枪管加热模拟装置设计+文献综述(3)
时间:2018-04-08 23:28 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.3 枪管加热模拟装置国内外研究和发展现状 烧蚀与磨损及热应力对武器身管寿命及射击精度的影响是一个被广泛研究但却仍未得到很好解决的问题，早在一百多年前人们就已经开始对自动武器寿命的进行研究。1866 年, 阿贝尔( Abel) 写道: “过去25年期间火炮威力的巨大增长已使炮身烧蚀成为非常突出的问题,而今重型火炮制造者所遇到的难题就是烧蚀。”在长达一百多年的时间里，人们已经深刻的认识到烧蚀与磨损对自动武器身管破坏的严重性。1999年,一驾阿帕奇武装直升机在训练中由于其机载的M230机枪枪管热破裂在美国Texas坠毁。在事故之后,人们经过调查发现造成机枪枪管内膛破坏最重要的一个原因是热应力，其次还有烧蚀和磨损。机枪枪管烧蚀机理、寿命趋势和寿命预测一直是限制自动武器设计和制造最重要的原因，国内外一直在关注和研究的这方面的课题, 近几年来已经有一些研究成果发表,但是到目前为止,公开发表的完整试验数据仍很少,人们对大口径机枪枪管寿命趋势和规律还没有完全掌握。目前，由于相关技术还不太完善，大多数还是通过实弹射击的方法来检验枪管各方面的性能，但是这种研究方法周期长，耗资大。所以各国正在设计和开发枪管加热模拟装置代替实弹射击。 1.4 枪管加热模拟装置发展趋势及前景 现代科学技术与新武器装备的迅猛发展，自动武器由“稀而重”向“猛而轻”方向发展。在19世纪以前，各国的步兵装备的都是只能单发的步枪，20世纪以来由于城市巷战的不断爆发使得自动武器进入了一个高速发展的时期，世界上相继出现了重机枪、冲锋枪、突击步枪与各类榴弹武器，这些自动武器及其弹药系统比过去轻得多，武器的各方面性能也有了很大的提高。这就对枪管的要求越来越高，与之密切相关的枪管研究也越来越重要。所以设计和制造一种能够精确模拟枪管发热后内部各项参数的装置是十分有必要的，通过这种模拟装置能够准确方便的掌握枪管散热的规律，这对预防枪管灼热，进而为制造出强度、硬度比较适中，同时还比较容易散热的枪管是有非常意义的。在以后枪管加热模拟装置将不断向精密化和成熟化发展。 2 枪管加热模拟装置总体设计 本课题要求设计一套枪管加热模拟装置，以模拟枪管发热的工况。该装置最重要的是选取种合适的加热方式使枪管均匀的受热，以及设计一套高效的温度控制系统保证枪管内部的温度一致性。所以本次设计采用加热炉作为枪管加热装置。使用热电偶来测量加热炉内的温度，热电偶测量的温度信号通过数据采集卡USB6008，在经过数据采集卡放大并转化为数字信号后传送到电脑上，通过LabVIEW软件编写温度控制程序然后控制加热炉的温度。 2.1 加热装置的选择 加热炉是目前工业上普遍使用的加热设备，在石油、化工、冶金、机械、热处理等行业应用非常广。现代工业中大量使用的有电阻加热炉、燃料加热炉、感应加热炉、微波加热炉等。本次设计采用电阻加热炉作为枪管加热的装置，电加热炉的温度控制具有升温单向性，通过电阻丝可以对加热炉加热和保温，而降温只需要断开电阻丝的加热开关，这样加热炉就能够自然冷却。枪管内膛的温度变化经过热电偶测量后通过数据采集卡USB6008，在经过数据采集卡放大并转化为数字信号后传送到电脑上。 2.2 软件开发平台的选择 本次温度控制部分采用虚拟仪器实现，通过计算机USB接口和数据采集卡USB-6008相互交流，实现了电阻加热炉温度的测试和控制。LabVIEW是一种强大的虚拟仪器开发平台，各种软件自带各种控件，利用它们可以方便的构建自己所需要的虚拟仪器，用图形化的语言编程，不需要编写代码，实现各种信号的测量和数据分析。而且这样的系统文护和升级非常方便，用户只需要删除或者添加新的控件就可以组建一个新的系统。 (责任编辑：qin) |