机电一体化引信安全执行机构设计-机电毕业论文(2)
2013-09-24 01:12
导读：随 变化的线性力F4 = K,但在某一已知点上可将F4 看做恒定力,得F = F4bsin+ csin - bcos( a - b - c)(3)F3 = F2 - F4 ( a + b + c) sin - ( a + b - c) cos( a - b - c)(4)F5 = F4asin - bcos
随Δ< 变化的线性力F4 = KΔ<,但在某一已知点上可将F4 看做恒定力,得F = F4bsinβ+ csinβ - μbcosβμ( a - b - c)(3)F3 = F2 - F4 ·( a + b + c) sinβ - μ( a + b - c) cosβμ( a - b - c)(4)F5 = F4asinβ - μbcosβμ( a - b - c)(5)式中, F2 为已知的恒定力; Fx 、Fy 、Fz 为空间力在坐标轴方向上的分力; Mx 、My 、Mz 为空间力对坐标轴的力矩;μ为摩擦系数;α为F2 与X轴的夹角。
以上计算仅在某些特殊情况下适用, 对该系统的实际运动情况该力系计算仍有不足。为了更好地计算系统的运动情况, 在给定条件下和省略某些因素后,可推导出m r < ¨=F4r2r (μα + b + c) sinβu ( a - b - c) -μb ( r - μ) cosβμ( a - b - c)- F2cosα (6)式中, m 为机构的质量; r 为质心相对于Y 轴的半径; < 为机构质心(在平面坐标系中的角度) 的转角。
将式(6) 对时间t 二次积分,可得出机构转角与时间的关系。二次积分后产生两个积分常数,并利用系统的起始和终止点确定常数。但该方程是在各种假定因素下得出的, 还需要通过实验验证来对理论计算进行修正。不过,从式中可以看出:在F2 、F4 确定后, 复杂机构设计集中在对机构质量、重心及结构尺寸的确定,从而使设计工作得以简化。
通过对机构的理论计算分析, 为该机构结构参数调整、最终状态确定提供了依据,避免了设计中的盲目性。然而,这只是给设计工作提供了参考,不是设计的全部,特别是若不在各种假定条件下,该理论公式将更加复杂。
3 安全系统谐振设计
在新安全系统进行环境考核时, 可发现许多情况与原实验和理论计算相关悬殊, 而且绝大部分情况发生在随机振动以后。
这主要是由于对随机振动危害性的估计不足而造成的,经过对系统的分析,可发现在对新安全系统小型化设计过程中, 会产生许多理论上的点接触和线接触。
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尽管在受迫振动中受力不大, 但经谐振放大后,由此带来的后果却是意想不到的:零件面粗糙度的降低,甚至会产生永久的变形,从而导致实验失败。
严格地说,振动系统与系统运动状态成非线性的复杂关系2。考虑到随机振动一般可认为是微小振动, 所以在设计过程中, 仍作线性化处理。其中的误差, 基本在可接受范围内。绝大部分振动均可归为单自由度振动问题, 且可不考虑阻尼,所以最终基本都能按下式计算频率f (以下公式不再细化) 为f =Km(7)而对个别多自由度复杂振动的问题, 本文仅对谐振频率感兴趣,故用能量法计算。
Ek + Ep = 常数式中, Ek 为系统动能; Ep 为系统势能。
在设计中,尽可能使系统谐振频率降到20Hz以内,或远大于2000Hz3;另外,在零件设计时应避免点接触和线接触,提高个别零件的面硬度。
经过一系列的改进后, 该安全系统在以后的试验中,不再因振动造成故障。
4 安全系统性能该安全系统可在某新型便携式导弹引信中使用, 经实验取得了预期的效果, 其主要性能(新旧型号与国外同类产品进行比较) 如所示。
由中可看出:在使用新安全系统后,引信综合性能已远远超过老型号产品, 且同国外同类先进产品相比,也并不逊色。
5 结束语
按照上述设计思想和方法,设计的新型安全系统在导弹中运用,现出良好的应用前景。在参加某型号的靶试中,全部几十发引信取得发发成功的好成绩,引信安全系统工作非常可靠有效,未出现任何问题,这主要得益于设计研究工作的系统和完善。
参考文献
1.梁棠文. 防空导弹引信设计及仿真技术M] . 北京:
宇航出版社,995.
2 戴诗亮. 随机振动实验技术M] . 北京:
清华大学出版社,984.
（转载自中国科教评价网www.nseac.com ）
3 鲁守来,卢世济,邱成悌M] . 电子设备结构设计原理. 南京:江苏科学技术出版社,986.
