偏离运动仿真在供弹机构故障分析和优化设计中的应用

为了解决高射速自动炮供弹机构故障诊断的难题,以某供弹机构为研究对象,研究了偏离运动仿真在供弹机构故障分析中的应用方法,通过建立某高速供弹机构动力学仿真模型,采用偏离运动仿真技术,复现了自动炮供弹机构的故障,分析了故障原因,并以拨弹轮的初始定位角为偏离变量,以供弹过程中炮弹运动速度最平稳为优化目标,优化了各拨弹轮的初始定位角度。结果表明,经过优化的供弹机构,供弹过程平稳、供弹阻力小,证明了偏离运动仿真方法的可行性,为此类供弹机构的故障分析和优化设计提供了一种有效的分析方法。     

高速供弹机构运动可靠性仿真研究

为提高转管自动炮高速供弹机构的供弹运动可靠性,研究了高速供弹机构运动可靠性仿真方法,建立了某转管自动炮高速供弹机构的动力学仿真模型,采用随机抽样模拟拨弹轮的初始定位角误差,完成供弹机构的参数化驱动供弹仿真,结合可靠性应力强度干涉模型,计算了供弹机构的运动可靠性,并根据计算结果,比较和优化了设计方案.试验结果表明,通过运...     

某型车装机枪顶弹故障原因分析

针对某型车装机枪寿命试验过程中出现的“顶弹”故障现象．分析了该型车装机枪供弹机构的结构原理及供弹过程的受力状态，通过对供弹机构的检查及试验验证．找出了导致射击过程中“顶弹”故障几率增加的真实原因．并提出了改进的措施。     

弹壳有序回收无链供弹装置动力学仿真分析

针对某小口径高射速自动炮在特殊环境下对供弹系统的空间布置需求,提出一种可实现弹壳有序回收的交叉螺旋无链供弹系统方案。建立交叉螺旋无链供弹装置的3维模型,运用多体动力学仿真软件建立无链供弹装置的虚拟样机模型,仿真分析其在4 000发/min射频下的供弹交接和弹壳回收运动规律。仿真结果表明：28发炮弹交接时轴向速度为0,轴向位移保持不变,供弹交接和弹壳回收过程平稳通畅,供弹系统结构可靠合理;该方案满足某型自动炮的设计需求,可为相关无链供弹系统的研制提供参考依据。     

开式弹链脱弹力分析

弹链是有链式供弹火炮射击时的重要环节,弹链脱弹力的大小直接影响内能源自动炮的射速工作的可靠性.通过对开式弹链的脱弹工作过程分析,建立了弹链力学模型和物理方程,通过弹链脱弹力的几何分析与力学计算,得出弹链节开口尺寸和材料厚度对弹链脱弹力大小的影响规律,并以某舰炮弹链为例,应用调整弹链节开口尺寸的方法,满足了脱弹力的研制要求.该方法可为同类型开式弹链的研究所借鉴.     

俄罗斯ZSU-23-4式23毫米4管自行高炮

该炮于50年代末开始研制,服役后经多次改进。全系统由改进的A3P式23毫米4管自动炮、焊接式炮塔、GM575底盘和雷达火控系统组成。4管自动炮分上下2组对称布置在炮塔前半部的中间部位,采用导气式工作原理,左右两侧弹链供弹。该炮初速970米/秒,单管射速800～1000发/分,身管长2010毫米,最大射程7000米,有效射程2500米,最大射     

某火炮自动供弹机定位精度影响因素分析

针对某火炮自动供弹机在实际使用过程中遇到的机构定位不准确、可靠度不高等问题,在动力学仿真软件AD-AMS中建立了某火炮自动供弹机的动力学模型,同时在simulink中建立了电机的控制模型。以自动供弹机的实际运行情况为参考,为仿真模型设置不同的参数,通过在ADAMS与simulink中进行联合仿真,获得了各参数对自动供弹机定位精度的影响。对比仿真得出的结果,找出了影响自动供弹机定位精度的主要因素,可为以后建立自动供弹机故障诊断系统提供借鉴。     

田口方法在某供弹机构稳健性设计中的应用

传统提高自动机供弹机构可靠性的主要方法是依据机构动力学分析和大量实弹射击试验结果,拟定各种改进方案,进行可靠性增长试验。田口方法在供弹机构稳健性设计中的应用,对方案改进和可靠性增长试验提出了新的可依据的方法和手段。针对某自动机在射击过程中出现的供弹不到位等故障,应用田口方法对供弹机运动模型进行稳健性设计,提高了供弹机构的可靠性和抗干扰能力;对结构参数进行了容差分析,提出了参数容差的合理搭配方案。分析证明稳健性设计结果正确反映了供弹机构相关参数的内在联系,符合客观事实;田口方法虽然是一种质量管理方法,但是由于它提供了评判系统抗干扰能力的指标——SN比,因此对供弹机构的参数优化具有很好的指导意义。     

中口径炮塔的发展现状及性能浅析(下)

乌克兰 30毫米稳定型单人顶置式武器站全重1250公斤,可用来改进MT-LB履带式装甲人员输送车。主要武器为1门俄罗斯30毫米2A72自动炮或乌克兰30毫米KBA-2自动炮,辅助武器为1挺7.62毫米并列机枪,武器的俯仰范围为-10°～+60°,可用来攻击直升机及其他低空飞行目标。自动炮采用双路供弹,两侧各装有一个鼓形弹舱,分别装曳光穿甲弹和     

某导气式双路供弹机空拨弹故障研究

空拨弹是弹链式自动机出现频次较多的一种常见故障,为了提高自动机工作的可靠性,必须将空拨弹故障出现的概率降低到许可程度。根据导气式双路供弹机的工作原理,提出了供弹机正常工作应满足的及时性、机构工作可靠性和零件刚强度3个基本要求。根据出现空拨弹故障的统计结果,建立了其故障模式。针对双路供弹机的空拨弹故障特点,采用故障树诊断方法,详细剖析了空拨弹故障的原因,并提出相应的改进措施。经射击试验验证,射弹756发,再未出现空拨弹故障,基本排除了空拨弹故障。     

基于冲击响应谱特征提取的自动机裂纹故障诊断

针对武器自动机在动作过程中,机构相互碰撞产生的冲击振动信号,提出计算冲击振动信号的冲击响应谱,并提取冲击响应谱特征值,进而开展自动机部件裂纹故障识别的新方法。开展不同裂纹部件的射击试验,采集正常及故障条件下自动机部件碰撞冲击信号,并根据运动过程进行分离;计算分离后冲击信号最大冲击响应谱,根据冲击响应谱不同区域的冲击响应特征参数,提出冲击响应谱相对峰值比和相对峰值频率比的定义,并将相对峰值比、相对峰值频率比作为故障特征值进行提取;在不同裂纹故障条件下,对比故障特征值统计分布形态,完成不同故障条件的识别试验。试验结果表明,冲击响应谱特性提取可以准确有效地诊断自动机裂纹故障,是一种可以用来在线监测的新方法。     

某自动机供输弹机构动作协调性分析

为弄清某自动机供、输弹机构的设计思路和理论依据，从该自动机的工作原理出发，通过对其结构和运动特性的分析，提出了该自动机供、输弹机构运动的协调性原则；利用动量矩定理和拉格朗日方程，在有或无拨弹扭簧的情况下，对该自动机供弹机构的动力特性进行了计算，着重分析了该自动机所设置的扭簧在供、输弹机构运动协调中的重要作用，并探讨了该自动机和供弹机设计中可借鉴的技术措施。所得结论对研究导气式自动机具有借鉴作用。     

基于多分形特征的枪械自动机裂纹故障诊断

为更好地利用振动信号对枪械自动机的裂纹故障进行诊断,提出基于振动信号多分形特征的故障诊断方法。该方法利用Wavelet Leader 来估计振动信号的多分形谱,通过6个特征量描述多分形谱的形态特征以实现多分形谱的降维,并使用基于Mahalanobis距离的分类器对不同的裂纹故障进行分类。应用该方法对某12.7 mm高射机枪自动机闭锁机构的裂纹故障进行了诊断,诊断正确率达到了82.5%,验证了将振动信号的多分形特征用于自动机裂纹故障诊断的可行性。     

全射弹寿命过程中的大口径机枪自动机磨损和性能衰减趋势研究

大口径机枪在全射弹寿命过程中的自动机关键部位磨损和性能衰减情况对机构功能和动作可靠性将产生影响,从而影响武器的使用性能和作战效能。以某型大口径机枪作为试验对象,测量全射弹寿命过程中自动机关键部位磨损情况和自动机性能衰减情况,统计自动机故障。研究结果与分析表明：全射弹寿命过程中的枪机闭锁支撑面磨损量和开闭锁曲线磨损量不大,枪机框导轨磨损量较大;随着射弹量的增加,自动机闭锁力逐渐变小,复进簧逐渐变短,后坐到位速度的均方差变大,自动机动作故障变多;自动机后坐到位速度的均方差增大,自动机动作故障增多与自动机关键部位磨损正相关。建立了闭锁力衰减经验公式、复进簧自由长度衰减经验公式、枪机框导轨磨损经验公式、枪机框后坐到位与复进到位撞击面的磨损经验公式,经验公式计算结果与试验数据吻合较好,可以用于推断该大口径机枪自动机部分性能衰减和磨损情况。     

拨弹轮转速匹配对射速的影响分析

为提高某高炮自动机的射速,在其供弹机构上增加了辅助拨弹机构。但在工程实践中,实际射速并没有达到预期值。为了分析实际射速偏低的原因,对某高炮射击过程中弹带受力进行了理论分析计算,对拨弹轮及辅助拨弹轮转角位移进行了试验测试。在此基础上,通过对测试数据的分析,给出了拨弹轮与辅助拨弹轮实际射击过程中弹轴中心线处的线速度、角速度及角加速度等变化规律,获得了射速随弹轴中心线速度差值的变化趋势,找出了导致射速偏低的影响因素,为提高该火炮射速提供了理论及改进依据,并采取措施使得某高炮自动机实际射速达到了技术要求。     

基于故障树分析法的某型高炮随动系统故障诊断

根据某型高炮随动系统的组成及电路的机构与特点,总结了该型高炮随动系统典型故障发生的原因、现象和部位,设计了高炮随动系统故障树模型。应用故障树分析法,对随动系统故障进行了定性和定量分析,计算出了故障树顶事件的发生概率和底事件的重要度,得出了故障树的结构函数以及各类重要度参数,有效缓解了随动系统故障诊断难的问题。     

某自行火炮总体结构参数灵敏度分析与优化

为了有效地降低某轮式自行火炮高低炮口扰动，对武器系统的总体结构参数优化进行了初步研究。建立了考虑炮身弹性变形、自动机主要构件的运动和碰撞等复杂因素的全炮动力学模型。根据某火炮的结构组成和发射原理，把武器系统简化成由身管、供弹臂、弹丸、摇架、炮塔、底盘等24个物体组成的多体系统。在对影响炮口垂直扰动的主要参数进行灵敏度分析的基础上，利用随机方向优化算法对武器系统的总体结构参数进行了优化。优化效果明显，为武器系统的总体设计和结构设计提供了理论依据。     

多弹种发射新型火炮自动机技术

为降低战争冲突中对所配备武器的要求,同时也使得其后勤管理更加方便有效,提出一种能够实现多弹种发射的新型火炮自动机的设想。以30 mm口径为基础,建立一个新型的火炮自动机模型,并在其基础上进行相关动力学数值模拟仿真。分析结果表明：该设计方案是可行的,通过合理设计自动机及其各机构参数,可以在所建自动机上实现多弹种发射的目的。     

基于神经网络的火炮自动供输弹装置故障预测

自动供输弹装置是火炮上故障发生率较高的子系统之一，因而有必要进行自动供输弹装置故障预测研究。自动供输弹装置是一种机-电-液一体化的机器人系统，既有实现动作的机械部分，即弹药装填和补给装置，也有控制机构动作顺序的控制部分。根据供输弹装置的组成，其故障诊断的BP网络输入层采用9个神经元，隐含层节点数有8个，隐函数选取sigmoid函数，输出层有9个单元。故障预测网络的训练包括火炮自动供输弹装置特征样本输入方式、测试方法、最大允许迭代次数和训练终止的允许误差等的确定。实时测取的样本验证，该预测模型合理。