亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        小質(zhì)量彈丸極轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備設(shè)計(jì)及其標(biāo)定方法

        2021-12-11 07:58:08宋斌莫德強(qiáng)劉永付海燕楊琦王淑坤
        關(guān)鍵詞:扭桿轉(zhuǎn)動慣量彈丸

        宋斌,莫德強(qiáng),劉永付,海燕,楊琦,王淑坤

        (1.中國人民解放軍63867部隊(duì),白城 137000;2.中國人民解放軍32201部隊(duì),白城 137000;3.長春理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,長春 130022)

        彈丸相對于軸線的轉(zhuǎn)動慣量被稱為極轉(zhuǎn)動慣量[1]。轉(zhuǎn)動慣量的值取決于物體的形狀、質(zhì)量分布以及轉(zhuǎn)軸的位置[2-3]。極轉(zhuǎn)動慣量是影響彈丸外彈道軌跡、飛行穩(wěn)定性的重要結(jié)構(gòu)特征量,也影響著火炮的精度和使用壽命[4-7]。極轉(zhuǎn)動慣量的散布會影響彈丸的動力平衡角,直接導(dǎo)致了彈丸的射擊精度差[8]。為準(zhǔn)確預(yù)測彈丸的飛行軌跡,確??刂凭龋枰獙椡柽M(jìn)行極轉(zhuǎn)動慣量的測量[9]。

        扭擺法是應(yīng)用廣泛的極轉(zhuǎn)動慣量測試方法,該方法具有準(zhǔn)確度高、測試效率高的優(yōu)點(diǎn)[10]。此外,彈丸在通過扭擺法測試轉(zhuǎn)動慣量的過程中,彈丸被放置在平臺上[11],保證了測試過程的安全性。測試過程的高度安全性使得扭擺法成為彈丸的極轉(zhuǎn)動慣量測試的最優(yōu)方案。本文采用扭擺法設(shè)計(jì)了彈丸極轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備,并對設(shè)備的精度進(jìn)行了分析,可滿足彈丸的極轉(zhuǎn)動慣量測試需要。

        1 測試設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        對于小質(zhì)量彈丸的極轉(zhuǎn)動慣量測量采用如圖1所示的轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備,該設(shè)備由擺架、鎖緊機(jī)構(gòu)、光電傳感器、設(shè)備基座、保護(hù)機(jī)構(gòu)、測試工裝、解脫釋放機(jī)構(gòu)、水平氣泡和地腳組成。

        圖1 小質(zhì)量彈丸極轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備整體結(jié)構(gòu)圖

        該設(shè)備設(shè)計(jì)框架為單絲扭擺結(jié)構(gòu),原理采用扭擺法進(jìn)行設(shè)計(jì)。單絲扭擺結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于扭桿直徑在非常小時(shí)也可以保證系統(tǒng)的剛度,這使得結(jié)構(gòu)更加靈活,保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。

        扭桿的選型主要考慮兩個方面,一是光電傳感器對于扭振周期和阻尼的測試精度,二是機(jī)構(gòu)的測試量程。扭桿的剛度對這兩方面影響最大。扭桿剛度提高可以減小阻尼對測試精度的影響,但也會減小扭振周期,不利于提高測試的精度。反之,扭桿剛度減小會提高阻尼對測試精度的影響,但會增大扭振周期,利于測試精度的提高。若要提高周期的測試精度,則阻尼對測試的影響會加劇,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致扭擺機(jī)構(gòu)扭振減少,測試精度下降。因此扭桿剛度需要綜合考慮以上兩種影響來確定。

        扭擺法原理測試極轉(zhuǎn)動慣量對扭轉(zhuǎn)角度F沒有特殊要求,只要保證扭桿在最大偏轉(zhuǎn)角度的情況下仍然能符合虎克定律即可。由于光電傳感器的參數(shù)要求,扭轉(zhuǎn)角度不能擴(kuò)大至虎克定律的整個量程中。在實(shí)際的扭擺機(jī)構(gòu)測試轉(zhuǎn)動慣量設(shè)備中,一般采用1°~3°的扭擺角度。在確定光電傳感器及測試設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的前提下,扭桿的直徑越小,轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備的靈敏度越高。本設(shè)備采用一根直徑很小的扭桿(張絲)把擺框結(jié)構(gòu)懸掛起來,達(dá)到了轉(zhuǎn)動慣量測試的良好條件。為了約束扭桿(張絲)在扭振運(yùn)動中出現(xiàn)平擺而損失測試精度,在擺框的上下兩端安裝有定位軸承,這樣擺框只能在兩軸承形成的軸線方向扭振。為了防止擺框與下定位軸承脫離,將下定位軸承的內(nèi)圈與擺框固定,扭桿機(jī)構(gòu)如圖2所示。

        圖2 扭桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

        扭桿機(jī)構(gòu)由拉緊機(jī)構(gòu)、定位軸承、擋光桿、擺架和扭軸組成。為減小阻尼的影響,使扭軸在扭擺過程中發(fā)揮作用,扭桿機(jī)構(gòu)需進(jìn)行懸掛處理。扭桿機(jī)構(gòu)中間的擺架用于放置測量物體,為測試物體提供安裝基準(zhǔn),并使用兩個定位軸承進(jìn)行定位。扭軸在工作時(shí)需要保持拉直狀態(tài),因此在上部定位軸承的上側(cè)設(shè)置有拉緊機(jī)構(gòu),將整個機(jī)構(gòu)拉緊,以保持懸掛狀態(tài)。為保證被測物體的位置,擺架中部設(shè)置定位孔,該定位孔可為測試物體的工裝提供定位基準(zhǔn),保證測量精度。測試時(shí)外力給予擺架初始擺角,使得扭軸發(fā)生形變,該形變處于虎克定律量程內(nèi)。在釋放機(jī)構(gòu)作用后,擺架由于扭軸中能量的釋放而發(fā)生周期性扭擺,在測出擺動周期后即可測試出被測物體的轉(zhuǎn)動慣量。

        扭桿機(jī)構(gòu)最下方部分固定在基座上,該部分中間設(shè)置有通孔和一個夾板,鋼絲穿過通孔后用夾板夾住,這樣就固定了一側(cè)的鋼絲。定位軸承上方構(gòu)件也固定在基座上,該構(gòu)件中間設(shè)置有通孔,上面有一個螺紋,螺紋上設(shè)置有夾板,鋼絲穿過孔,穿過螺紋中間用夾板夾住,再旋轉(zhuǎn)螺紋把上下鋼絲拉緊。設(shè)計(jì)的目的是使中間的擺架等機(jī)構(gòu)處于懸掛狀態(tài)。

        彈丸在測試過程中保障安全性是測試設(shè)備的首要設(shè)計(jì)點(diǎn)。為防止擺架機(jī)構(gòu)在彈丸安裝過程中發(fā)生擺動,該設(shè)備設(shè)置了保護(hù)機(jī)構(gòu)來限制擺架的位置。該機(jī)構(gòu)包括V型鎖塊、螺桿、安裝螺母和手柄。在被測彈丸安裝前,轉(zhuǎn)動手柄使螺桿發(fā)生旋轉(zhuǎn),推動V型鎖塊發(fā)生位移以卡住擺架。此狀態(tài)下擺架不會發(fā)生移動,可保證彈丸測試的安全性。該機(jī)構(gòu)如圖3所示。

        圖3 保護(hù)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

        為便于轉(zhuǎn)動慣量的測試,解脫釋放機(jī)構(gòu)被安裝于設(shè)備中以釋放具有一定扭擺角度的扭桿機(jī)構(gòu),且不會對擺架施加法向力,減少測試誤差。解脫釋放機(jī)構(gòu)包括手柄、直線導(dǎo)軌、限位塊、滑塊和軸承。在使用時(shí),推動手柄使得機(jī)構(gòu)中的軸承發(fā)生滑動,滑動方向與擺架不扭擺狀態(tài)呈90°。向前滑動時(shí)軸承與擺架接觸,可使擺架固定在一定的扭擺角度。當(dāng)手柄向后拉動時(shí)可使軸承脫離擺架接觸面,使得擺架自由扭振。解脫釋放機(jī)構(gòu)如圖4所示。

        圖4 解脫釋放機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

        在彈丸進(jìn)行裝夾時(shí),需要定位工裝。定位工裝使內(nèi)徑和彈丸外徑匹配,然后用卡箍卡緊,通過套筒下面的定位銷與擺架中心定位。該類工裝都是一種底部托筒的形式,但加了一個卡緊卡箍,以免因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量過小而在測試過程中發(fā)生移動。底面直接放在測試儀上,中心有定位孔進(jìn)行定位,圓筒部開槽以便能用卡箍縮緊,上部有段直徑與產(chǎn)品尾部配合,該工裝結(jié)構(gòu)如圖5所示。

        圖5 彈丸定位工裝結(jié)構(gòu)圖

        為防止擺架傾斜對測量結(jié)果的影響,該設(shè)備設(shè)計(jì)有四個可調(diào)節(jié)地腳,可在設(shè)備安裝時(shí)調(diào)整擺架的水平狀態(tài),減小誤差。測試彈丸轉(zhuǎn)動慣量前,需要先對彈丸工裝進(jìn)行單獨(dú)測量以測試工裝的空擺周期。具體操作方式為推動擺架使其產(chǎn)生一定的扭擺角度,并同時(shí)前推解脫釋放機(jī)構(gòu)的手柄固定擺架的位置,通過計(jì)算機(jī)程序操作使光電傳感器開始工作后,向后拉動解脫釋放機(jī)構(gòu)的手柄使得擺架自由擺動。擺動一段時(shí)間后,計(jì)算機(jī)會測得其擺動周期。得到空擺周期后再進(jìn)行彈丸的扭擺周期。在安裝前需把兩個保護(hù)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到位,以固定擺架的位置。此時(shí)將安裝有工裝的彈丸放置于擺架上,釋放保護(hù)機(jī)構(gòu),再次推動擺架至一定角度并前推解脫釋放機(jī)構(gòu)。此時(shí)啟動光電傳感器,后推解脫釋放機(jī)構(gòu),使擺架自由擺動,并由光電傳感器測試出其擺動周期。獲得空擺周期和彈丸工裝擺動周期后,即可由計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算出彈丸的極轉(zhuǎn)動慣量。

        2 設(shè)備的標(biāo)定與檢驗(yàn)

        2.1 轉(zhuǎn)動慣量準(zhǔn)確性標(biāo)定與檢驗(yàn)方法

        由于該類測試設(shè)備屬于非標(biāo)設(shè)備,國家并沒有現(xiàn)行的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),目前該類設(shè)備的校準(zhǔn)及檢驗(yàn)規(guī)程都是由設(shè)計(jì)該設(shè)備的生產(chǎn)廠家自行制定。校準(zhǔn)規(guī)程本身是否科學(xué),是否能反映測試設(shè)備真實(shí)的測試精度,都存在較大的差異。本研究提出了一套科學(xué)的校準(zhǔn)、檢驗(yàn)規(guī)程,具體檢驗(yàn)規(guī)程如下。

        轉(zhuǎn)動慣量準(zhǔn)確性標(biāo)定與檢驗(yàn)方法如圖6所示,1#標(biāo)準(zhǔn)體為圓柱體,3#標(biāo)準(zhǔn)體和4#標(biāo)準(zhǔn)體為圓盤形,且3#標(biāo)準(zhǔn)體和4#標(biāo)準(zhǔn)體的質(zhì)量不同。

        圖6 轉(zhuǎn)動慣量檢驗(yàn)示意圖

        按照狀態(tài)一、狀態(tài)二、狀態(tài)三指示,標(biāo)準(zhǔn)體或標(biāo)準(zhǔn)體組合體的理論轉(zhuǎn)動慣量為J1、J2、J3。用轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備直接測量,如果滿足 |J1測量-J1理論|/J1理論≤σ,|J2測量-J2理論|/J2理論≤σ,|J3測量-J3理論|/J3理論≤σ,則說明轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備的測試精度達(dá)到實(shí)際標(biāo)稱精度,否則為不達(dá)標(biāo)。其中,σ為設(shè)備標(biāo)稱的轉(zhuǎn)動慣量測試精度指標(biāo)。

        2.2 轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備的標(biāo)定與檢驗(yàn)原理

        3 誤差分析

        4 結(jié)論

        根據(jù)扭擺法進(jìn)行小質(zhì)量彈丸的極轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備的設(shè)計(jì),該設(shè)備設(shè)計(jì)和制造簡單,結(jié)構(gòu)安全高效,可有效地進(jìn)行小質(zhì)量彈丸的極轉(zhuǎn)動慣量的測試。由于該設(shè)備為非標(biāo)設(shè)備,國家沒有現(xiàn)行的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。本研究通過分析扭擺法原理,理論推導(dǎo)了設(shè)備的標(biāo)定方法,可為極轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。

        猜你喜歡
        扭桿轉(zhuǎn)動慣量彈丸
        超高速撞擊下球形彈丸破碎特性仿真研究
        神秘的『彈丸』
        差值法巧求剛體轉(zhuǎn)動慣量
        三線擺測剛體轉(zhuǎn)動慣量誤差分析及改進(jìn)
        乘用車行李廂蓋扭桿失效分析
        基于隨機(jī)模型的抗側(cè)滾扭桿多響應(yīng)穩(wěn)健優(yōu)化
        彈丸對預(yù)開孔混凝土靶體侵徹的實(shí)驗(yàn)研究
        地鐵抗側(cè)滾扭桿裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算分析
        基于扭擺振動的轉(zhuǎn)動慣量識別方法
        圓柱形彈丸高速撞擊薄板的碎片云特性數(shù)值模擬
        色和尚色视频在线看网站| 精品日韩国产欧美在线观看| 国产九色AV刺激露脸对白| 一区二区三区少妇熟女高潮| 国产91人妻一区二区三区| 国产后入又长又硬| 久久免费国产精品| 国产三级伦理视频在线| 国产av一级黄一区二区三区| 欧美成人在线视频| 日韩在线第二页| 成人性生交大片免费看7| 亚洲桃色视频在线观看一区| 伊人久久久精品区aaa片| 日韩秘 无码一区二区三区| 美腿丝袜网址亚洲av| 色欲av永久无码精品无码蜜桃| 男女啪啪永久免费观看网站| 久久中文字幕久久久久| 国产精品国产三级国产an不卡| 久久精品国产亚洲av久| 蜜桃av噜噜一区二区三区| 99精品国产自产在线观看| 久久麻传媒亚洲av国产| 国产精品久久久久乳精品爆| 日本a在线看| av网站在线观看二区| 欧美性猛交xxxx乱大交极品| 人妻少妇邻居少妇好多水在线| 午夜国产精品久久久久| 日韩av在线不卡一区二区 | 久久亚洲精品国产精品婷婷| 国产精品主播在线一区二区| 欧美交换配乱吟粗大25p| 亚洲是图一区二区视频| 青青青爽在线视频免费播放| 日本肥老妇色xxxxx日本老妇| 久久久男人天堂| 中文字幕一区二区区免| 极品老师腿张开粉嫩小泬| 蜜臀av一区二区|