电动冲量发生器设计与数值分析

郭保全，李鑫波，栾成龙，黄 通，潘玉田

(1 中北大学机电工程学院，太原 030051；2 中北大学火炮技术研究中心，太原 030051；3 火箭军工程大学兵器发射理论与技术军队重点实验室，西安 710025)

0 引言

冲量发生器作为一种加载试验装置，通常采用火药、气动或液动原理[1-3]，通过点燃火药或压缩气液体作为动力源驱动活塞以获得期望的速度。冲量发生器对于冲击载荷加载试验，具有显著缩短研制周期，减少试验成本，节约经费的优点；因此，近年来在国内外获得了长足的发展。

目前，国内外针对冲击载荷加载试验装置主要分为以火药为驱动方式的密闭爆发器和以高压气体为驱动力的气体炮两种加载方式。南京理工大学的杨春霞等针对密闭爆发器产生冲击,用于驱动火炮模拟后坐的方案进行了深入的研究[4]；中北大学的李坤、王立君等研究了气体炮用于高冲击载荷试验[3,5]。以密闭爆发器和气体炮为代表的高冲击载荷加载装置技术已经较为成熟，但造价相对较高，安装维护较为复杂，不适用于一些小型冲击试验，如钢丝的冲击振动试验[6]、材料的脆性试验[7]等。因此，相关学者又提出了落锤冲击加载试验装置[8]，落锤冲击试验机具有简单、可靠、可重复性高的优点，但结构尺寸通常较大，对被测件的整体强度要求较大。

文中以某冲击载荷加载试验为依托，基于碰撞能量转移原理，提出将电机驱动作为动力源的电动冲量发生器设计方案。建立了该型电动冲量发生器的数学模型，分析了设计参数对产生冲量的影响，提出了满足不同冲量要求的模拟试验调整方案。……