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天线罩充压筛选设备的研制

凌国厚  
【摘要】:天线罩是导弹的关键零件之一,其制造精度和质量直接影响天线罩的性能。天线罩属硬脆材料制成的大型复杂薄壁回转体,在其成型过程中,如果工艺控制不好就会在材料内部产生微裂纹和气孔等细微缺陷,带有缺陷的天线罩在飞行过程中的大载荷作用下会产生破坏性的后果,因此在精加工天线罩前必须对天线罩进行筛选。目前尚无可用的天线罩筛选设备,因此研究天线罩筛选方法和设备对于保证天线罩制造质量具有重要意义。 本文在分析天线罩的结构特点和技术要求的基础上,提出了天线罩充压筛选的方法,即在天线罩内腔充高压气体,观察罩体在一定压力下是否破损,从而检测出有缺陷隐患的天线罩。根据天线罩充压筛选方法研制了天线罩充压筛选设备,该设备定位夹紧安全可靠,密封措施行之有效,充气过程平稳可控,在天线罩破裂时可采取安全防护措施,实现了夹紧状态和充气过程的实时测控和动态显示,解决了天线罩研制和生产中检测筛选的难题,填补了国内外在该项技术上的空白。 采用有限元分析和三维动态仿真的方法确定天线罩定位夹紧方案。利用天线罩大端外锥面和小端外锥面实现定位;提出使用液压系统驱动内外橡胶胎夹紧装置,均匀夹紧天线罩大端内外锥面的方案,并设计了两个尺寸不同的增压缸,确保内外夹紧压力相等的前提下实现对天线罩内外侧同步施压夹紧。采用巧妙的结构设计,很好地解决了天线罩定位夹紧中避免脆性天线罩破损内外同步夹紧以及天线罩充气后平衡轴向力等关键问题。 从筛选设备机构设计和控制系统两条路径采取安全防护措施。在天线罩内放置减爆胆减少充入气体量,在天线罩外安装防爆筒防止罩体爆裂伤害操作人员及设备;在控制措施中采用充气与夹紧互锁的方法。 根据天线罩充压筛选设备的构成和工作原理,设计了天线罩充压筛选设备的测控系统。选择工控机、压力变送器、数据采集卡、接线端子板等设备,完成设备硬件安装连接与调试,并对数据采集卡进行初始化设置,提出现场布线需考虑的问题及抗干扰措施。 使用VC++编程技术,开发了天线罩充压筛选设备测控软件。该软件以数据采集模块为核心,实现了模拟量数据采集、数据存储与处理、生成动态曲线图形、操作提示以及面板按钮控制与指示灯显示等功能。软件采用面向对象程序设计的方法编制,具有良好的可扩充性和可移植性,并且界面友好,操作简易。


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