电磁轨道炮电枢装填推力影响因素分析

电磁轨道炮发射时装填固体电枢所需的推力不仅与电枢-轨道之间的初始接触压力相关,而且与装填电枢的方式等因素相关。通过选取装填过程所涉及的推杆和电枢为研究对象,利用NX NASTRAN解算器建立了电枢入膛有限元模型,对几种常见的推杆偏移现象进行了量化对比分析,结果表明推杆的上下偏移是造成装填推力变大的重要因素。在实际建模中,轨道选用与现实更贴合的凸面对称结构、电枢-轨道接触压力按照"每安培一克"进行初设。这些工作将有助于提高电磁轨道炮自动装填装置的设计水平。     

斜线齿面齿轮插齿加工及有限元分析

接触强度和弯曲强度直接影响着斜线齿面齿轮副的使用寿命,是其设计的重要指标。以斜线齿面齿轮副为基础,研究准共轭齿廓的展成原理,建立面齿轮齿面的精确数学模型,并进行齿宽设计;采用逆向建模软件CATIA建立高精度实体模型,利用ABAQUS对齿轮副进行有限元分析,提取出倾角为0°和倾角为5°时两组不同的斜线齿面齿轮副的接触应力曲线和弯曲应力曲线,进行比较得出了弯曲应力和接触应力的产生位置和变化情况,为斜线齿面齿轮的可靠性提供了参考。     

基于角平分线特性的轨道炮轨间距测量方法分析

电磁轨道炮轨道间距变化一致性与发射过程中枢轨电接触性能密切相关,为获取轨道间距变化规律,针对轨道炮炮膛特殊结构形态,并结合角平分线相关特性,提出一种基于角平分线特性的轨道间距测量方法,并对其进行误差分析,分析结果可知误差大小随着角平分线偏转角和传感器测点位置距离支撑机构距离的增大而增大,在对轨道间距进行实际测量时,设计了标定装置对测量数据进行验证,结果表明该系统测量误差为20～50μm,该测量方法可满足轨道间距在40 mm及以上口径范围内的轨道炮轨间距测量精度要求,该研究为轨道炮轨间距等参数的测试提供了一种新方法。     

作业平台输入-输出匹配性对调平性能的影响研究

为提高工作平台调平系统的精度,对调平机构与变幅机构间的速度匹配规律进行了研究。提出以变幅输出角速度和调平输出角速度为比值的匹配性系数,给出以该系数为依据的衡量作业平台输入-输出匹配性好坏的匹配性准则。建立了高空作业车机电液虚拟样机模型,分别分析了平台调平系统与下臂变幅机构以及上臂变幅机构之间的匹配规律。结果表明:匹配性系数越接近于1,匹配程度越高。臂架启动阶段,匹配性系数接近1的速度越快,平台倾角越小;臂架举升阶段,匹配性系数的变化趋势与平台倾角变化趋势一致。验证了依匹配性系数为依据的匹配性准则的合理性和有效性,为评价调平系统的动态性能的优劣提供了一种有效方法。     

内膛精度对轨道炮电枢发射过程影响分析

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。