MATLAB+ADAMS火炮供弹机动力学与控制(2)
时间:2018-03-05 10:28 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
在研制链式供弹机构的过程中，要了解供弹机构是否满足要求就必须进行反复的试验测量。在暴露了问题之后再进行修改不仅浪费时间并且也浪费精力，而且也会带来很多不必要的困扰。如果能在设计时期就对系统进行性能和功能的分析与监测，就可以大大的减少不必要的错误。不仅缩短了研制的周期，提高了效率，而且还节省了成本。这就需要虚拟样机技术来实现。本文就是以这样的技术条件下为背景，利用动力学软件ADAMS来对链式供弹机进行动力学分析与仿真，从而对此方案进行评估。 1.2国内外研究现状 1.2.1链式供弹机的发展现状 1.2.2虚拟样机技术的发展和现状 虚拟样机技术（VPT，virtual prototyping technology)是一种基于虚拟原型的数字设计方法，是各个领域的CAx/DFx技术的发展和延伸。它是指在产品研制的漫长过程中，将各个零散的零部件装配到一起，然后再在计算机的平台中将所设计的产品模型创建完成，并对其进行所需要的仿真。是为了能够提高产品性能所开发的一种新型技术。 在一些较为发达的国家，虚拟样机技术应经得到了普遍的认可，并且也得到了较为普遍的应用。其应用领域已经触及到汽车制造业，航空航天业，船舶制造业，机械电子工业，国防工业等众多领域。虚拟样机的应用对于不同种类的商品来说，不仅可以为其节约开发的时间，还能为其减少科研经费，并且能够为用户提供出较为理想的设计方案。 目前，我国对虚拟样机的应用主要在武器装备制造业以及汽车制造业等领域中，但基本都是处于非常初步的阶段。 1.3本文的主要工作 本文所主要是以某一自行火炮为对象，对其链式供弹机进行研究。建立某自行火炮链式自动供弹机的动力学仿真模型。并用ADAMS软件和MATLAB/Simulink软件对供弹机模型进行联合仿真，并对所获得的结果进行评估，控制响应时间在1.5秒内。 由图1.3.1可以得出虚拟样机建模可以分成以下三步： (1)将前期已经创建完成的供弹机模型导入到ADAMS软件中，并在该软件中对供弹机的模型进行添加复杂的约束，并对其定义驱动，对有关的仿真参数进行设置。 (2)利用ADAMS软件对回转式链传动供弹机的模型进行仿真，通过对所需要观察的参数的分析来检验所建立的虚拟样机是否是合理的。 (3)利用ADAMS和MATLAB对链式供弹机进行联合仿真，并对相应的结果做出评估。 1.3.1 主要工作步骤 2 供弹机三文实体模型 在建立链式供弹机机构的动力学仿真模型之前，我们还需要确定系统的三文模型。本文所研究的链式回转供弹机机构是一个结构较为精密的机构，所以其三文模型的建立也比较复杂。 2.1供弹机部分零件三文实体模型 以下是本论文中火炮供弹机部分零件的三文实体，零件包括：弹筒端架，支架，控弹片，弹筒，链轮与轴套。 2.1.1弹筒端架 2.1.2支架 2.1.3控弹片 2.1.4弹筒 2.1.5链轮 2.1.6轴套 2.2装配后的供弹机零件实体模型 以下是装配好的供弹机中机构的三文模型： 2.2.1弹药仓装配体模型 2.2.1 弹药仓装配体模型 2.2.2链轮装配模型 2.2.2链轮装配模型 2.2.3供弹机整体装配模型 2.2.3供弹机整体装配模型 供弹机的二文示意图如图所示： 2.2.4 供弹机二文示意图 本文所研究的供弹机对象一共有19个弹仓，每个弹仓可以装填一发炮弹。相邻的弹仓是通过连接转轴来连接的，从而够成了一个闭式的环形链条机构。图中右侧链轮为主动轮，左侧链轮为被动轮。目前，采用长节距链式供弹机的自行火炮通常都会为提高弹仓在火炮中对空间的利用率，都会将链轮齿数设计的很少。一般情况下都会小于6。本文所采用的是四齿链轮。因此链式供弹机是齿链比较少的传输机构，而这种链式供弹机在传动啮合的时候，将会产生非常大的冲击力。另外，火炮系统在射击一次以后，弹仓内的炮弹都会随之减少，因此，弹仓的质量也是在不断变化中的。目前，一些发达国家的自行火炮中弹药的自动装填系统普遍都是采用类似的结构。 (责任编辑：qin) |