氣壓彈射沖擊試驗機的研制.pdf

1、目前,用于彈射沖擊試驗的試驗機,工程上主要有三種實現(xiàn)方式:機械方式(重力式)、液壓方式和氣壓方式。綜合比較這三種方式,機械方式結(jié)構(gòu)過于龐大,不便于安裝調(diào)試;液壓方式不容易獲得較大的沖擊速度且結(jié)構(gòu)復(fù)雜;而氣動控制系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、動作迅速等優(yōu)勢越來越受到人們的青睞。本文旨在解決氣壓彈射沖擊試驗機在工程實現(xiàn)上所遇到的各種困難和問題,并最終完成其研制工作。
　　本文通過建立彈射沖擊過程的數(shù)學模型,結(jié)合機構(gòu)運動學和動力學的分析,制定了

2、試驗機的總體設(shè)計方案,包括控制方案,機構(gòu)運動方案,機械系統(tǒng)和氣動控制系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)相關(guān)參數(shù)的匹配等等,使試驗機在能力上達到指標要求。
　　由于試驗機對頭型典型沖擊速度的重復(fù)度精度有著很高的要求,其誤差不超過±0.8％,所以如何將整個系統(tǒng)的精度合理地分配到系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)上是本課題研究內(nèi)容的重中之重。首先,通過仿真否定了彈射氣缸采用常規(guī)密封圈密封的方案,提出采用金屬密封代替常規(guī)的密封方式,減少了氣缸摩擦力波動對頭型速度重復(fù)度精度造成的影

3、響,并論證了金屬密封的可行性。然后,通過仿真分析,綜合考慮機械系統(tǒng)、氣動控制系統(tǒng)和電控系統(tǒng)各個元件自身的精度和所采用的控制方案能夠達到的精度,完成了系統(tǒng)重復(fù)度精度的合理分配。
　　完成了試驗機整體機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和加工,包括工作臺、沖擊臂、彈射推進裝置、用于放置彈射裝置的定位臺等幾個部分。設(shè)計過程中,我們發(fā)現(xiàn)沖擊臂的設(shè)計可以有不同的質(zhì)量分布,并分析了其對實驗結(jié)果一致性的影響。完成了氣動元件的選型,并設(shè)計和搭建了試驗機的氣動控制系統(tǒng)。