反后坐装置落锤试验台设计反后坐装置设计(2)
1.1 反后坐装置的研制进展
反后坐装置试验在研制大中口径火炮的过程中，是必不可少的[5]。反后坐的试验装置是指不进行实际的弹丸发射，而使反后坐装置受到与真实发射的情况下相似或相同的效果的模拟装置［6］。后坐部分运动的最高速一般在后坐运动时产生，制退机在此期间也将产生最大的液压阻力。所以机构的运动非常剧烈，受力也很大，导致整个装置在此期间极易发生较为严重的消磨甚至损坏，从而导致各种故障发生。所以，若要使该装置的运动速度在一定时间内到达设计所求的最高速，就能够符合设计要求，也就能确保试验的正确和合理[1]。传统的方法是在原型炮上进行的。随着计算机的广泛应用,仿真技术随之兴起。手段之一是计算机仿真,但由于其结果有赖于数学模型的正确是否,依赖于试验验证,其缺陷是明显的;手段之二是物理模拟的仿真,它克服了数学模型近似性的缺点,显示出了强大的生命力[5]。使用重锤以一定的速度与反后坐装置发生碰撞是一种常用且合理的后坐模拟方案［7－8］。故可以将反后坐装置做为试验对象，由重锤在缓冲过后与反后坐装置碰撞，并由此设计和加工反后坐试验装置。经由使用虚拟样机进行模拟，对碰撞中的冲击质量、冲击速度、接触刚度和阻尼系数等4个主要参数计算并优化，得出一组或几组优化方案配合，然后验证其模拟仿真的结果，以达到较精准地模拟反后坐装置的运动中的种种数据，从而更好地支撑改良火炮的相关设计和发展。
1.2 用落锤装置研究反后坐装置
研究表明：火炮的内弹道及反后坐装置的相关计算公式和参数选定，来源于使用火药气体进行的反后坐装置动态模拟实验。其结果可以看出,运算的结果与试验得到的结果是相近的[9]。所以，使用落锤碰撞来进行火炮反后坐装置的相关试验也将是可行的。
落锤碰撞是目前全世界范围内都十分常用的，用于模拟和研究火药发射问题的主要方式。落锤从给定的位置释放,对实验的被测对象造成冲击载荷,以达到模拟火药能量的目的。对于火炮而言，落锤所造成的冲击载荷与实际发射时的膛压变化的拟合程度是十分关键的问题。在这样的模拟实验中，必须使得落锤造成的冲击载荷与膛压变化相一致,其得出的结论才具有合理性。然而，这一冲击的特性是与多个因素相关的，而通过这多个因素将其调节至与所需的压力变化，是一个重要的前置工作,也是具有相当的难度[10]。
落锤实验台对系统有几点要求: 一般的实验台中使用的重锤质量不宜过大（15KG以内），释放后的运动速度速度也应小于7m/s[11]；架体必须具备足够的强度与刚度,使实验台在运作过程中,能够承受因吊起重锤所要求的力学性能;导轨的垂直度必须得以保证,因为实验中的冲击载荷完全由落锤运动提供,故必须保证重锤释放后能够沿着给定的方向，垂直地与被测对象发生碰撞，即其速度方向应尽量沿垂直方向;对于地基,应确保整个实验过程中的各种冲击缓冲均不会对其周边的数据采集和分析仪器造成影响，且地基应有足够的强度，并确保其位置稳定（如不发生较大的沉降等）;因为落锤的动量较大,整个碰撞过程用时极短,故数据的采集和分析能力必须有所保证，以确保结果的准确性[12]。
本课题设计反后坐装置进行后坐运动的模拟。模拟火炮的数据为122口径火炮，后坐初速度12m/s，后坐质量mh=1200kg。由模拟数据可以得到大致的后坐长λ约为0.9m。说明书第二章为复进机的方案取舍选择和设计，第三章为节制杆式制退机的设计，包括节制杆外形的初调整等。
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