【摘要】：質(zhì)量質(zhì)心是導(dǎo)彈的固有特性。高精度的質(zhì)量與質(zhì)心位置可以降低導(dǎo)彈飛行過程中的控制難度,是提高導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)的成功率和命中率的重要保障。因此,保證導(dǎo)彈質(zhì)量質(zhì)心的精度是對導(dǎo)彈總裝的基本要求。導(dǎo)彈質(zhì)量質(zhì)心精度的保證除了提高導(dǎo)彈的加工和裝配精度外,還必須提高其質(zhì)量特性參數(shù)測量的精度。準(zhǔn)確有效的質(zhì)量質(zhì)心參數(shù)測量是高性能導(dǎo)彈制造的前提。因此對導(dǎo)彈質(zhì)量質(zhì)心參數(shù)的檢測與分析是導(dǎo)彈研制的重要內(nèi)容。然而現(xiàn)有的導(dǎo)彈質(zhì)量質(zhì)心測量系統(tǒng)均是為特定型號研制的專用系統(tǒng),精度一般且通用性較差,難以滿足導(dǎo)彈對高精度質(zhì)量質(zhì)心的要求。針對以上問題,本文首先通過對各類質(zhì)量質(zhì)心測量方法進(jìn)行了分析比較,簡要闡述了各種測量方法的特點(diǎn)及其適用范圍。根據(jù)被測對象的外形特點(diǎn)及精度指標(biāo)要求,提出了偏心測量法,通過延長質(zhì)偏測量時(shí)傳感器支撐力的力臂,達(dá)到減小質(zhì)偏傳感器受力的目的,使得質(zhì)偏傳感器可以選擇量程小、分辨率高的敏感元件。詳細(xì)闡述了其測量原理以及測量步驟,并對其測量誤差及其影響因素進(jìn)行了分析計(jì)算,為本文質(zhì)量質(zhì)心測量總體方案設(shè)計(jì)打下理論基礎(chǔ)�；谄臏y量法,設(shè)計(jì)了高精度質(zhì)量質(zhì)心通用測量系統(tǒng)的機(jī)械主體結(jié)構(gòu)。為了提高測量系統(tǒng)的測量精度、效率,并延長使用壽命,系統(tǒng)主體部分設(shè)計(jì)了自動升降、自動調(diào)平及質(zhì)偏測量轉(zhuǎn)換等功能。稱重傳感器作為敏感元件,是測量系統(tǒng)最重要的部件,其壽命直接影響整套系統(tǒng)的使用壽命。通過測量臺的自動升降功能,使稱重傳感器僅在測量時(shí)加載,大大縮短了傳感器的承載時(shí)間,可以有效保護(hù)稱重傳感器,從而延長系統(tǒng)壽命。系統(tǒng)的自動調(diào)平功能操作簡便,保證系統(tǒng)測量時(shí)的水平度,有效提高了測量精度。質(zhì)偏測量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將質(zhì)心和質(zhì)偏測量通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分開,同時(shí)保證了質(zhì)量、質(zhì)心及質(zhì)偏的測量精度。測試工裝的支撐組件可以在測量架上滑動,以適應(yīng)不同長度導(dǎo)彈的測量,針對不同直徑的導(dǎo)彈,僅需更換相應(yīng)的環(huán)狀工裝,實(shí)現(xiàn)了對多種型號產(chǎn)品的兼容。針對高精度、高效率、易操作等要求,設(shè)計(jì)了電氣分系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了稱重傳感器的選型,質(zhì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。基于PM Designer開發(fā)了電子綜合測試儀專用軟件�；赩isual Basic 6.0,在上位計(jì)算機(jī)上開發(fā)了測試應(yīng)用程序,并引入Access數(shù)據(jù)庫,對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與分析。系統(tǒng)操作簡單方便,操作者無需培訓(xùn)即可進(jìn)行測量,測量結(jié)果顯示清晰,輸出結(jié)果打印方便快捷。系統(tǒng)適用于不同型號產(chǎn)品質(zhì)量質(zhì)心的測量,充分體現(xiàn)了測量系統(tǒng)的通用性。最后,為驗(yàn)證高精度質(zhì)量質(zhì)心通用測量系統(tǒng)的測量精度,建立了系統(tǒng)檢定規(guī)則,確定了基于標(biāo)準(zhǔn)體的測量系統(tǒng)質(zhì)量特性測量精度檢測方案。系統(tǒng)檢測用標(biāo)準(zhǔn)體由計(jì)量單位檢定有效,在此基礎(chǔ)上,分別對系統(tǒng)質(zhì)量測量精度、質(zhì)量測量重復(fù)精度、質(zhì)心測量精度、質(zhì)偏測量精度進(jìn)行了檢定。檢定結(jié)果表明系統(tǒng)測量精度較高,測量穩(wěn)定性較好。為進(jìn)一步保證實(shí)際產(chǎn)品測量精度,對安裝環(huán)狀工裝后的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量、質(zhì)心、質(zhì)偏測量精度分別進(jìn)行了檢定,檢定結(jié)果進(jìn)一步說明,高精度質(zhì)量質(zhì)心通用測量系統(tǒng)測量精度高、測量穩(wěn)定性好,能夠滿足型號產(chǎn)品的測量精度要求。
【圖文】：

研究成果就應(yīng)用于國防產(chǎn)業(yè)，并不斷向其他行業(yè)擴(kuò)展，如：電機(jī)、風(fēng)機(jī)、汽、甚至運(yùn)動器材，對這些行業(yè)產(chǎn)生了重大影響[7]。由于涉及敏感技術(shù)領(lǐng)域，核心技術(shù)對我國封鎖嚴(yán)密，即使對于盟國，其技術(shù)輸出也有諸多限制[8]。因，在先進(jìn)檢測技術(shù)及其測量設(shè)備研究領(lǐng)域，很難借鑒國外的研究經(jīng)驗(yàn)。在質(zhì)質(zhì)心參數(shù)測試領(lǐng)域，最具代表性的公司是：美國空間電子設(shè)備公司和歐洲宇局[9]。對于質(zhì)心測試，，合理的待測物受力情況和力矩測量是測試有效的關(guān)鍵。為準(zhǔn)確的測得力矩，待測物一般支承在刀口之上，因?yàn)榈犊诰哂泻芨叩撵`敏度精確的反應(yīng)待測物處于平衡狀態(tài)時(shí)的姿態(tài)[10]。上世紀(jì) 60 年代，美國及一些歐洲發(fā)達(dá)國家用一種稱為“繞性支承”或稱為口軸承”（圖 1-1 所示）的機(jī)械裝置作為刀口，它具有一維方向極大的剛度其他方向極小約束力的特性[11]。然而，目前這種技術(shù)國內(nèi)尚無成熟產(chǎn)品，灣正在進(jìn)行相關(guān)研究。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文機(jī)構(gòu)是美國 Riverhawk 公司在 1952 年研制成功的，取名為“刀支撐”。歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，目前已成為軍工、光學(xué)、汽車等領(lǐng)殊商品[12]。美國空間電子設(shè)備公司（Space Electronics LLC）作為刀口在質(zhì)心測試領(lǐng)域取得了成功的應(yīng)用[13]。5 年前后，以美國空間電子設(shè)備公司為代表，開發(fā)出針對質(zhì)心專用的空氣軸承及磁閉環(huán)力矩傳感器[14]。這兩項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明了有效控制，較好的保證了測試精度。下圖為美國空間電子設(shè)量及轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備的原理示意圖[15]如圖 1-2 所示：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TJ760.5

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本文編號：2610290