外能源转管自动机机电耦合动力学键合图建模及应用

射速及其稳定性是自动机重要性能指标.通过研究自动机连发射击时的机电特性,采用键合图理论,建立了外能源转管自动机机电耦合动力学键合图模型;在验证模型正确性的基础上,对某外能源转管自动机射速未能达到设计指标及射速不稳定现象进行了仿真分析,提出了减小减速箱传速比和增大电机功率的改进措施.射击试验表明,该模型能较好地指导外能源转管自动机的研究开发,具有较高的应用价值.     

某转管自动机停射故障分析

根据某自动机工作原理和试验情况,分析故障现象,建立了各故障现象间的关系框图,通过详细推理分析和验证,还原故障发生过程。经多方排查验证,最终确定故障原因为左供弹接口和进弹机交接处有负间隙现象,高速进弹时碰撞炮弹药筒口部使外形异常,推弹时受阻,引起后续相关零部件工作异常,进而造成连锁式损坏和最终停射故障。经分析和多次模拟试验,改进优化供、进弹交接处间隙,通过多门炮射击试验验证,再未出现类似停射故障。     

转管自动机系统动态研究

针对转管自动机系统,运用键合空间理论与自动机系统动力学理论建立了机、电、火药气体能量耦合的系统动力学模型,编写软件对其动态特性进行大量计算分析,以研究其工作机理,为方案设计及完善提供了依据.     

某外能源转管机枪机心组动力学仿真分析

利用基于多刚体系统动力学的ADAMS仿真分析软件，建立受力和运动都与实际样机基本一致的仿真模型。将所建立的某外能源转管机枪三维实体模型转换为Parasolid格式并导入ADAMS软件。根据加工零件时所用材料设定模型中各实体的材质，并将模型中相对静止的零部件连接成为一个整体，形成新的实体，从而进一步简化模型，最后根据机枪实际传动和受力关系，在模型中添加约束和力，设置相关参数，建立用于仿真分析的动力学模型。经过对比可知：仿真结果与射击试验实测值十分接近，证明仿真分析结果是可信的。根据分析结果对机头限位方式进行了改进，解决了样机存在的开锁故障问题。     

新型内能源转管武器驱动技术研究

本文提出了一种内能源转管武器实现高射频的新型驱动技术--喷管气流反推驱动技术.该技术的提出和应用为内能源转管武器的发展提供了一条新思路.建立了喷管气流反推驱动模拟实验装置的数值计算模型,给出了不同结构参数对转管转速的影响规律,为该武器系统的进一步优化设计提供理论依据.计算结果表明喷管反推驱动是一种切实可行的新原理、新方法.     

转管自动机击发机构参数匹配研究

为了提高转管自动炮击发机构的击发可靠性,利用结构拓扑形状的Booleans运算,实现了复杂结构件的局部参数化仿真.采用ADAMS的Part模块建立辅助结构,并与自动机击发机构的结构件进行Booleans运算,生成新的结构模型,通过改变辅助结构的设计参数就可以改变结构的局部形状,实现结构的局部参数化.分析了击发过程中击针突出量、弹簧力对击发可靠性的影响,完成了击发机构的参数匹配设计,结果表明,采用参数化分析结果匹配设计的击发机构,各运动件运动相协调,具有较高的击发可靠性.     

线控液压制动系统的比例减压阀驱动电路分析

为了驱动线控电液复合制动系统中的比例减压阀,分析了基于高端和低端驱动方式的脉宽调制式驱动电路.仿真结果显示,无论高端驱动还是低端驱动均可以很好地驱动比例减压阀,并对高端驱动电路进行了实验验证;一定频率范围内的PWM波作用于比例减压阀时产生的内在纹波可以起到颤振的作用,并且合适频率的PWM波才能使颤振作用得以充分发挥.采用高端驱动的比例减压阀控制器已经应用于本课题组研制的线控电液复合制动系统上.     

液压稳速系统在自行火炮上的应用

目前自行武器的电源主要是由车体底盘发动机通过变速器直接驱动发电机提供的,由于自行武器在行进间或转弯时发动机的转速变化很大,从而造成自行武器随动系统掉电。为解决自行火炮在行进间发电机的供电问题,采用了泵控马达液压驱动方式,借助马达转速传感器,将液压马达的输出转速与规定转速进行比较,通过控制器,实现对变量泵排量的控制,从而保证马达转速恒定,发电机稳定发电。试验表明,该稳速系统工作可靠,各项性能指标均满足自行武器行进间射击对发电机转速的要求,大大改善了传统自行武器的供电品质,为解决自行武器供电系统的驱动方式开辟了一种技术途径。     

外能源转管机枪间歇制高功率密度永磁电机设计

外能源转管武器的驱动电机是一种具有短时高过载的特种电机,提高其功率密度有利于武器系统的最小化和一体化设计。通过分析不同射频下转管自动机与供输弹阻力矩测试数据,结合自动机短时间歇制工作特点,确定了电机初始设计参数;利用电磁仿真软件Maxwell建立了12槽10极电机模型,通过多参数匹配的方式对磁路结构、定子槽参数、永磁体结构进行优化设计,降低了转矩波动;分析电机工作点的铁心磁密与定子铁心的饱和磁密,提高电机过载能力和功率密度。研究结果表明：数值模拟结果与试验数据吻合较好,验证了仿真模型的可靠性;设计电机转速为5 000 r/min最大输出功率为16.3 kW,峰值功率密度可达5.8 kW/kg,在1 000~3 000发/min的射频下,自动机的启动速度可以达到200 ms左右,在稳定射频下的转速波动小于10%。     

液压驱动式泵-喷嘴系统特性研究

对一种电子控制液压驱动式泵-喷嘴供油系统进行了建模与仿真,在AMEsim环境下使用机械、液压和控制部件的标准元件搭建仿真模型,用一维集总参数法进行仿真计算.利用试验测出的柱塞升程和柱塞腔内压力以及循环供油量检验模型的准确性和精度,在此基础上通过对仿真模型的优化,计算了不同控制参数下的喷油规律,对该喷油器的改进设计及其与发动机的合理匹配和供油系统控制策略的研究具有一定的指导意义.     

液压驱动装甲履带车辆转向特性仿真研究

为准确分析某液压驱动装甲履带车辆转向动态特性,在对液压驱动装甲履带车辆转向行驶理论分析的基础上,运用Matlab/Simulink软件平台建立系统转向仿真模型。对车辆在中等半径转向、小半径转向以及修正转向3种转向工况的动态响应特性进行仿真分析,得到了各种转向工况的车辆动态特性以及车辆在各种转向工况下允许的最高车速。仿真结果表明,车速的变化对转向系统压力影响显著。     

外能源自动机平行分度机构设计与分析

平行分度机构为外能源自动机中关键机构之一,其主要作用是协调自动机拨弹轮持续运动与进弹轮间歇运动之间运动关系,通过对平行分度机构工作原理及设计理论进行分析,得出实现机构正常工作的几个限制条件,采用VB语言编写了平行分度机构设计与分析仿真程序,通过参数优化分析确定了平行分度机构相应参数。     

超级电容器储能技术在外能源转管炮中的应用研究

新一代高射速反导舰炮武器系统,射控系统要求储能电源提供成倍的瞬时大电流输出,而传统的蓄电池储能器件存在无法提供瞬时大电流、内阻大、寿命短等缺陷,无法满足新型舰炮射控系统对电源的更高要求。提出利用超级电容器充放电速度快、充放电寿命长、等效串联电阻(ESR)小、能够提供瞬时大电流等优点,设计研制了一种以超级电容器为核心部件的储能装置,并通过测试试验得出,该装置可满足新型舰炮对射控驱动电源的要求。