大口径快速密闭窗口的设计及测试
本文选题:光电探测设备 切入点:激光发射窗口 出处:《光学精密工程》2015年09期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对大口径宽波段高能激光发射系统使用环境复杂、激光发射间歇时间长,晶体窗口无法满足使用要求等情况,为发射系统设计了一套快门式机械窗口。该机械窗口采用聚氯乙烯(PVC)薄板作为防尘罩,利用弹簧和密封环组成半固定式滑槽,采用步进电机驱动。利用圆形薄板的大挠度变形原理,建立了防尘罩挠曲变形量与正压风载间的非线性微分方程;以中心挠度为摄动参数用摄动法求解微分方程,获得防尘罩挠曲变形量与风压载荷间的关系,并进一步求出电机的负载扭矩。由于电机的输出扭矩是一定的,为了使防尘罩抗风载能力达到最大,利用电机负载与防尘罩挠曲变形量间的解析关系式进一步优化了防尘罩的弯曲刚度。实际测试结果显示,防尘罩挠曲变形量的求解误差不超过15%;当防尘罩弯曲厚度为0.8mm时,防尘罩可以抵御12m/s风载作用,电机负载扭矩为0.34Nm;开启与关闭的最短时间小于3s,窗口运行可靠,符合设备使用要求。
[Abstract]:In view of the complex operating environment of large aperture and wide band high energy laser emission system, the long interval time of laser emission and the inability of crystal window to meet the requirements of application, etc. A set of shutter mechanical windows was designed for the launching system. The mechanical window was made of PVC PVC thin plate as dust shield, and semi-fixed slide slot was made up of spring and seal ring. Based on the principle of large deflection of circular thin plate, the nonlinear differential equation between the deflection of dust shield and positive wind load is established, and the perturbation method is used to solve the differential equation with the perturbation parameter of center deflection. The relationship between the deflection of the dust shield and the wind pressure load is obtained, and the load torque of the motor is further calculated. Because the output torque of the motor is certain, in order to maximize the wind load resistance of the dust shield, The bending stiffness of the dust shield is further optimized by using the analytical relationship between the motor load and the deflection of the dust shield. The actual test results show that the solution error of the deflection deformation of the dust shield is not more than 15. When the thickness of the dust shield is 0.8 mm, The dust shield can resist 12m / s wind load, the torque of motor load is 0.34Nm, the minimum time of opening and closing is less than 3s, the window runs reliably and meets the requirements of the equipment.
【作者单位】: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;中国科学院大学;
【基金】:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目(No.057X22C050)
【分类号】:TH744.5
【参考文献】
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【共引文献】
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,本文编号:1605423
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