一种身管疲劳试验设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种身管测试领域，特别是一种身管疲劳试验设备，它包括：实验装置、水冷却系统、空气冷却系统、PLC控制系统、PC机和打印装置，所述PLC控制系统分别连接试验装置、水冷却系统和空气冷却系统，所述高温喷火装置设置在身管的另一端口，高温喷火装置的喷嘴上套装有循环水套，高温喷火装置的喷嘴与堵头相对设置，高温喷火装置与PLC控制系统的连接管路上设置有电磁阀；所述PLC控制系统通过空冷电磁阀控制空气冷管冷却身管，PLC控制系统通过控制电磁阀控制高温喷火装置加热身管，通过本申请技术方案的实施，实现了对身管烧蚀行为进行冷热交替模拟，并对烧蚀后的试样进行性能测试，将试验数据显示、保存和打印。

【技术实现步骤摘要】
一种身管疲劳试验设备
本技术涉及一种身管测试领域，特别是一种身管疲劳试验设备。
技术介绍
火炮身管在弹丸发射时将经受高温高压火药气体的物理化学作用，如高温气体的热作用、高速气流的冲刷、火药气体残渣对内膛的腐蚀、高速运动弹丸对内壁的磨损，在火炮发射过程中，火炮身管表面温度可达到1000℃以上，压力可达到100MPa以上，在此工况下，火炮身管内膛将承受剧烈的烧蚀侵蚀和磨损导致内膛几何形状和尺寸发生改变，直接影响火炮的射击精度及其身管的寿命，因此，火炮身管的烧蚀行为及防护研究得到了广泛关注。身管的烧蚀主要是由于高温高压对金属的作用，使金属产生疲劳裂纹，再加上高温气流的冲刷以及弹丸对膛壁的磨损作用使它进一步发展而形成。身管是火炮的重要部件，由于烧蚀行为是一个复杂过程，目前还未有相应的设备来对烧蚀行为进行模拟，并对烧蚀后的试样进行性能测试。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于身管烧蚀的实验设备，用于对身管的烧蚀性能作出评价，并能将试验数据显示、保存和打印。为解决上述技术问题，本技术公开了一种身管疲劳试验设备，它包括：实验装置、水冷却系统、空气冷却系统和PLC控制系统，所述PLC控制系统分别连接实验装置、水冷却系统和空气冷却系统；所述水冷却系统包括水循环管路、水箱和循环水套，所述水循环管路一端连接水箱，另一端连接循环水套；所述空气冷却系统包括空气管路、空压机和空气冷管，所述空气管路的一端连接空压机，另一端连接空气冷管，空气管路上设置有空冷电磁阀，所述空冷电磁阀连接PLC控制系统；所述实验装置包括支架、堵头、高温喷火装置、温度传感器和身管，所述支架上安装有身管，所述温度传感器的一端装置在身管上，另一端连接PLC控制系统，所述身管一端设置有高温喷火装置，另一端共轴线设置有堵头，所述堵头一端固接有杆体，并通过杆体在支架顶端进行往复运动，所述高温喷火装置的喷嘴与堵头相对设置，高温喷火装置上设置有电磁阀，所述电磁阀与PLC控制系统控制连接，所述空气冷管与堵头相对设置，所述PLC控制系统通过空冷电磁阀控制空气冷管冷却身管，PLC控制系统通过控制电磁阀控制高温喷火装置加热身管。进一步的，所述高温喷火装置包括氧-乙炔火焰粉末喷枪和点火装置，所述点火装置设置在身管和氧-乙炔火焰粉末喷枪之间，点火装置与PLC控制系统连接的管路上设置有点火偏转电磁阀。进一步的，所述氧-乙炔火焰粉末喷枪上设置有氧气控制阀、乙炔控制阀和空气控制阀，所述氧气控制阀、乙炔控制阀和空气控制阀分别通过管道与PLC控制系统连接，且管道上设置有电磁阀。进一步的，所述温度传感器为K型热电偶，温度传感器的测试端嵌装在身管的内壁中。进一步的，所述温度传感器的数量为2-6个。进一步的，它还包括PC机和打印装置，所述PC机与打印装置连接，PC机连接PLC控制系统。进一步的，所述空气冷却系统还包括空气干燥机和储气罐，所述空气干燥机连接储气罐，所述储气罐连接空气机。本技术的有益效果包括：通过本申请技术方案的实施，可以实现对身管烧蚀冷热交替行为进行模拟；身管内壁喷砂压力信号用测力传感器采集；温度信号由K型热电偶作传感器采集；对烧蚀后的试样进行性能测试；由触摸屏完成身管内壁的压力显示，6个测试点的温度显示，冷却水温度显示，运行时间显示，测试点温度、冷却水温度、运行时间等参数的数据保存记录，将试验数据显示、保存和打印。附图说明图1为本技术实施例1中身管疲劳试验设备的结构示意图；图2为本技术实施例2中身管疲劳试验设备的结构示意图。图例1.实验装置；11.支架；12.堵头；121.杆体；13.高温喷火装置；131.氧-乙炔火焰粉末喷枪；132.点火装置；133.氧气控制阀；134.乙炔控制阀；135.空气控制阀；14.温度传感器；15.身管；2.水冷却系统；21.水循环管路；22.水箱；23.循环水套；3.空气冷却系统；31.空气管路；32.空压机；33.空气冷管；34.空冷电磁阀；35.空气干燥机；36.储气罐；4.PLC控制系统；5.电磁阀；51.氧气电磁阀；52.乙炔电磁阀；53.空气电磁阀；6.点火偏转电磁阀；7.PC机；8.打印装置。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。实施例1如图1所示，本技术公开了一种身管疲劳试验设备，它包括：实验装置1、水冷却系统2、空气冷却系统3和PLC控制系统4，PLC控制系统4分别与实验装置1、水冷却系统2和空气冷却系统3连接；实验装置1包括支架11、堵头12、高温喷火装置13、温度传感器14和身管15，支架11上安装有身管15，温度传感器14的一端装置在身管15上，另一端连接PLC控制系统4，优选地，温度传感器14为K型热电偶，温度传感器14的测试段嵌装在身管15的内壁上，以便尽可能准确测量身管15内壁的温度；优选地，温度传感器14的数量为2-6个，温度传感器14均匀嵌装在身管15上，进一步温度传感器14的数量为6个，具体的，身管15的内壁沿母线方向设6个测试点，第一个测试点距堵头12的距离约为10-15mm，之后每个测试点的间距约为40-55mm，从堵头12端起，6个测试点分别标号为：1、2、3、4、5、6，将6个K型热电偶分别安装在上述6个测试点的位置处；高温喷火装置13可以为喷火枪，喷火枪设置在身管15的一端口，高温喷火装置13上连接有循环水套23，高温喷火装置13的火焰喷口对准身管15，用于加热身管15，身管15被加热后温度在700-750℃，高温喷火装置13火焰喷口的方向上并排设置有空气冷管33，用于冷却加热后的身管15，身管15被冷却后温度在220-250℃，高温喷火装置13上设置有电磁阀5，电磁阀5连接PLC控制系统4；身管15另一端共轴线设置有堵头12，堵头12一端固接有杆体121，堵头12并通过杆体121在支架11顶端进行往复运动，堵头12可以伸进身管15中，未进行身管15疲劳试验时，堵头12与身管15分离，进行身管15疲劳试验时，将堵头12伸进身管15中，具体的，堵头12的后端放在测试点1或2的位置，便于测试火焰前端的温度，优选地，堵头12表面喷涂航空航天TBC涂层，以便于使堵头12具有较高的抗烧蚀性能；水冷却系统2包括水循环管路21、水箱22和循环水套23，水循环管路21一端连接水箱22，另一端连接循环水套23，空气冷却系统3包括空气管路31、空压机32和空气冷管33，空气管路31的一端连接空压机32，另一端连接空气冷管33上，空气管路31上设置有空冷电磁阀34，空冷电磁阀34连接PLC控制系统4；身管实验设备的使用工况如下：打开PLC控制系统4的控制柜总电源，在PLC控制系统4的触摸屏的参数设置画面内设定喷火枪打开延时时间（便于调整火焰正常）、运行时间、加热冷却循环次数、温度测试点的温度高限和低限（当温度传感器14温度大于或等于温度高限设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种身管疲劳试验设备，其特征在于，它包括：实验装置（1）、水冷却系统（2）、空气冷却系统（3）和PLC控制系统（4），所述PLC控制系统（4）分别连接实验装置（1）、水冷却系统（2）和空气冷却系统（3）；/n所述水冷却系统（2）包括水循环管路（21）、水箱（22）和循环水套（23），所述水循环管路（21）一端连接水箱（22），另一端连接循环水套（23）；/n所述空气冷却系统（3）包括空气管路（31）、空压机（32）和空气冷管（33），所述空气管路（31）的一端连接空压机（32），另一端连接空气冷管（33），空气管路（31）上设置有空冷电磁阀（34），所述空冷电磁阀（34）连接PLC控制系统（4）；/n所述实验装置（1）包括支架（11）、堵头（12）、高温喷火装置（13）、温度传感器（14）和身管（15），所述支架（11）上安装有身管（15），所述温度传感器（14）的一端装置在身管（15）上，另一端连接PLC控制系统（4），所述身管（15）一端设置有高温喷火装置（13），另一端共轴线设置有堵头（12），所述堵头（12）一端固接有杆体，并通过杆体在支架（11）顶端进行往复运动，所述高温喷火装置（13）的喷嘴与堵头（12）相对设置，高温喷火装置（13）上设置有电磁阀（5），所述电磁阀（5）与PLC控制系统（4）控制连接，所述空气冷管（33）与堵头（12）相对设置，所述PLC控制系统（4）通过空冷电磁阀（34）控制空气冷管（33）冷却身管（15），PLC控制系统（4）通过控制电磁阀（5）控制高温喷火装置（13）加热身管（15）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种身管疲劳试验设备，其特征在于，它包括：实验装置（1）、水冷却系统（2）、空气冷却系统（3）和PLC控制系统（4），所述PLC控制系统（4）分别连接实验装置（1）、水冷却系统（2）和空气冷却系统（3）；
所述水冷却系统（2）包括水循环管路（21）、水箱（22）和循环水套（23），所述水循环管路（21）一端连接水箱（22），另一端连接循环水套（23）；
所述空气冷却系统（3）包括空气管路（31）、空压机（32）和空气冷管（33），所述空气管路（31）的一端连接空压机（32），另一端连接空气冷管（33），空气管路（31）上设置有空冷电磁阀（34），所述空冷电磁阀（34）连接PLC控制系统（4）；
所述实验装置（1）包括支架（11）、堵头（12）、高温喷火装置（13）、温度传感器（14）和身管（15），所述支架（11）上安装有身管（15），所述温度传感器（14）的一端装置在身管（15）上，另一端连接PLC控制系统（4），所述身管（15）一端设置有高温喷火装置（13），另一端共轴线设置有堵头（12），所述堵头（12）一端固接有杆体，并通过杆体在支架（11）顶端进行往复运动，所述高温喷火装置（13）的喷嘴与堵头（12）相对设置，高温喷火装置（13）上设置有电磁阀（5），所述电磁阀（5）与PLC控制系统（4）控制连接，所述空气冷管（33）与堵头（12）相对设置，所述PLC控制系统（4）通过空冷电磁阀（34）控制空气冷管（33）冷却身管（15），PLC控制系统（4）通过控制电磁阀（5）控制高温喷火装置（13）加热身管（15）。


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【专利技术属性】
技术研发人员：黄早早，
申请(专利权)人：黄早早，
类型：新型
国别省市：北京;11