双环境力加载模拟装置控制系统设计

发布时间：2020-06-20 12:42

【摘要】：引信机构是炮弹的重要组成部分,针对炮弹发射时引信所受的后坐高冲击和旋转高离心的连续加载环境,为了在地面测试中验证引信机构的可靠性,设计了可以为引信提供双环境力模拟加载的试验装置。目前已有的同类型装置只能单独完成后坐过载或离心过载的模拟,无法实现同时加载。本装置针对试件进行双环境力的加载模拟试验,本文围绕装置的控制部分展开研究。参考了国内外的相关研究与专利,分析结合各种方案确定了基于双向传动可回收的二维过载环境动态激励设计方案。本装置主要由飞轮储能系统与双环境力加载系统组成,储能系统为加载系统提供后坐冲击所需的动能,加载系统对试件进行后坐高冲击与旋转高离心环境的模拟加载。工作原理:首先,电机带动飞轮加速度旋转,达到设定值时稳定;其次,飞轮惯性旋转,控制碰撞杆在离心力作用下向外伸出,与试件高速碰撞,实现冲击过载环境力的加载;最后,控制碰撞杆收回,试件以一定的速度沿着圆形槽轨惯性旋转,实现离心过载环境力的加载。经过试验验证本装置可模拟后坐、旋转等引信工作环境,模拟动态后坐过载≮5000g,模拟离心过载≮500g。论文的创新点,提出了后坐冲击与旋转激励的同时加载方法,并做出了双环境力模拟加载试验装置,为引信机构在地面测试中提供相应的工作环境力。本文中作者主要完成工作:(1)装置控制部分的总体方案设计;(2)装置控制部分的设备选型与工程实现;(3)试验整体过程的控制软件编写;(4)记录并分析试验数据。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP273;TJ430
【图文】：

离心机,试验室

图 1.1 Sandia 试验室研制的离心机环境力的模拟，最初是用反弹道试验法[10]。利用运于模拟弹中，由 100mm 口径空气炮对其进行加速要由射入铅靶时的减速作用来模拟。此方法虽然可性力的作用时间进行模拟。美国此类研究中所使用的1956 年，美国海军武器研究所研发了 6 种空气炮以兵工厂的弹药组件冲击试验设备为口径 127mm、长时间作用的 155mm 线膛氦气炮[11]。在 1962 年 Aa652 中有这样一种模拟方法利用仿真方法同时测量模拟装置的原理是将装置从炮孔中发射出去，由于计挤压变形。回收装置后，取出铜柱测压计，根据装置结构简单，加工与装配方便。但只能有最大的

专利,测试装置,结构示意图

1.2 专利 US3024652 测试装置结构示意图德研究所出版的 AD660334 将后坐与旋转 2 英寸轻质气枪、旋转管或旋转装置及辅生后坐冲击加速度和离心加速度，可对火工作原理是使用 2 英寸轻气枪，枪管长初速度。试验发射前，将待测装置置于封，随后将枪口与被测装置之间的空气被以驱动被测装置。利用空气的大气压或于所需达到的速度。如果想要达到更高的尾部压作用下，装置沿筒体发射并通过首先与管内夹板块碰撞，之后与管尾的金被夹板块吸收，其余动能转移到金属块上

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