混合勵(lì)磁式火炮制退機(jī)分析設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 05:34
為了避免常規(guī)火炮制退機(jī)漏液漏氣、駐退液空化效應(yīng)使后坐阻力難以計(jì)算、液體振動(dòng)導(dǎo)致火炮炮口振動(dòng)等缺點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了一種串聯(lián)磁路混合勵(lì)磁圓筒型直線渦流阻尼器用以替換現(xiàn)有火炮的制退機(jī),利用電磁阻尼器初級(jí)與次級(jí)之間不需要直接接觸、控制方便、可靠性高的特點(diǎn)與電磁阻尼器特有的平臺(tái)效應(yīng)與電樞反應(yīng),避免了傳統(tǒng)火炮制退機(jī)的各種缺點(diǎn),同時(shí)具備后坐阻力可控的優(yōu)點(diǎn)。首先,通過(guò)等效磁路法得出靜態(tài)時(shí)氣隙處磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式,并根據(jù)Maxwell方程組與分層理論模型推導(dǎo)出其制退力與渦流損耗的解析表達(dá)式,從而得到電磁制退機(jī)的數(shù)值解析模型。并通過(guò)有限元軟件進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證了解析模型得到的磁感應(yīng)強(qiáng)度與制退力表達(dá)式的準(zhǔn)確性。然后,通過(guò)單一變量法,改變電磁制退機(jī)的電磁參數(shù)(極距、氣隙厚度、導(dǎo)體筒厚度、永磁體寬度、永磁體磁化方向長(zhǎng)度、勵(lì)磁線圈電流強(qiáng)度),分析其在定速情況下的制退力曲線。得到各個(gè)電磁參數(shù)對(duì)于電磁制退力的影響。同時(shí),分析了在不同參數(shù)情況下,電磁制退機(jī)能夠提供的制退機(jī)力的不同。并與定速情況下的制退力曲線進(jìn)行比較,分析出動(dòng)態(tài)情況下電磁制退機(jī)制退力特性的不同。最后,研究了在火炮發(fā)射過(guò)程中電磁制退機(jī)的溫度場(chǎng)特性。計(jì)算出電磁制...
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電勵(lì)磁直線電磁阻尼器Fig1-1Electricexcitationlinearelectromagneticdamper
中北大學(xué)學(xué)位論文3圖1-1電勵(lì)磁直線電磁阻尼器Fig1-1Electricexcitationlinearelectromagneticdamperb)電勵(lì)磁徑向電磁阻尼器圖1-2電勵(lì)磁徑向渦流阻尼器Fig1-2Electricexcitationradialeddycurrentdamper圖1-2所示為電勵(lì)磁徑向電磁阻尼器的基本結(jié)構(gòu),主要工作原理為次級(jí)導(dǎo)體繞軸旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,導(dǎo)體切割磁場(chǎng),形成渦流與原磁場(chǎng)相互作用,產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩[18]。江蘇大學(xué)的楊效軍設(shè)計(jì)了一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電勵(lì)磁徑向電磁阻尼器,這種阻尼器采用的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相較于一般的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),阻尼器的散熱效果更好,制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與空間利用率更高,楊效軍求解出了這種阻尼器的理論解析模型并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)這種電磁阻尼器在低轉(zhuǎn)速的情況下,數(shù)值解析解與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差不大,而在高轉(zhuǎn)速情況下,由于去磁效應(yīng)影響增大,其試驗(yàn)數(shù)據(jù)與解析模型相差較大[19,20]。北京工業(yè)大學(xué)的Zhang等人為了避免電勵(lì)磁徑向阻尼器由于需要外部電源供給勵(lì)磁繞組初級(jí)磁場(chǎng)而導(dǎo)致的勵(lì)磁損耗大,結(jié)構(gòu)體積大,轉(zhuǎn)換效率低的缺點(diǎn),提出了一種新型自勵(lì)式渦流阻尼器結(jié)構(gòu)方案,如圖1-3a)所示。通過(guò)查找相關(guān)文獻(xiàn),還有類似的電磁阻尼器結(jié)構(gòu),如圖1-3b)和1-3c)所示,這幾種自勵(lì)式渦流阻尼器工作原理相同,僅在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式上有所差別[21,22]。
中北大學(xué)學(xué)位論文4a)自勵(lì)式電渦流阻尼器(方案A)a)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeA)b)自勵(lì)式電渦流阻尼器(方案B)b)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeB)c)自勵(lì)式電渦流阻尼器(方案C)c)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeC)圖1-3幾種不同結(jié)構(gòu)的徑向自勵(lì)式電渦流阻尼器Fig1-3Radialself-excitededdycurrentdamperswithdifferentstructuresc)電勵(lì)磁軸向電磁阻尼器a)示意圖b)實(shí)物圖圖1-4電勵(lì)磁軸向渦流阻尼器Fig1-4Electricexcitationaxialeddycurrentdamper圖1-4所示為電勵(lì)磁軸向電磁阻尼器的一般結(jié)構(gòu)。軸向電磁阻尼器的基本特征為氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)度的方向平行與導(dǎo)體板旋轉(zhuǎn)軸。相較于同樣提供制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的徑向電磁阻尼器,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]火炮用直線發(fā)電機(jī)性能研究[J]. 黃通,郭保全,張彤,昝博勛,毛虎平. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]新型電磁制退機(jī)對(duì)火炮復(fù)進(jìn)運(yùn)動(dòng)的影響分析[J]. 欒成龍,黃通,潘玉田,郭保全,朱家萱. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]強(qiáng)沖擊載荷下永磁式電渦流阻尼器阻力特性及優(yōu)化研究[J]. 李子軒,楊國(guó)來(lái),孫全兆,王麗群,于情波. 兵工學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于空化效應(yīng)的某駐退機(jī)液壓阻力仿真研究[J]. 狄長(zhǎng)春,顧趙強(qiáng). 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2017(06)
[5]電磁阻尼器的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J]. 寇寶泉,金銀錫,張赫,張魯,張海林. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(12)
[6]混合勵(lì)磁直線電磁阻尼器的特性分析[J]. 寇寶泉,金銀錫,張赫,張海林,楊俊. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(24)
[7]平面電磁阻尼器的特性分析[J]. 張赫,寇寶泉,金銀錫,楊國(guó)龍,趙雄浩. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(21)
[8]轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器制動(dòng)力矩計(jì)算方法[J]. 楊效軍,何仁,沈海軍. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2010(10)
[9]直線Halbach磁體用于磁浮列車渦流制動(dòng)的研究[J]. 王江波,李耀華,嚴(yán)陸光. 電氣傳動(dòng). 2010(05)
[10]車輛懸掛系統(tǒng)電磁阻尼器的研究[J]. 龍振新,馬國(guó)新. 車輛與動(dòng)力技術(shù). 2006(03)
博士論文
[1]串聯(lián)磁路混合勵(lì)磁直線渦流制動(dòng)器的研究[D]. 金銀錫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]大口徑火炮反后坐裝置多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 周樂(lè).南京理工大學(xué) 2015
[2]電磁阻尼加載系統(tǒng)研究[D]. 王有林.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3498247
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電勵(lì)磁直線電磁阻尼器Fig1-1Electricexcitationlinearelectromagneticdamper
中北大學(xué)學(xué)位論文3圖1-1電勵(lì)磁直線電磁阻尼器Fig1-1Electricexcitationlinearelectromagneticdamperb)電勵(lì)磁徑向電磁阻尼器圖1-2電勵(lì)磁徑向渦流阻尼器Fig1-2Electricexcitationradialeddycurrentdamper圖1-2所示為電勵(lì)磁徑向電磁阻尼器的基本結(jié)構(gòu),主要工作原理為次級(jí)導(dǎo)體繞軸旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,導(dǎo)體切割磁場(chǎng),形成渦流與原磁場(chǎng)相互作用,產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩[18]。江蘇大學(xué)的楊效軍設(shè)計(jì)了一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電勵(lì)磁徑向電磁阻尼器,這種阻尼器采用的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相較于一般的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),阻尼器的散熱效果更好,制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與空間利用率更高,楊效軍求解出了這種阻尼器的理論解析模型并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)這種電磁阻尼器在低轉(zhuǎn)速的情況下,數(shù)值解析解與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差不大,而在高轉(zhuǎn)速情況下,由于去磁效應(yīng)影響增大,其試驗(yàn)數(shù)據(jù)與解析模型相差較大[19,20]。北京工業(yè)大學(xué)的Zhang等人為了避免電勵(lì)磁徑向阻尼器由于需要外部電源供給勵(lì)磁繞組初級(jí)磁場(chǎng)而導(dǎo)致的勵(lì)磁損耗大,結(jié)構(gòu)體積大,轉(zhuǎn)換效率低的缺點(diǎn),提出了一種新型自勵(lì)式渦流阻尼器結(jié)構(gòu)方案,如圖1-3a)所示。通過(guò)查找相關(guān)文獻(xiàn),還有類似的電磁阻尼器結(jié)構(gòu),如圖1-3b)和1-3c)所示,這幾種自勵(lì)式渦流阻尼器工作原理相同,僅在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式上有所差別[21,22]。
中北大學(xué)學(xué)位論文4a)自勵(lì)式電渦流阻尼器(方案A)a)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeA)b)自勵(lì)式電渦流阻尼器(方案B)b)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeB)c)自勵(lì)式電渦流阻尼器(方案C)c)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeC)圖1-3幾種不同結(jié)構(gòu)的徑向自勵(lì)式電渦流阻尼器Fig1-3Radialself-excitededdycurrentdamperswithdifferentstructuresc)電勵(lì)磁軸向電磁阻尼器a)示意圖b)實(shí)物圖圖1-4電勵(lì)磁軸向渦流阻尼器Fig1-4Electricexcitationaxialeddycurrentdamper圖1-4所示為電勵(lì)磁軸向電磁阻尼器的一般結(jié)構(gòu)。軸向電磁阻尼器的基本特征為氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)度的方向平行與導(dǎo)體板旋轉(zhuǎn)軸。相較于同樣提供制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的徑向電磁阻尼器,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]火炮用直線發(fā)電機(jī)性能研究[J]. 黃通,郭保全,張彤,昝博勛,毛虎平. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]新型電磁制退機(jī)對(duì)火炮復(fù)進(jìn)運(yùn)動(dòng)的影響分析[J]. 欒成龍,黃通,潘玉田,郭保全,朱家萱. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]強(qiáng)沖擊載荷下永磁式電渦流阻尼器阻力特性及優(yōu)化研究[J]. 李子軒,楊國(guó)來(lái),孫全兆,王麗群,于情波. 兵工學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于空化效應(yīng)的某駐退機(jī)液壓阻力仿真研究[J]. 狄長(zhǎng)春,顧趙強(qiáng). 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2017(06)
[5]電磁阻尼器的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J]. 寇寶泉,金銀錫,張赫,張魯,張海林. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(12)
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[7]平面電磁阻尼器的特性分析[J]. 張赫,寇寶泉,金銀錫,楊國(guó)龍,趙雄浩. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(21)
[8]轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器制動(dòng)力矩計(jì)算方法[J]. 楊效軍,何仁,沈海軍. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2010(10)
[9]直線Halbach磁體用于磁浮列車渦流制動(dòng)的研究[J]. 王江波,李耀華,嚴(yán)陸光. 電氣傳動(dòng). 2010(05)
[10]車輛懸掛系統(tǒng)電磁阻尼器的研究[J]. 龍振新,馬國(guó)新. 車輛與動(dòng)力技術(shù). 2006(03)
博士論文
[1]串聯(lián)磁路混合勵(lì)磁直線渦流制動(dòng)器的研究[D]. 金銀錫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]大口徑火炮反后坐裝置多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 周樂(lè).南京理工大學(xué) 2015
[2]電磁阻尼加載系統(tǒng)研究[D]. 王有林.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3498247
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