双环境力加载模拟装置控制系统设计

作     者：王水 

作者单位：中北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张艳兵;郭志杰

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 082601[工学-武器系统与运用工程] 0826[工学-兵器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：引信机构 双环境力 飞轮储能 激励加载 

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。