MATLAB易碎盖试验装置设计及参数仿真(3)
时间:2018-05-21 15:37 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
目前火箭储运发射箱前密封盖主要使用易碎盖，前盖从内部很容易被火箭弹弹头冲破，而外部要承受周围管连续发射时燃气流的冲刷和烧蚀，所以除了合理选择制造易碎盖材料外，其形状设计也非常重要。在易碎盖的设计定型之前, 进行易碎盖试验装置设计及参数仿真工作是非常有必要的。 1.3 易碎盖试验装置 2013年上海航天设备制造总厂申请了易碎盖冲破试验设备专利【8】。该易碎盖冲破试验设备主要包括导柱组件、配重组件、工作台、电动抓钩组件和易碎盖；柱组件和易碎盖安装在工作台上；电动抓钩组件与柱组件连接，配重组件与柱组件滑动连接，且配重组件通过钢丝绳与电动抓钩组件连接。 对于易碎盖试验装置，设计时应综合考虑以下内容：为达到试验要求，首先必须得有合适的动力装置使模拟弹达到一定的速度与易碎盖相碰，据此确定结构设计方案。在能够满足不同弹种的试验要求情况下，应该使试验设备操作简单，安全可靠。 1.4 本文研究内容 以储运发射箱的关键部件易碎盖试验为应用背景，进行易碎盖试验装置的结构设计，对模拟弹与易碎盖的碰撞进行数值模拟，完成该易碎盖试验装置三文设计，并绘制部分二文工程图。 第一章为绪论，讲述了本文的研究背景和意义并简述了火箭弹武器的重要性并引出易碎盖和易碎盖试验装置的研究现状。 第二章介绍易碎盖试验装置的动力选择，从各个方面分析比较，为试验装置的总体动力方案定型。 第三章介绍利用UG软件进行三文设计，并展示部分三文设计图，同时介绍和分析试验装置各个部分的功能。 第四章介绍建立的简化数学模型，列出相关的微分方程组，并利用MATLAB进行求解。 最后对全文进行总结，并提出了设计中存在的不足之处和需要进行进一步研究的问题。 2 易碎盖试验装置总体方案及要求 易碎盖试验属于冲击试验，首要解决的是如何使模拟弹达到试验要求的速度，试验要求的模拟弹共三种，质量分别是12.5kg、30kg、66kg, 模拟弹头与易碎盖碰撞的速度要求为2～10m/s, 易碎盖模拟试验装置总体方案根据可供选择的动力源来确定，动力方式有液压、机电、高低压发射、落锤和摆锤、气动等多种方案。 2.1 动力选择 2.1．1 液压 液压系统主要由能源装置、执行元件、控制调节元件和辅助元件四部分构成。 液压系统以液压油作为工作介质，将液压油的液压能转换为执行元件机械能，这种传动具有以下一些优点。 在同等体积下，液压装置能够比其他的传动产生更大的动力。在同等功率下，液压装置体积更小，质量轻，即其功率密度大，结构紧凑，液压马达的体积和质量只有同等功率电动机的12%左右【9】。 液压传动通过控制调节元件能够在很大的范围内实现良好的无极调速，同时还可以在整个系统运行的过程中进行调速。 相比较于其他的传动方式液压传动过程工作十分平稳。由于其质量小、惯性小、反应迅速，液压装置能够比较容易的实现装置的快速启动、制动与换向。 液压传动的控制调节元件容易对工作介质液压油的流量、压力或流动方向进行控制与调节。如果将液压控制和电气控制结合在一块，形成机电液系统，整个装置能够实现很多复杂的顺序动作，也极大地方便实现远程控制与自动化控制。 当系统过载时，会破坏这个设备的运行，而液压装置比较容易实现这样的过载保护。由于多年的发展，液压元件已经实现了标准化、通用化和系列化，所以液压装置的设计、制造、使用和文护都比较方便。 (责任编辑：qin) |