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液压支架支护位姿自主控制系统及自主控制效果验证

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机械管理开发 2024年第9期 239-240+243页

作者：杜明芬晋能控股煤业集团有限公司燕子山矿机电部

为提升液压支架的智能化水平，实现综采面的有效可靠支护，结合支架控制系统功能需求，设计液压支架支护位姿自主控制系统，并安装远程监控中心，实现3DVR数字化监控。对比验证该系统应用效果：从模拟到现实工况，液压支架支护位姿自主... 详细信息

为提升液压支架的智能化水平，实现综采面的有效可靠支护，结合支架控制系统功能需求，设计液压支架支护位姿自主控制系统，并安装远程监控中心，实现3DVR数字化监控。对比验证该系统应用效果：从模拟到现实工况，液压支架支护位姿自主控制的有效率约90.5%，满足液压支架智能支护需求；现场试验表明，该系统能够自适应煤层顶板变化，提升其智能化水平，验证了其可靠性、有效性。

关键词：液压支架自主控制智能支护

腹板焊接在带式输送机托辊中间断裂问题中的应用研究

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机械管理开发 2024年第4期39卷 224-225,228页

作者：王东辉晋能控股集团永定庄煤业公司机电部山西大同037000

煤矿开采过程中,由于环境问题,再加上物料比重较大,带式输送机承载托辊管体往往会出现断裂故障,此种情况下托辊会出现脱落或翘起等问题,给皮带运输带来严重的影响.基于此,以带式输送机某型托辊为研究对象,利用SolidWorks软件为托辊建立... 详细信息

煤矿开采过程中,由于环境问题,再加上物料比重较大,带式输送机承载托辊管体往往会出现断裂故障,此种情况下托辊会出现脱落或翘起等问题,给皮带运输带来严重的影响.基于此,以带式输送机某型托辊为研究对象,利用SolidWorks软件为托辊建立三维模型,根据体受力情况提出腹板焊接优化改进措施,并采用ANSYS对优化改进后托辊的应力变形情况进行分析,剖析腹板焊接优化托辊的可行性,以期为相关问题提供参考.

关键词：带式输送机托辊应力变形腹板焊接

煤矿单绳提升机主轴装置不同工况下承载性能分析

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机械管理开发 2024年第7期39卷 68-69,72页

作者：王东辉晋能控股集团永定庄煤业公司机电部山西大同037000

单绳缠绕式煤矿提升机具有较强的适应性,在煤矿开采中具有广泛的应用,不同的运行状态及变化对主轴装置的承载具有较高的要求。采用ANSYS有限元模拟的形式对三种典型工况下主轴装置的应力变化进行分析,结果表明,主轴装置的最大应力随着... 详细信息

单绳缠绕式煤矿提升机具有较强的适应性,在煤矿开采中具有广泛的应用,不同的运行状态及变化对主轴装置的承载具有较高的要求。采用ANSYS有限元模拟的形式对三种典型工况下主轴装置的应力变化进行分析,结果表明,主轴装置的最大应力随着钢丝绳缠绕层数地增加而增加,主轴装置的承载性能满足系统的使用需求。

关键词：提升机主轴装置承载性能仿真分析

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内膛精度对轨道炮电枢发射过程影响分析

弹道学报 2024年第1期36卷 35-40页

作者：裴朋超曹斌王普毅葛霞王东东西北机电工程研究所陕西咸阳712099

电磁轨道炮炮膛装配精度直接影响到发射过程中枢轨滑动电接触状态,为分析炮膛装配精度对电枢动态发射的影响,基于炮膛间距实测数值,提取炮膛间距典型变化形态,并建立典型形态下电枢内弹道发射动力学模型,理论分析了炮膛尺寸变化在发射... 详细信息

电磁轨道炮炮膛装配精度直接影响到发射过程中枢轨滑动电接触状态,为分析炮膛装配精度对电枢动态发射的影响,基于炮膛间距实测数值,提取炮膛间距典型变化形态,并建立典型形态下电枢内弹道发射动力学模型,理论分析了炮膛尺寸变化在发射过程中对电枢受力、振动等的影响,并通过真实工况下的动态发射试验和枢轨静态滑动接触试验对理论分析结论进行验证。研究结果表明,膛间距的随机变化可导致发射过程中电枢和轨道处于非对称接触状态,在膛间距变小时,枢轨接触区域会经历由小变大的过程,这一过程有利于增大枢轨接触区域,当膛间距增大时,枢轨接触区域逐渐减小,造成局部面积通过电流过大,当内膛装配精度误差超过0.2 mm以上时,由此引起的内膛间距波动可导致发射过程中电枢受力不均,同时对电枢产生横向附加振动,这是导致电枢膛内高速运动而解体的主要原因之一。通过分析炮膛装配精度对电枢发射过程的影响,研究结果可以有效指导枢轨匹配性设计,对促进电磁炮未来工程化应用意义显著。

关键词：轨道炮炮膛装配精度滑动电接触炮膛形态动态发射

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5米光学02星应用在轨测试

遥感学报 2024年第3期28卷 591-600页

作者：唐新明肖晨超魏红艳刘宇韩波刘银年王军自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094 中国科学院上海技术物理研究所上海200083 北京空间机电研究所北京100094

5米光学02星于2021年12月26日成功发射,卫星与前序型号组成陆地中分业务卫星星座,建设形成天地一体化大幅宽定量化综合对地观测能力。在轨测试期间,自然资源部根据卫星设计指标要求,围绕土地资源、地质矿产、测绘地理信息、海洋海岛监... 详细信息

5米光学02星于2021年12月26日成功发射,卫星与前序型号组成陆地中分业务卫星星座,建设形成天地一体化大幅宽定量化综合对地观测能力。在轨测试期间,自然资源部根据卫星设计指标要求,围绕土地资源、地质矿产、测绘地理信息、海洋海岛监测等领域业务,梳理共计32个业务测试项,并按照自然资源调查和监测的相关标准和技术规范,开展了应用测试评价工作。在轨测试表明,卫星系统、地面系统和应用系统各项功能正常、运行稳定,双星一致性好,具备组网运行条件,卫星数据质量可满足自然资源执法督察、地质矿产资源调查、生态修复工程跟踪评价、地理空间信息更新、围填海调查、海岸线变化监测、钢铁去产能等业务需求,高光谱和热红外载荷定量应用测试取得良好效果。本文在介绍该卫星的数据特点与应用能力的基础上,重点介绍和分析卫星在轨测试应用评价结果,可为后续业务化应用提供参考。

关键词：遥感 5米光学02星自然资源卫星应用可见光/近红外高光谱热红外

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电磁炮轨道间距高精度测量技术研究

弹道学报 2024年第2期36卷 105-110页

作者：裴朋超曹斌葛霞王东东西北机电工程研究所陕西咸阳712099

电磁轨道炮内膛尺寸精度与发射过程中枢轨高速滑动电接触状态密切相关,准确获取内膛尺寸可有效指导其电枢设计、枢轨匹配性研究等工作。根据轨道炮异形炮膛截面及其形貌特征,并结合内膛间距变化形态,提出一种基于角平分线特性的内膛尺... 详细信息

电磁轨道炮内膛尺寸精度与发射过程中枢轨高速滑动电接触状态密切相关,准确获取内膛尺寸可有效指导其电枢设计、枢轨匹配性研究等工作。根据轨道炮异形炮膛截面及其形貌特征,并结合内膛间距变化形态,提出一种基于角平分线特性的内膛尺寸高精度测量方法,通过将局部长度范围内两条轨道空间位置关系等效成一定角度张开的两条线段,以角平分线为测量基准,在其上任取一测量点,过该点分别做两条轨道的垂线,定义两垂足的连线即为该测量点处的轨道间距值。通过开展样机设计、全系统误差分析及对比校核,对某口径轨道炮轨道间距进行工程实测。结果表明测量误差≤0.05 mm,满足精度要求。通过获取轨道间距准确数据,可对后期电磁发射装置数值建模、装配工艺及性能检测提供不可或缺的测量手段,进而促进轨道炮武器的工程化应用。

关键词：电磁炮轨道间距角平分线特性高精度测量

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自行高炮稳定跟踪系统建模与谐振抑制方法

兵工学报 2024年第9期 3029-3043页

作者：江腾耀李伟雷昱胡鑫王伟伟西北机电工程研究所

未来战场的高机动作战环境对自行高炮稳定跟踪系统提出了更高的性能要求，根据自行高炮稳定跟踪系统的机械结构特点，应用动量矩定理及矢量求导，基于牛顿-欧拉方法建立描述伺服电机配以减速机驱动方位炮塔和俯仰身管的多刚体动力学模... 详细信息

未来战场的高机动作战环境对自行高炮稳定跟踪系统提出了更高的性能要求，根据自行高炮稳定跟踪系统的机械结构特点，应用动量矩定理及矢量求导，基于牛顿-欧拉方法建立描述伺服电机配以减速机驱动方位炮塔和俯仰身管的多刚体动力学模型。通过对动力学模型的进一步分解，得到方位俯仰姿态角与输入力矩的关系式。综合考虑传动机构的刚度和控制对象的变惯量特性，建立载体运动姿态耦合条件下具有复杂动载荷力矩干扰的双轴稳定跟踪系统控制模型。针对结构谐振设计一种基于极点配置法和变增益加速度反馈的自整定PI控制方法与基于观测等效惯量的自整定陷波器，采用大地坐标系下的等效闭环干扰速率补偿式稳定控制策略，对该控制方法进行仿真验证。仿真结果表明：在传动机构存在连接弹性的条件下，所给出的控制方法实现了稳定误差不大于2.2×10-2mrad、正弦稳定跟踪误差不大于3.5×10-2mrad,具有良好的控制精度和抗扰动性能；在保证系统拥有较快响应速度的同时，有效抑制了伺服电机变速和稳态过程中的机械谐振，显著降低了负载力矩振荡和负载有效转矩值。

关键词：自行高炮动力学模型稳定跟踪控制机械谐振极点配置自整定PI

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弹箭尾翼气动减阻方法研究

火炮发射与控制学报 2024年第2期45卷 85-92页

作者：杨宝清张龙姚新涛肖阳西北机电工程研究所陕西咸阳712099 93428部队河北保定071051

为了增大尾翼弹弹道射程和打击范围,利用气动仿真与外弹道仿真计算相结合,分析了尾翼后掠角和斜切角对气动特性和弹道特性的影响。针对某六尾尾翼弹,利用气动仿真分析了后掠角和尾翼斜切角对阻力、升力、静稳定性和弹道特性的影响。仿... 详细信息

为了增大尾翼弹弹道射程和打击范围,利用气动仿真与外弹道仿真计算相结合,分析了尾翼后掠角和斜切角对气动特性和弹道特性的影响。针对某六尾尾翼弹,利用气动仿真分析了后掠角和尾翼斜切角对阻力、升力、静稳定性和弹道特性的影响。仿真结果表明,尾翼产生的阻力占比较大,在一定范围内加大尾翼后掠角可有效减阻。当尾翼斜切角较小时,增大后掠角提高升力和静稳定性;当尾翼斜切角较大时,增大后掠角不一定可以提高升力和静稳定性。综合设计尾翼斜切角和后掠角以达到减阻效果时,需考虑尾翼前缘面积和迎风面与来流夹角。算例结果表明:40°尾翼后掠角和10°尾翼斜切角组合优化的条件下,阻力减小到原来的60%,最大射高提高了30%,射程提高了40%。

关键词：气动仿真尾翼优化后掠角斜切角外弹道计算

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自适应视场角制导半实物仿真能力拓展方法

系统仿真学报 2024年

作者：万士正程禹张旭范旭伟上海机电工程研究所

在制导控制半实物仿真试验中，针对大航路机动目标容易出现转台伺服限位或者射频目标出阵情况，提出自适应视场角制导仿真能力拓展方法。以飞行器姿态角和弹目视线角作为状态输入，统筹试验转台和射频阵面能力建立性能指标，通过梯度下... 详细信息

在制导控制半实物仿真试验中，针对大航路机动目标容易出现转台伺服限位或者射频目标出阵情况，提出自适应视场角制导仿真能力拓展方法。以飞行器姿态角和弹目视线角作为状态输入，统筹试验转台和射频阵面能力建立性能指标，通过梯度下降算法得到试验坐标相对地面坐标的最优偏置角度；引入多项式函数进行二阶平滑过渡，解决不同阶段性能指标差异引起的指令变化问题，保证转台和射频阵面驱动平稳。最后，结合某组固定状态和全弹道仿真实验，证明了设计方法的有效性和优越性，在有限的实验室环境中最大程度地提升弹目相对运动仿真能力。

关键词：半实物仿真梯度下降射频阵面飞行转台试验坐标系