梁燕，劉飛航，劉玉璽

便攜式彈丸抓取裝置設(shè)計(jì)與仿真分析

梁燕1，劉飛航2，劉玉璽1

（1.重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶 402260；2.西南技術(shù)工程研究所，重慶 400039）

對(duì)具有彈頭抓取結(jié)構(gòu)的彈丸在包裝筒或發(fā)射位無(wú)法安全、便捷抓取問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種便攜式抓取結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到抓取可靠、取出順利、取出過(guò)程安全的目的。通過(guò)對(duì)具有彈頭抓取結(jié)構(gòu)的彈丸外觀進(jìn)行分析，并對(duì)操作環(huán)境進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)便攜抓取結(jié)構(gòu)與彈丸有效匹配。抓取動(dòng)作完成后，通過(guò)聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自鎖，保證工作過(guò)程安全，在抓取動(dòng)作完成后解除自鎖。操作過(guò)程無(wú)沖擊，安全可靠。最后通過(guò)三維建模及仿真分析，對(duì)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計(jì)出了便攜式彈丸抓取結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)外徑<115 mm，負(fù)載<30 kg彈丸抓取過(guò)程的安全操作。驗(yàn)證了通過(guò)便攜抓取結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)彈丸抓取的可行性，為同類(lèi)產(chǎn)品的取出方法提供了參考。

彈丸；便攜；抓取；仿真分析

隨著火炮技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的人工裝填彈丸及發(fā)射藥的方式已經(jīng)逐漸不能適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境，自動(dòng)裝填技術(shù)將在未來(lái)的炮兵作戰(zhàn)方式中越來(lái)越普遍。對(duì)于迫擊炮而言，炮口裝彈的方式在自動(dòng)裝填作業(yè)后，如果需要將彈丸從炮膛內(nèi)取出，或者需要將彈丸從包裝筒內(nèi)取出。此時(shí)由于包裝筒或炮膛內(nèi)的操作空間小，無(wú)法人工直接從包裝筒或炮膛內(nèi)將彈丸取出，如果采用人工取出的方式，可能導(dǎo)致彈丸取出過(guò)程中由于抓取不牢或打滑導(dǎo)致彈丸在取出過(guò)程中滑落而產(chǎn)生安全隱患。

研究自動(dòng)裝填迫擊炮彈丸從炮膛內(nèi)或包裝筒內(nèi)取出的抓取裝置，解決彈丸取出危險(xiǎn)性大、操作效率低的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)通過(guò)便攜式裝置使彈丸安全、快速抓取，這是目前急需完成的重要工作之一，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

綜上所述，為有效解決彈丸從炮膛內(nèi)或包裝筒內(nèi)取出可能帶來(lái)的安全問(wèn)題[2]，文中通過(guò)對(duì)作業(yè)環(huán)境和目標(biāo)彈丸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析[3]，實(shí)現(xiàn)一種機(jī)械結(jié)構(gòu)的抓取裝置設(shè)計(jì)，并通過(guò)仿真軟件對(duì)抓取裝置的薄弱部位進(jìn)行仿真，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性，為同類(lèi)裝置的設(shè)計(jì)提供參考。

1 作業(yè)環(huán)境及匹配位置分析

取出彈丸時(shí)，需要從包裝筒或炮膛內(nèi)將彈丸沿軸向方向從下往上提出，作業(yè)過(guò)程在與彈丸直徑匹配的圓柱形空間內(nèi)完成，除彈頭部位外，彈身及彈尾全部與包裝筒或炮膛貼合，無(wú)法形成有效受力點(diǎn)，普通夾取裝置無(wú)法有效形成夾持。作業(yè)的空間狹小，夾取部位尺寸小。

從彈丸結(jié)構(gòu)來(lái)看，除彈頭外，其余部位全部與包裝筒內(nèi)壁或炮膛內(nèi)壁接觸，無(wú)法有效操作。彈頭部位為錐形結(jié)構(gòu)，外表光滑，除彈頂部位的凹槽外，無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)固定抱緊動(dòng)作。唯一可夾持的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。操作環(huán)境均為野外環(huán)境，裝備配備要求盡量簡(jiǎn)化，因此對(duì)抓取結(jié)構(gòu)使用的便捷性要求較高[4-7]。當(dāng)從包裝筒內(nèi)或炮膛內(nèi)取出時(shí)，要防止彈丸在取出過(guò)程中出現(xiàn)滑落，導(dǎo)致安全事故發(fā)生[8-9]，因此要求抓取結(jié)構(gòu)安全性高。根據(jù)上述分析情況，彈丸抓取裝置的設(shè)計(jì)特征見(jiàn)表1。

圖1 彈體結(jié)構(gòu)

表1 彈丸抓取裝置特征

Tab.1 Characteristics of projectile grasping device

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)要求

從彈丸的作業(yè)環(huán)境及匹配位置分析可知，抓取裝置唯一的作用點(diǎn)為彈頭部位的錐面及錐面上的凹槽，因此設(shè)計(jì)時(shí)需要緊貼這2個(gè)作用位置展開(kāi)，同時(shí)需考慮抓取結(jié)構(gòu)的體積盡量小、可靠性盡量高、安全性盡量高、抓取過(guò)程無(wú)沖擊等[10]條件。將表1中的設(shè)計(jì)特征轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)參數(shù)，體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的具體情況見(jiàn)表2。

表2 彈丸抓取裝置實(shí)現(xiàn)方式

Tab.2 Realization mode of projectile grasping device

2.2 設(shè)計(jì)方案

根據(jù)抓取目標(biāo)特征及設(shè)計(jì)要求的條件，設(shè)定抓取裝置主要結(jié)構(gòu)為輕質(zhì)金屬材料加工而成的圓柱狀，最大外徑＜115 mm，負(fù)載＜30 kg，整體結(jié)構(gòu)為帶自鎖功能的聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)，抓取最大行程為18 mm，整體質(zhì)量＜3 kg，裝置內(nèi)的預(yù)置動(dòng)作由彈簧實(shí)現(xiàn)，抓取臂凸起根據(jù)抓取目標(biāo)特征尺寸設(shè)計(jì)。為保證安全性，結(jié)構(gòu)整體禁止使用帶有電流、重力沖擊、易產(chǎn)生靜電等存在安全隱患的設(shè)計(jì)思路或材料。由此確定的具體設(shè)計(jì)方式如下所述。

2.2.1 抓取臂設(shè)計(jì)

抓取裝置通過(guò)彈頭外形定位及凹槽匹配定位方式實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)彈頭外形的徑向尺寸、軸向尺寸、錐度等進(jìn)行分析，將各具體尺寸在匹配部位實(shí)現(xiàn)，為防止過(guò)定位，在徑向尺寸預(yù)留配合間隙，有效保證與外形完美配合。通過(guò)對(duì)凹槽形狀、斜度、受力部位抓入深度等進(jìn)行分析，將各具體尺寸在匹配部位實(shí)現(xiàn)，同時(shí)考慮抓取臂徑向釋放、鎖死距離，完成抓取臂設(shè)計(jì)[14]。

2.2.2 聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為減輕抓起沖擊，同時(shí)考慮抓取臂活動(dòng)空間，采用抓取臂人工解鎖和鎖定的方式實(shí)現(xiàn)。軸向方向采用圓柱壓縮彈簧，實(shí)現(xiàn)抓取裝置外殼與限位體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；抓取臂與限位體采用徑向圓柱壓縮彈簧實(shí)現(xiàn)抓取、釋放動(dòng)作[15]。

2.2.3 鎖緊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠鎖緊，將鎖緊結(jié)構(gòu)與外殼合并設(shè)計(jì)。在外殼下部接近抓取臂的部位設(shè)計(jì)限位臺(tái)階，通過(guò)尺寸計(jì)算實(shí)現(xiàn)解鎖、自鎖功能，既能保證功能有效，又能保證結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，間接保證較高的可靠性。

2.2.4 適應(yīng)性

為保證同口徑彈丸在不同包裝筒、炮膛內(nèi)能有效通用，將手柄與本體的連接設(shè)計(jì)為便捷拆卸的螺紋連接方式，在對(duì)不同深度的彈丸進(jìn)行抓取時(shí)，能快速實(shí)現(xiàn)匹配性切換，節(jié)約切換時(shí)間，實(shí)現(xiàn)通用性。

2.2.5 材料選取

便攜式彈丸抓取裝置采用柔性和剛性兼并的組合化設(shè)計(jì)思路。柔性模塊選用彈簧結(jié)構(gòu)，通過(guò)動(dòng)作過(guò)程的壓縮和釋放，起到剛性結(jié)構(gòu)動(dòng)作和復(fù)位的作用。剛性模塊采用強(qiáng)度高、質(zhì)量小、加工性能好的棒料鋁合金材料6061-T4，以便為產(chǎn)品提供剛性支撐。

2.3 總體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)及工作原理說(shuō)明

通過(guò)上述各功能的設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方案見(jiàn)圖2。

工作原理：手柄、中心體組件與殼體組件之間通過(guò)彈簧預(yù)緊力和手部施加的外力形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)；未抓取和抓取完成時(shí)，2個(gè)組件處于圖2所示狀態(tài)，抓取臂通過(guò)殼體組件內(nèi)腔達(dá)到結(jié)構(gòu)性鎖定狀態(tài)；抓取動(dòng)作執(zhí)行時(shí)，手柄、中心體組件與殼體組件產(chǎn)生軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄嘞蜻\(yùn)動(dòng)，此時(shí)抓取臂的鎖定狀態(tài)接觸，抓取臂張開(kāi)，使抓取目標(biāo)可進(jìn)入手柄、中心體內(nèi)部；抓取動(dòng)作完成后，手部提拉手柄，抓取目標(biāo)重量全部集中在手柄、中心體組件處，并與抓取臂、殼體組件形成鎖定，完成抓取后的提拉動(dòng)作。

圖2 抓取裝置設(shè)計(jì)

手柄、殼體組件、中心體、抓取臂采用鋁合金材料加工成型，其中抓取臂、中心體、殼體組件在裝配后形成聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，既實(shí)現(xiàn)對(duì)抓取目標(biāo)的抓取，又防止抓取目標(biāo)出現(xiàn)脫落、松動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在抓取過(guò)程處于絕對(duì)安全狀態(tài)。

3 仿真分析

整個(gè)抓取及取出過(guò)程主要為彈丸自重傳遞到抓取臂上的力?？紤]到操作過(guò)程的接觸及輕微加速，設(shè)置一定的系數(shù)，設(shè)定彈丸質(zhì)量為30 kg。利用三維建模軟件NX 12.0對(duì)所設(shè)計(jì)抓取裝置建立模型，并進(jìn)行模擬裝配，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)各構(gòu)件裝配關(guān)系合理，滿(mǎn)足抓取、自鎖要求。

3.1 行程分析

用三維建模軟件NX 12.0的運(yùn)動(dòng)仿真功能對(duì)抓取動(dòng)作的抓取位置和釋放位置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。根據(jù)工作活動(dòng)范圍需求，將殼體與限位體之間的運(yùn)動(dòng)距離設(shè)置為18 mm，運(yùn)動(dòng)速度設(shè)定為2 mm/s，運(yùn)動(dòng)時(shí)間設(shè)定為9 s，通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真可知，鎖定狀態(tài)見(jiàn)圖3，打開(kāi)狀態(tài)見(jiàn)圖4。運(yùn)動(dòng)過(guò)程的時(shí)間-行程關(guān)系見(jiàn)圖5。由行程分析結(jié)果可知，當(dāng)殼體與限位體之間的距離為18 mm時(shí)，裝置能有效實(shí)現(xiàn)抓取與釋放。

3.2 受力分析

用三維建模軟件NX 12.0的高級(jí)仿真功能對(duì)裝置的薄弱部位抓取臂進(jìn)行力學(xué)仿真。設(shè)定彈丸質(zhì)量為30 kg。設(shè)定受力方向?yàn)?軸方向，轉(zhuǎn)軸中心設(shè)置固定約束。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況，抓取臂有4個(gè)，每個(gè)抓取臂受力7.5 kg，即每個(gè)抓取臂上受力約為75 N。根據(jù)抓取臂匹配部位的傾斜角度，匹配部位與水平正方向夾角為22°，因此垂直方向的受力在抓取結(jié)構(gòu)中會(huì)產(chǎn)生軸向和徑向2個(gè)方向的受力。軸向方向受力點(diǎn)在抓取臂匹配部位，徑向受力可完全由材料承受，僅在軸向方向抓取臂匹配薄弱部位存在失效隱患，因此在受力仿真分析時(shí)，主要對(duì)軸向方向的受力進(jìn)行仿真分析。選取材料為棒料鋁合金6061-T4，材料的力學(xué)性能見(jiàn)表3。

圖3 鎖定狀態(tài)

圖4 打開(kāi)狀態(tài)

圖5 時(shí)間-行程曲線

表3 6061鋁合金棒材尺寸及力學(xué)性能

Tab.3 Dimensions and mechanical properties of 6061 aluminum alloy bars

產(chǎn)品受力狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力云圖和變形云圖見(jiàn)圖6—7。從圖6—7可知，在抓取臂的凸起部位的應(yīng)力和變形最大，最大應(yīng)力為8.789 MPa，最大變形量為0.4 μm。抓取臂采用的棒料鋁合金6061-T4的抗拉強(qiáng)度為180 MPa，抓取臂的結(jié)構(gòu)能夠滿(mǎn)足要求。通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行受力仿真分析發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)裝填彈丸抓取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理可行。

圖6 抓取臂應(yīng)力云圖

圖7 抓取臂變形云圖

3.3 安全性分析

在整個(gè)抓取行程中，抓取臂薄弱部位的最大應(yīng)力為8.789 MPa，最大變形量為0.4 μm，結(jié)構(gòu)選用的棒料鋁合金6061-T4的抗拉強(qiáng)度為180 MPa，徑向受力完全由殼體組件承受，因此操作過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)件失效導(dǎo)致的抓取目標(biāo)脫落安全隱患。裝置內(nèi)部采用聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)，4個(gè)圓周方向均布的抓取臂與抓取目標(biāo)通過(guò)凹凸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)完全限位，抓取臂在實(shí)現(xiàn)抓取動(dòng)作后，徑向由殼體組件實(shí)現(xiàn)完全限位，軸向通過(guò)中心體與手柄實(shí)現(xiàn)剛性連接，不會(huì)出現(xiàn)因軸向受力的分力導(dǎo)致抓取臂限位失效的情況。裝置外徑為110 mm，不會(huì)存在裝置卡死隱患。整體結(jié)構(gòu)為機(jī)械結(jié)構(gòu)，未使用電動(dòng)、氣動(dòng)裝置，不會(huì)發(fā)生因靜電釋放導(dǎo)致的安全隱患，裝置由人工手持放入，不會(huì)發(fā)生因沖擊導(dǎo)致的安全隱患，因此文中所設(shè)計(jì)的便攜式彈丸抓取裝置能夠完全保證操作的安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)自動(dòng)裝填彈丸抓取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和綜合性能進(jìn)行了研究，主要開(kāi)展了作業(yè)環(huán)境及匹配位置分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并通過(guò)NX 12.0仿真軟件對(duì)自動(dòng)裝填彈丸抓取結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析。由仿真結(jié)果可知，所設(shè)計(jì)的自動(dòng)裝填彈丸抓取結(jié)構(gòu)在功能上考慮了使用過(guò)程中的安全性、便攜性、可靠性、抓取沖擊，能夠?yàn)樽詣?dòng)裝填彈丸的抓取提供設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)參考。

[1] 馮志光. 最新美國(guó)陸軍武器系統(tǒng)Ⅰ[M]. 北京: 航空工業(yè)出版社, 2012: 50-55.

FENG Zhi-guang. The Latest U.S. Army Weapons System Ⅰ[M]. Beijing: Aviation Industry Press, 2012: 50-55.

[2] 陳明磊, 張路遙, 何丹, 等. 粉狀炸藥自動(dòng)包裝工藝的改進(jìn)研究[J]. 包裝工程, 2020, 41(23): 249-254.

CHEN Ming-lei, ZHANG Lu-yao, HE Dan, et al. Improvement of Automatic Packing Technology for Powdered Explosives[J]. Packaging Engineering, 2020, 41(23): 249-254.

[3] 李瑞琴. 機(jī)械原理[M]. 北京: 國(guó)防工業(yè)出版社, 2011: 24-51.

LI Rui-qin. Theory of Machines and Mechanisms[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2011: 24-51.

[4] 趙瀟雨. 某型彈道炮內(nèi)彈道峰效應(yīng)研究[J]. 四川兵工學(xué)報(bào), 2014, 35(11): 28-30.

ZHAO Xiao-yu. Research on Internal Trajectory Peak Effect of Ballistic Mortar[J]. Journal of Sichuan Ordnance, 2014, 35(11): 28-30.

[5] 吳曉穎, 李帆, 張萬(wàn)君, 等. 裝備毀傷模擬試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 四川兵工學(xué)報(bào), 2014, 35(10): 5-7.

WU Xiao-ying, LI Fan, ZHANG Wan-jun, et al. Design and Optimization of Equipment Damage Simulation Test[J]. Journal of Sichuan Ordnance, 2014, 35(10): 5-7.

[6] 鄒強(qiáng), 王城超, 賈汝娜, 等. 戰(zhàn)時(shí)彈藥消耗預(yù)測(cè)方法研究[J]. 兵器裝備工程學(xué)報(bào), 2017, 38(9): 12-16.

ZOU Qiang, WANG Cheng-chao, JIA Ru-na, et al. Research on Prediction Methods of Wartime Ammunition Consumption[J]. Journal of Sichuan Ordnance, 2017, 38(9): 12-16.

[7] 葉文升, 王青枝, 陳興泉. 火炸藥環(huán)境性能試驗(yàn)安全問(wèn)題的探索[J]. 環(huán)境技術(shù), 2014, 32(4): 25-28.

YE Wen-sheng, WANG Qing-zhi, CHEN Xing-quan. Exploration on the Safety Issues of Explosive Environmental Test[J]. Environmental Technology, 2014, 32(4): 25-28.

[8] 陳艷芳. 包裝機(jī)械手估計(jì)規(guī)劃和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 包裝工程, 2020, 12(23): 236-241.

CHEN Yan-fang. Packaging Manipulator Trajectory Planning and Control System Design[J]. Packaging Engineering, 2020, 12(23): 236-241.

[9] 王雯靜, 余躍慶, 王華偉. 柔順機(jī)構(gòu)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì), 2007, 24(6): 1-4.

WANG Wen-jing, YU Yue-qing, WANG Hua-wei. Analysis on the Research Status of Compliant Mechanism at Home and Abroad[J]. Journal of Machine Design, 2007, 24(6): 1-4.

[10] 李濤, 張鵬, 盧松濤, 等. 鋁合金表面ZnO/Y2O3/Al2O3微弧氧化涂層的制備及其熱控性能研究[J]. 表面技術(shù), 2020, 49(12): 8-13.

LI Tao, ZHANG Peng, LU Song-tao, et al. Preparation and Thermal Control Performance of ZnO/Y2O3/Al2O3Micro-Arc Oxidation Coating on Aluminum Alloy Surface[J]. Surface Technology, 2020, 49(12): 8-13.

[11] 蕭忠良, 賀增弟, 劉幼平, 等. 變?nèi)妓侔l(fā)射藥的原理與實(shí)現(xiàn)方法[J]. 火炸藥學(xué)報(bào), 2005(2): 25-27.

XIAO Zhong-liang, HE Zeng-di, LIU You-ping, et al. Principle and Realizable Approach of Variable Burning Rate Propellant[J]. Huozhayao Xuebao, 2005(2): 25-27.

[12] 白穎偉, 蔣莊德, 趙玉龍, 等. 火工品感度測(cè)試動(dòng)態(tài)斜坡法與升降法比較研究[J]. 含能材料, 2006, 14(3): 200-204.

BAI Ying-wei, JIANG Zhuang-de, ZHAO Yu-long, et al. Study on Ramp Current Method and Up-and-Down Method for Sensitivity Testing of Initiating Device[J]. Chinese Journal of Energetic Materials, 2006, 14(3): 200-204.

[13] 羅非非, 王清華, 盧軍, 等. 乳化炸藥生產(chǎn)過(guò)程中危險(xiǎn)有害因素的辨識(shí)和防護(hù)措施[J]. 爆破, 2008, 25(1): 90-94.

LUO Fei-fei, WANG Qing-hua, LU Jun, et al. Identification and Defence Measures of Danger Factors during Produce of Emulsion Explosives[J]. Blasting, 2008, 25(1): 90-94.

[14] 陸佳皓, 平雪良. 一種機(jī)械臂最優(yōu)時(shí)間-沖擊軌跡優(yōu)化算法[J]. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù), 2019, 38(10): 1548-1554.

LU Jia-hao, PING Xue-liang. Time-Jerk-Optimal Trajectory Planning Algorithm for Manipulators[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(10): 1548-1554.

[15] 方婷. 緩沖包裝材料緩沖性能的研究[D]. 天津: 天津科技大學(xué), 2013: 106-109.

FANG Ting. Research on Properties of Cushioning Packaging Material[D]. Tianjin: Tianjin University of Science & Technology, 2013: 106-109.

Design and Simulation Analysis of Portable Projectile Grasping Device

LIANG Yan1, LIU Fei-hang2, LIU Yu-xi1

(1.Chongqing Vocational Institute of Engineering, Chongqing 402260, China; 2.Southwest Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039, China)

The work aims to design a portable grasping structure to achieve the purpose of reliable grasping, smooth taking-out and safe fetching-out, so as to solve the problem that the projectile with warhead grasping structure cannot be grasped safely and conveniently in the packing or launching position. The appearance of the projectile with the warhead grasping structure was analyzed, the operating environment was studied, and the mechanical structure was designed to realize the effective matching between the portable grasping structure and the projectile. After the grasping action was completed, the linkage structure was used for self-locking to ensure the safety of the working process. Then, the self-locking was released after the completion of grasping action. The operation process had no impact and was safe and reliable. Finally, the designed structure was optimized through 3D modeling and simulation analysis. A portable projectile grasping structure was designed, which completely realized the safe grasping process of projectiles with outer diameter < 115 mm and load < 30 kg. The feasibility of projectile grasping by portable grasping structure is proved, which provides a reference for the extraction method of similar products.

projectile; portable; grasp; simulation analysis

TB486

A

1001-3563(2022)05-0227-05

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.05.031

2021-06-05

重慶市教育委員會(huì)科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（KJQN201903407）

梁燕（1984—），女，碩士，重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，主要研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

劉飛航（1983—），男，西南技術(shù)工程研究所副高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)楣に囋O(shè)備。