一种检测炸药综合爆炸性能的实验装置及使用方法

本发明涉及一种检测炸药综合爆炸性能的实验装置及使用方法，属于炸药综合爆炸性能检测领域。

背景技术：

1、爆力和猛度是炸药的爆炸性能。炸药爆炸对周围介质所作机械功的总和称为炸药的爆力，又称为炸药的做功能力，它反映了爆生气体产物膨胀做功的能力，是衡量炸药爆炸作用的重要指标。工业炸药的爆力常用铅铸法测定，将扩孔前后的容积差作为炸药的爆力值，单位为ml。

2、炸药爆炸时产生冲击波和应力波的强度称为猛度。它表征了炸药破碎能力的强度，是衡量炸药爆炸特性及爆炸作用的重要指标。工业炸药猛度常用铅柱压缩法测定，用压缩前后铅柱的高差表示炸药的猛度，单位为mm。

3、以上现有炸药爆炸性能检测方法还存在以下缺点：

4、1.爆力测定所用装置中，铅铸的质量至少为75kg，重量较大过于笨重，不易铸造加工、搬运和使用；

5、2.爆力与猛度各自的检测实验只能得到反映爆力和猛度本身的单一性能指标，不能反映炸药的综合爆炸性能；

6、3.若要得到多个炸药爆炸指标，需要采用不同实验设备进行多个不同的实验，因此作业量大、耗时耗力；

7、4.爆力与猛度经实验量化后的量纲不统一，无法将两者联系起来进行综合分析。

8、因此，如何提供一种新的实验装置及使用方法，能解决上述技术问题，是本发明所需的研究方向。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种检测炸药综合爆炸性能的实验装置及使用方法，能有效克服上述提出的缺点。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种检测炸药综合爆炸性能的实验装置，包括底座、铅铸、铅柱、钢片、第一药柱、第二药柱和拉索；

3、所述底座上表面开设中心孔、其一侧面开设通孔，且通孔与中心孔连通；所述底座上表面设有多个挂耳；

4、所述铅铸下表面向其内部开设圆柱形测试孔，铅铸上表面设有固定凹槽；所述铅铸放置在底座上、且圆柱形测试孔与中心孔同轴；

5、所述铅柱竖直处于铅铸上部、且其下端面装在铅铸的固定凹槽内；所述钢片水平放置在铅柱上端面，且其面积大于铅柱上端面；钢片用于固定第一药柱，并能保证起爆产生的冲击作用在铅柱上；

6、所述第一药柱放置在钢片上，所述拉索为两个，两个拉索的两端分别装有挂钩，两个拉索在第一药柱上端面处相互交叉，且拉索两端的挂钩分别与各个挂耳连接，使第一药柱、钢片、铅柱、铅铸和底座压紧固定；所述第二药柱放置在圆柱形测试孔内；所述第一药柱和第二药柱上均装有雷管，且第二药柱雷管的引线经过中心孔及通孔与第一药柱雷管的引线均与起爆器连接。

7、进一步，所述底座包括两个形状相同的矩形钢板，两个矩形钢板各自的侧面通过合页活动连接，使两个矩形钢板的上表面能在水平方向开合；所述中心孔设置在两个矩形钢板的闭合处，通孔从两个矩形钢板与合页所在侧面相对的侧面开设延伸至中心孔，使得两个矩形钢板内分别开设半圆形孔道。采用这种结构，便于后续雷管引线的布设。

8、进一步，还包括拉伸弹簧，在两个矩形钢板闭合时，拉伸弹簧两端分别与两个矩形钢板各自的挂耳连接，用于两个矩形钢板打开后能自动复位成闭合状态。这样便于打开后的闭合。

9、进一步，所述第一药柱的外壳为纸筒、内部装有炸药；且第一药柱一端沿中心轴开设中心孔用于放置雷管。为了反映炸药爆炸瞬间爆炸爆轰波的动作用，这种结构能实现定向爆破的作用，即爆破作用的方向仅朝向铅柱及钢片。

10、进一步，所述底座上装有把手。采用把手，便于将两个矩形钢板拉开。

11、进一步，所述拉索为弹性材料制成。采用弹性材料使得拉索对第一药柱、钢片、铅柱、铅铸和底座压紧固定的效果更好。

12、上述检测炸药综合爆炸性能实验装置的使用方法，具体步骤为：

13、步骤a：倒置铅铸使圆柱形测试孔朝上便于装药，将一定质量的炸药用锡箔纸作外壳制成第二药柱，并在第二药柱一端装入雷管，完成后放进圆柱形测试孔内，然后用过筛的石英砂将圆柱形测试孔内部填满，孔口用胶凝材料堵塞；

14、步骤b：拉开底座的两个矩形钢板，使各自内部的半圆形孔道暴露，此时拉伸弹簧形变增加回复力，并维持此状态；将装药后的铅铸再次倒置使圆柱形测试孔的孔口朝下放置在底座上，将第二药柱雷管的引线过底座中心孔及两个半圆形孔道后，撤去拉力，此时两个矩形钢板受拉伸弹簧的回复力使两个矩形钢板开始闭合，直至恢复闭合状态；预先测定铅柱的初始高度及圆柱形测试孔的初始容积；

15、步骤c：将铅柱放置在铅铸上端的固定凹槽内，并将钢片放置在铅柱上，最后在钢片上放置第一药柱，且第一药柱装有雷管；

16、步骤d：两个拉索在第一药柱上端面处相互交叉，且拉索两端的挂钩分别与各个挂耳连接，使第一药柱、钢片、铅柱、铅铸和底座压紧固定；

17、步骤e：将两个雷管引线以相同长度连接统一起爆器，通过起爆器使两个雷管同时引爆；此时第二药柱爆炸产生的爆炸力对圆柱形测试孔进行扩孔，第一药柱爆炸产生的爆炸力通过钢片对铅柱进行压缩；

18、步骤f：炸药引爆后，所述铅铸内的圆柱形测试孔扩大为梨形，清除孔内残渣注水测量扩孔后的容积，将扩孔后的容积减去初始容积得到容积差，并将得到的容积差与初始容积作商化为无量纲的形式；同时所述铅柱在受到爆轰波的作用下被压缩，初始高度与压缩后高度做差，并将压缩前后的高差与初始高度作商化为无量纲的形式；最后计算两处炸药同时起爆下的综合指标，具体公式为：

19、

20、其中，i为综合指标，v1为圆柱形测试孔扩孔后的容积，v0为圆柱形测试孔的初始容积，h1为铅柱被压缩后的高度，h0为铅柱的初始高度；

21、根据上述获取的综合指标，能对炸药的综合性能进行评价。

22、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

23、1、本发明采用两个拉索相互交叉拉紧固定，使第一药柱、钢片、铅柱、铅铸和底座压紧固定，由于拉索的压紧固定作用，使得铅铸无需较大体积及重量，即可满足测试所需测试精度及安全要求，使本发明铅铸的直径和高度均为现有铅铸的直径和高度的1/2，其体积及质量仅为现有铅铸体积及质量的1/8，从而有效减少铅铸的体积及重量，便于搬运和使用。

24、2、本发明采用第一药柱和第二药柱分别安装在铅柱上和铅铸内，并且同时激发爆炸，从而可以同时测出炸药的爆力和猛度进而用于衡量炸药的综合爆炸性能，无需多个测试设备，且便于操作。

25、3、本发明能将测得的爆力和猛度先转化成无量纲的形式，然后计算获得综合指标，用于衡量炸药的综合爆炸性能，相比单一指标，本发明的综合指标对炸药的爆炸性能评价更具有全面性。

技术特征：

1.一种检测炸药综合爆炸性能的实验装置，其特征在于，包括底座、铅铸、铅柱、钢片、第一药柱、第二药柱和拉索；

2.根据权利要求1所述检测炸药综合爆炸性能的实验装置，其特征在于，所述底座包括两个形状相同的矩形钢板，两个矩形钢板各自的侧面通过合页活动连接，使两个矩形钢板的上表面能在水平方向开合；所述中心孔设置在两个矩形钢板的闭合处，通孔从两个矩形钢板与合页所在侧面相对的侧面开设延伸至中心孔，使得两个矩形钢板内分别开设半圆形孔道。

3.根据权利要求2所述检测炸药综合爆炸性能的实验装置，其特征在于，还包括拉伸弹簧，在两个矩形钢板闭合时，拉伸弹簧两端分别与两个矩形钢板各自的挂耳连接，用于两个矩形钢板打开后能自动复位成闭合状态。

4.根据权利要求1所述检测炸药综合爆炸性能的实验装置，其特征在于，所述第一药柱的外壳为纸筒、内部装有炸药；且第一药柱一端沿中心轴开设中心孔用于放置雷管。

5.根据权利要求1所述检测炸药综合爆炸性能的实验装置，其特征在于，所述底座上装有把手。

6.根据权利要求1所述检测炸药综合爆炸性能的实验装置，其特征在于，所述拉索为弹性材料制成。

7.一种根据权利要求1至6任一项所述检测炸药综合爆炸性能实验装置的使用方法，其特征在于，具体步骤为：

技术总结本发明公开了一种检测炸药综合爆炸性能的实验装置及使用方法，包括底座、铅铸、铅柱、钢片、第一药柱、第二药柱和拉索；采用拉索相互交叉拉紧，使第一药柱、钢片、铅柱、铅铸和底座压紧固定，由于拉索的压紧固定作用，使得铅铸无需较大体积及重量，即可满足测试所需测试精度及安全要求，从而有效减少铅铸的体积及重量，便于搬运和使用；本发明的第一药柱和第二药柱同时激发爆炸，从而可以同时测出炸药的爆力和猛度，无需多个测试设备，且便于操作；另外本发明能将测得的爆力和猛度先转化成无量纲的形式，然后计算获得综合指标，用于衡量炸药的综合爆炸性能，相比单一指标，本发明的综合指标对炸药的爆炸性能评价更具有全面性。技术研发人员：胡学龙,韩瑞祥,汪亦显,殷志强,张向阳,张明,尹作明,段敏克,张连富,孔朋,周坤友,刘荣受保护的技术使用者：安徽理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13