制导导线线包缠绕自动喷胶系统研究

发布时间：2020-07-04 20:02

【摘要】：现代战争中有线制导导弹被广泛应用,而制导导弹内的导线线包对导弹飞行姿态有很大影响。制导线包制造过程中的导线施胶直接影响着导线的平行密绕和制导导弹的储存及顺利释放。施胶不均匀导致导线线包应力不均匀,甚至出现线包松动和坍塌,导致制导线包制造失败,因此急需解决导线在高速缠绕下快速、均匀、准确施胶和实现粘结剂(胶液)用量精确控制的问题。针对这个问题,本文采用在线喷涂的施胶方式,设计了在线自动喷胶系统。制导导线所用的粘结剂的物理化学特性,决定着能否实现喷涂的施胶方式。为此设计了粘结剂的物理化学特性实验,对其粘度特性和挥发特性进行分析。结果表明粘结剂的粘度和挥发速率均在现有喷涂系统要求的范围之内。在对粘结剂的物理化学特性实验结果和喷嘴的类型分析的基础之上,开展了高压内混式雾化喷嘴的结构设计。根据流体力学的基础理论,采用FLUENT软件分别对喷嘴的气液夹角、混合室长度及喷射孔长度等结构尺寸对雾化效果的影响进行模拟仿真及优化,得到喷嘴的气液夹角、混合室长度及喷射孔长度的最优参数分别为30°、10mm、0.8mm,喷嘴雾化能力最好即D_(32)最小,胶液破碎较细,喷射出的雾化液滴有相对较好的均匀性,雾化效果较好。针对粘结剂用量精确控制的问题,利用压电陶瓷的响应快速和输出力大的优点,以压电陶瓷为驱动源,设计了压电驱动式喷射阀。分析了喷射阀的工作原理和结构,并对杠杆位移放大机构的放大倍数进行分析,验证了杠杆设计的合理性。建立了喷射阀的动力学模型,采用MATLAB软件分别对不同参数的压电陶瓷刚度和回复弹簧刚度进行仿真与分析,对设计的杠杆位移放大机构进行了合理性验证。为了实现在线自动施胶,设计了一套自动喷胶装置控制系统,系统主要由自动喷胶装置硬件和软件设计两个部分组成。结合实际施胶过程,推导出施胶过程的数学模型。对自动喷胶装置硬件的进行选择,根据自动喷胶装置硬件的数学模型和自动喷胶控制系统的原理,建立了自动喷胶系统仿真模型,采用MATLAB软件中的Simulink模块对其模型进行仿真与分析。在PID控制器的K_p、T_i和T_d的参数分别为0.0055、0.55和0时,其系统的调节时间为0.14ms、无超调量、稳态误差为0.05%,基本上满足自动喷胶控制系统的控制要求。基于OPC技术实现了上位机与下位机PLC的通讯。根据实际工程项目的控制要求和自动喷胶系统的程序控制方案图,完成了上位机和下位机的程序设计,并对下位机PLC的梯形图程序进行模拟调试,满足自动喷胶系统的程序控制要求。结合PLC的梯形图程序,设计了上位机的监控界面和程序,并对其程序进行模拟调试,实现对自动喷胶系统的控制和实时监测运行状态。
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TJ760.5
【图文】：

缠绕机

1 绪论1.1 课题背景当代战争中使用最多的技术是制导技术，同时导线应用于制导武器的想法最早1970 年，美国首先提出用导线传递制导站与导弹之间的信息[1,2]。在 1990 年以来国现的战争，精确制导武器在实际战争中发挥着很大作用和地位[3,4]。光电技术在这展越来越快，同时带动着精确制导技术的进步，然而更多的国家将精确制导武器作科研项目大力发展[5,6]。制导武器（如有线制导导弹）由发射到击中目标的过程中是根据武器前端的摄像头采集目标，由导线将信息传递给地面制导站，从而调整武状态以实现精确击中目标[7,8]。导线线包是缠绕机（如图 1.1）按照标准缠绕规律将绕纤轮（如图 1.2）上的产品[9]，是有线制导导弹的核心部件[10,11]。

制导导线线包缠绕自动喷胶系统研究

绕纤轮[9]

【相似文献】