲击动力学领域，特别是涉及一种模块化弹托分离装置及其使用方法。

背景技术：

高速撞击及侵彻实验通常利用轻气炮及弹道枪进行，由于弹丸尺寸的多样性，需配合弹托进行发射以完成实验。但在实验过程中弹托与弹丸需在抵达目标靶前实现分离，以保证实验的有效性。

现有的弹托分离装置主要分为基于炮管的撞击分离装置及无撞击自分离两类。基于炮管的撞击分离装置在实现弹托与弹丸分离的过程中，弹托与分离器高速撞击会使炮管产生相对运动，进而影响弹丸的发射精度。同时弹托与弹托分离器撞击分离后，会出现高速反弹进而对炮管产生损伤。在此基础上，弹托高速撞击会产生部分碎片，该碎片会跟随弹丸高速作用于靶板，对实验结果造成影响。

无撞击自分离虽然避免了弹托分离时出现撞击效应，但该类弹托会出现分离散射，弹托出炮管后向四周高速散射，对实验室人员及设备造成较大的安全隐患。同时，该类无撞击自分离存在分离不彻底、分离成功率低等缺点，无法保证实验的成功率。

技术实现要素：

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种模块化弹托分离装置，适用于轻气炮的不同炮管出口方式下弹托和弹丸的分离及弹托回收，解决碎片跟随的问题，能够保证弹托和弹丸在靶室内有效分离，有效避免实验的误差。并提供了其使用方法。

技术方案：一种模块化弹托分离装置，包括紧固件、前部固定器、弹托分离器、碎片一级回收器，所述前部固定器、所述弹托分离器以及所述碎片一级回收器内部均设有通腔，所述弹托分离器的两端分别与所述前部固定器一端、所述碎片一级回收器一端同轴连接，所述前部固定器的另一端通过所述紧固件与靶室舱壁连接。

进一步的，所述前部固定器包括固定器本体、密封圈、第一卡扣接头，所述固定器本体的截面呈凸字形，所述靶室舱壁通过所述紧固件与所述固定器本体小端的外周面连接，所述密封圈在两者的连接面之间设置于所述固定器本体的外侧面上，所述第一卡扣接头与所述固定器本体的大端连接，所述固定器本体通过所述第一卡扣接头与所述弹托分离器卡接。

最佳的，所述固定器本体的大端直径为小端直径的两倍。

进一步的，所述弹托分离器包括分离器本体、第二卡扣接头、弹托分离挡板，所述分离器本体为筒状结构，其两端分别设有一个所述第二卡扣接头，所述分离器本体两端分别通过一个所述第二卡扣接头与所述前部固定器一端、所述碎片一级回收器一端同轴卡接，所述弹托分离挡板设置于所述分离器本体内部并与其内周面固定。

进一步的，所述弹托分离挡板的中部设有锥台筒一，所述锥台筒一朝向所述分离器本体与所述碎片一级回收器的连接端，所述锥台筒一上设有直径大于弹丸直径且小于弹托直径的弹托分离孔。

进一步的，所述碎片一级回收器包括回收器本体、第三卡扣接头、碎片分离挡板，所述回收器本体为筒状结构，其两端分别设有一个所述第三卡扣接头，其一端通过一个所述第三卡扣接头与所述分离器本体同轴卡接，所述碎片分离挡板设置于所述回收器本体内部并与其内周面固定。

进一步的，所述碎片分离挡板的中部设有锥台筒二，所述锥台筒二朝向所述分离器本体与所述碎片一级回收器的连接端，所述锥台筒二上设有直径大于弹丸直径且小于弹托直径的碎片一级分离孔。

最佳的，所述紧固件为紧固圆螺母，所述紧固件与所述前部固定器的外周面螺纹连接。

一种模块化弹托分离装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：将前部固定器、弹托分离器、碎片一级回收器以此连接构成一个整体，通过紧固件卡紧于靶室舱壁中，调整本装置与炮管同轴；

步骤二：弹托和弹丸由轻气炮发射出后，由前部固定器入口进入本装置中，到达弹托分离挡板处时，弹托被留在前部固定器的弹托回收仓内，弹头以及高速撞击产生的部分碎片穿过弹托分离器，到达碎片一级回收器中；

步骤三：弹头通过碎片一级回收器作用于靶板，跟随的碎片被碎片分离挡板阻挡留在碎片一级回收器中；

步骤四：拆卸本装置，拆下弹托分离器、碎片一级回收器，清除弹托及碎片之后，安装好弹托分离器、碎片一级回收器进行下次实验。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：

(1)本装置用于冲击试验时，不需要改变原有的装置结构，可以独立用于所有的试验设备。

(2)能有效分离及回收弹托及撞击产生的碎片，起到对实验人员的防护作用提高了安全性能。

(3)能有效去除撞击之后弹托生产的跟随物对实验结果的影响。

(4)与炮管同轴，两个分离孔的直径大于弹丸直径小于弹托直径，再加上本装置与炮管口有较远的距离，这样的设计可以纠正弹道，避免因为弹道偏差而导致实验失败。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为前部固定器的剖视结构示意图；

图3为前部固定器的立体结构示意图；

图4为弹托分离器的剖视结构示意图；

图5为碎片一级回收器的剖视结构示意图；

图6为碎片一级回收器的立体结构示意图；

其中，1为紧固件、2为前部固定器、3为弹托分离器、4为碎片一级回收器、5靶室舱壁、2-1为固定器本体、2-2为密封圈、2-3为第一卡扣接头、3-1为分离器本体、3-2为弹托分离孔、3-3为锥台筒一、3-4为弹托分离挡板、3-5为第二卡扣接头、4-1为回收器本体、4-2为碎片一级分离孔、4-3为锥台筒二、4-4为碎片分离挡板、4-5为第三卡扣接头、6为弹托回收仓、7为一级碎片回收仓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种模块化弹托分离装置，如图1～6所示，包括紧固件1、前部固定器2、弹托分离器3、碎片一级回收器4，前部固定器2、弹托分离器3以及碎片一级回收器4内部均设有通腔，紧固件1为紧固圆螺母。

前部固定器2包括固定器本体2-1、密封圈2-2、第一卡扣接头2-3，固定器本体2-1的截面呈凸字形，其大端的直径为小端直径的两倍，靶室舱壁5通过紧固件1与固定器本体2-1小端的外周面连接，紧固件1与固定器本体2-1小端的外周面螺纹连接，密封圈2-2在两者的连接面之间设置于固定器本体2-1的外侧面上，第一卡扣接头2-3与固定器本体2-1的大端连接。

弹托分离器包括分离器本体3-1、第二卡扣接头3-5、弹托分离挡板3-4，分离器本体3-1为圆形筒状结构，其两端分别设有一个第二卡扣接头3-5，其中一个第二卡扣接头3-5与第一卡扣接头2-3卡接，使弹托分离器3与前部固定器2同轴连接，第一卡扣接头2-3、第二卡扣接头3-5均类似于消防带卡扣的结构，弹托分离挡板3-4设置于分离器本体内部并与其内周面固定，弹托分离挡板3-4的中部设有锥台筒一3-3，锥台筒一3-3的朝向背离分离器本体3-1与前部固定器2-1的连接端，锥台筒一3-3上设有直径大于弹丸直径且小于弹托直径的弹托分离孔3-2。

碎片一级回收器4包括回收器本体4-1、第三卡扣接头4-5、碎片分离挡板4-4，回收器本体4-1为圆形筒状结构，其两端分别设有一个第三卡扣接头4-5，其中一端的第三卡扣接头4-5与另一个第二卡扣接头3-5卡接，使碎片一级回收器4与弹托分离器3同轴连接，第三卡扣接头4-5类似于消防带卡扣的结构，碎片分离挡板4-4设置于回收器本体4-1内部并与其内周面固定，碎片分离挡板4-4的中部设有锥台筒二4-2，锥台筒二4-2朝向分离器本体4-1与碎片一级回收器4的连接端，锥台筒二4-3上设有直径大于弹丸直径且小于弹托直径的碎片一级分离孔4-2。碎片一级分离孔4-2与弹托分离孔3-2同轴。

锥台筒一3-3、锥台筒二4-3的锥度均为2，前部固定器2大端的内外径、弹托分离器的内外径以及碎片一级回收器的内外径均分别相等，弹托分离孔、碎片一级分离孔的直径均为20mm～30mm。

本装置上所有设置的通孔均与炮管同轴。前部固定器2、弹托分离器3、碎片一级分离器4依次用零件首尾部的内扣式接头连接，然后用紧固件1将本装置主体连接到靶室舱壁5上，连接好弹托分离装置之后，调整至与炮管同轴，即可开始实验。

上述的模块化弹托分离装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：将前部固定器2、弹托分离器3、碎片一级回收器4以此连接构成一个整体，通过紧固件1卡紧于靶室舱壁中，调整本装置与炮管同轴；

步骤二：弹托和弹丸由轻气炮发射出后，由前部固定器2入口进入本装置中，到达弹托分离挡板3-4处时，弹托被留在前部固定器2的弹托回收仓6内，弹头以及高速撞击产生的部分碎片穿过弹托分离器3，到达碎片一级回收器4的一级碎片回收仓7中；

步骤三：弹头通过碎片一级回收器4作用于靶板，跟随的碎片被碎片分离挡板4-4阻挡留在一级碎片回收仓7中；

步骤四：拆卸本装置，拆下弹托分离器3、碎片一级回收器4，清除弹托及碎片之后，安装好弹托分离器3、碎片一级回收器4进行下次实验。

弹托回收仓6、一级碎片回收仓7的长度均约为弹托长度的四倍。

模块化的结构设计，使本装置安装方便，本装置用于冲击试验时，不需要改变原有的装置结构，可以独立用于所有的试验设备。能够有效分离及回收弹托及撞击产生的碎片，起到对实验人员的防护作用提高了安全性能。多个回收仓的设置可以有效去除撞击之后弹托生产的跟随物对实验结果的影响。与炮管同轴，分离孔的直径大于弹丸直径小于弹托直径，再加上分离器与炮管口有较远的距离，这样的设计可以纠正弹道，避免因为弹道偏差而导致实验失败。本装置结构简单，可以重复利用，能有效保护实验人员的安全及提高实验准确性。