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某型发射筒插拔机构设计与仿真

时间:2014-09-02 10:18 来源:www.fabiaoba.com 作者:张磊点击: 次

　　摘要：针对某型地空导弹发射筒电插头对接与分离要求，设计简单可靠的插头对接分离机构，并使用ADAMS软件对该插头分离机构工作过程进行了运动学仿真分析，验证了插头分离机构在导弹发射过程中工作正常，不会与导弹发生干涉。

　　关键词：发射筒；插头分离机构；仿真

　　0 引言

　　插拔机构是插头对接分离机构的简称，是某型号地空导弹发射筒的重要组成部件。它的主要功能包括两方面：

　　一、当导弹在发射筒内贮存时能够对电插头提供一定的压紧力，保证发射筒在运输转场和起竖随动瞄准等过程，保证电插头与导弹上插座的可靠对接；

　　二、在导弹发射时通过运动机构实现电插头的可靠分离，要求分离迅速，让开导弹运动空间，不能与导弹发生任何干涉。

　　1 插拔机构设计和工作原理

　　根据上述要求和某型发射筒的空间尺寸要求，设计的插拔机构组成如图1所示。

　　图1 插拔机构组成

　　插拔机构采用平行四连杆机构原理，以弹簧为动力来源，具体的工作原理为：先将插拔机构调整为图1所示状态，此状态也是插拔机构的安装和对接状态。通过发射筒外部开孔将插拔机构装入发射筒内，使电插头与导弹上插座对接，电插头上导向销插入插座上对应孔内，使插拔机构处于稳定状态。

　　电插头安装在插头座上，插头座内装有弹簧，通过弹簧使电插头处于上下浮动状态，通过在安装座与发射筒之间安装调整垫片，可以调整电插头的压入深度。通过插头座内弹簧力值的设计，可以保证电插头与导弹插座之间一定的压紧力。

　　在导弹发射时，导弹向前运动，带动电插头上导向销向前运动的同时，绕转轴转臂向上转动，当导向销与导弹分离后，插头在拉簧作用下迅速向上收起，直至两转臂接触并止动。插拔机构的两种工作状态如图2所示。

　　该插拔机构设计简单，工作可靠，能够实现发射筒电插头的可靠对接和分离。

　　2 插拔机构动力学仿真

　　首先根据设计输入对插拔机构利用UG软件进行三维建模，并将插拔机构与发射筒、导弹等三维模型通过装配关系在UG软件中建立完整的数字模型。将完整的三维模型存成Parasolid格式文件，导入到ADAMS/View中，然后进行零件材料属性设定，运动副设置等前处理操作，形成机构的刚体模型。

　　将导弹质量质心、发动机推力数据，弹簧弹性系数等参数在ADAMS软件中设置好后，医学论文即可利用该模型对插拔机构与导弹速度和位移关系进行仿真。仿真的目的为确定插拔机构在导弹发动机点火后运动轨迹，插拔机构弹簧系数设计合理，能够保证插头在与导弹脱离接触后能够迅速收起，确保插拔机构在整个发射分离过程中不会与导弹发生干涉。

　　图3 ADAMS仿真模型

　　图4位移曲线

　　插拔机构插头和导弹的位移关系曲线分析，在发动机点火后，导弹向前运动，插头随导弹一起向前运动，向前运动约40mm，时间0.1s时，插头与导弹分离，开始在弹簧作用下迅速向上拨起。此后，当导弹前向运动距离约为125mm时，插头抬起约60mm完全收起到位。

　　通过ADAMS软件运行动画，可以观察到在整个插拔机构分离过程中，当导弹发动机径向变粗处运动至插拔机构位置处时，插拔机构已经收起到位，两者不会发生碰撞。两者之间距离关系可通过ADAMS软件仿真得出，如图5所示，两者之间最小距离仍有45mm左右。

　　图5 插头导向销尖点与导弹距离关系

　　3 结语

　　本文论述了某型地空导弹发射筒插拔机构的设计方案，并用ADAMS软件对插拔机构在导弹发射时的分离过程进行了仿真分析，从仿真结果可以确认插拔机构设计合理，分离时不会与导弹发生干涉，插拔机构满足设计要求。

　　参考文献

　　[1] 虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程，郭卫东. 北京，北京航空航天大学出版社，2008.

　　[2] 机械设计，邱宣怀等编著. 北京，高等教育出版社，1997

　　[3] 飞航导弹发射装置，吕佐臣等编著. 北京，宇航出版社，1996

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