[发明专利]一种模拟多种爆破方式的冲击加载装置及方法

说明书

本发明涉及一种模拟多种爆破方式的冲击加载装置及方法，包括控制系统以及加载系统；控制系统包括控制台，设于控制台中的空气压缩机与气压输送机构；受压机构包括辅助架，旋转平台以及钢板；钢板设于辅助架的四周，钢板与辅助架共同形成一个容腔；旋转平台安装于容腔中，旋转平台的一端以能转动的方式安装于辅助架上，旋转平台的另一端能在辅助架的上的高度方向发生位移；加载系统包括升降杆、受压机构与加载机构。其能模拟不同地层条件，并能精确控制延时冲击加载，从而实现多种爆破条件的模拟。

技术领域

本发明专利涉及一种模拟多种爆破方式的冲击加载装置及方法，主要应用于模拟高加载率动力学问题的试验研究，属于教学和试验辅助设备技术领域。

背景技术

随着采矿业和建筑业的日益发达，爆破已成为一项重要的作业技术，由于其短暂性，剧烈性，复杂性，已引起国内外许多学者的关注。因为炸药受到当地公安部门的严格控制，所以很难进行现场试验。近年来，一系列的模拟试验成为人们进行爆破测试的重要手段。

对于中国专利“多落锤毫秒级延期加载试验系统”（CN 102879168 A），该试验装置通过多个电磁铁电路的毫秒延时开关，形成脉冲序列荷载，来模拟实际环境荷载。但该装置存在以下不足：

（1）所述装置的落锤与滑杆在加载时存在较大摩擦，导致延时过长，另一方面，无法同时进行平行实验，导致试验结果误差较大。

（2）所述装置加载空间有限，只能模拟延时爆破，模拟形式较为单一，实用性不强。

中国专利CN104655504A公开了一种炸药冲击变形加载试验装置，利用该试验装置可简单有效判定炸药是否适用于爆炸变形战斗部，该装置由变形加载药、缓冲层和主试验装置构成，主试验装置由盖板和炸药承载装置构成。本发明装药量较小装药周期短且小巧轻便便于加工制造，试验过程简单，适用于对炸药是否适用于爆炸变形战斗部进行评判。但其采用的是真实炸药，试验过程中存在安全隐患。

发明内容

本发明专利的目的在于克服现有试验装置的不足，提供了一种模拟多种爆破方式的冲击加载装及方法。其能模拟不同地层条件，并能精确控制延时冲击加载，从而实现多种爆破条件的模拟。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为，一种模拟多种爆破方式的冲击加载装置，包括控制系统以及加载系统；

控制系统包括控制台，设于控制台中的空气压缩机与气压输送机构；空气压缩机的进气口连通于气源，空气压缩机中配置有内压表，内压表用于检测空气压缩机内的气压；气压输送机构包括气压输送管与输气口；气压输送管的一端连通于空气压缩机的出气口，另一端连通于输气口；输气口有若干个，每个输气口上对应设有一个电磁阀；

加载系统包括升降杆、受压机构与加载机构；

受压机构包括辅助架，旋转平台以及钢板；钢板设于辅助架的四周，钢板与辅助架共同形成一个容腔；转转平台安装于容腔中，旋转平台的一端以能转动的方式安装于辅助架上，旋转平台的另一端能在辅助架的上的高度方向发生位移；

升降杆设于辅助架的外侧；

加载机构包括升降箱、伸缩杆、滑动杆、散气圈、辅助架以及旋转平台；滑动杆设于容腔的上方；升降箱有若干排，若干排升降箱分别以能沿水平方向滑动的方式安装于滑动杆上；其中一排升降箱安装于升降杆上，在升降杆的升降过程中滑动杆与所有升降箱均能随之进行升降；伸缩杆有若干个，若干个伸缩杆分别对应设于升降箱下端；加载板有若干个，加载板与伸缩杆一一对应，并位于伸缩杆的另一端头；加载板设于容腔中，并维护旋转平台的上方，加载板的一面连通于输气口，伸缩杆能在输气口所输出的气压下进行伸缩；另一面能在伸缩杆的伸缩时对旋转平台施加作用力，同时加载板在与旋转平台接触的一面设有压力传感器；散气圈设于加载板上，并能与输气口连通。