【摘要】：彈帶與身管材料之間的摩擦過程對火炮壽命和射擊精度的研究有著重要意義,而動摩擦系數(shù)是描述摩擦過程的一個重要參數(shù),通過實測方法得到動摩擦系數(shù)是目前最為迫切的途徑,因此開展了彈帶與身管材料動摩擦系數(shù)測試方法研究。根據(jù)彈帶與身管材料動摩擦系數(shù)測試要求,提出了一種動摩擦系數(shù)測試方法。給出了動摩擦系數(shù)的測試原理,仿真分析了彈帶與身管材料高速摩擦過程中摩擦力和正壓力的特性,同時也探討了其他因素對動摩擦系數(shù)的影響,并據(jù)此提出了彈帶與身管材料動摩擦系數(shù)測試裝置的設計要求。設計了彈帶與身管材料動摩擦系數(shù)測試裝置,搭建了實驗測試系統(tǒng)。彈帶與身管材料動摩擦系數(shù)測試裝置由彈道槍、滑動組件、摩擦力傳感器、帶有摩擦面的正壓力傳感器以及相應的采集設備組成。通過彈道槍高速驅(qū)動滑動組件到所需速度,滑動組件上的摩擦帶擠進帶有摩擦面的正壓力傳感器,并拉伸摩擦力傳感器,正壓力和摩擦力傳感器分別輸出正壓力和摩擦力信號,實現(xiàn)了彈帶材料與身管材料的高速摩擦及動摩擦系數(shù)的測量。分別基于彈性圓筒和厚壁圓筒的原理開展了動態(tài)應變式摩擦力和正壓力傳感器的設計,通過傳感器材料的選取以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計,提高了傳感器的頻率響應范圍,利用ANSYS軟件對其靜動態(tài)特性進行了仿真分析,分析結(jié)果表明,動態(tài)應變式摩擦力傳感器頻響為3399Hz,正壓力傳感器頻響為67KHz�；趶棊c身管材料動摩擦系數(shù)測試裝置,仿真分析了初速為550m/s的摩擦過程,解釋了高速摩擦現(xiàn)象,獲得并分析了動態(tài)應變式摩擦力和正壓力傳感器的響應曲線,根據(jù)測量曲線計算出動摩擦系數(shù),驗證了彈帶與身管材料動摩擦系數(shù)測試裝置的性能。利用彈帶與身管材料動摩擦系數(shù)測試裝置測試分析了摩擦速度約為500m/s時的摩擦系數(shù)。針對彈帶與身管材料高速摩擦環(huán)境惡劣,傳感器響應信號干擾嚴重的問題,采用小波去噪方法對實測摩擦應變和正壓應變信號進行了去噪處理。動摩擦系數(shù)測量結(jié)果表明,在摩擦速度約為500m/s時,動摩擦系數(shù)值為0.03。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TJ306
【圖文】：

擦系數(shù)測量傳感器研宄現(xiàn)狀逡逑所用儀器，動摩擦系數(shù)的測試方法可分兩類，為機械法和電測法［２１］［２２］損較大，而且機械慣性大，數(shù)值不穩(wěn)定，很難保證測試結(jié)果的精度和以力傳感器為主要手段，把力傳感器附加在被測元件上，摩擦力、摩換成電量，輸入到測量或記錄儀上，自動記錄下摩擦力和正壓力的變數(shù)［２３］。針對不同的摩擦過程，現(xiàn)代學者幾乎均采用現(xiàn)有的傳感器或自測量動摩擦系數(shù)＃。逡逑述摩擦磨損試驗機中，普遍使用的是現(xiàn)有的力傳感器或扭矩傳感器，大開介紹。田成達，唐鼎等［２４］采用如圖１．４所示的實驗方法測定金屬材數(shù)。使用Ｋｉｓｔｌｅｒ動力計做為力傳感器，以工作臺帶動摩擦副運動，同時出摩擦力和法向力，進而獲得動摩擦系數(shù)。這種測量方法原理簡單，安成的傳感器往往面臨著接口不匹配，安裝困難的問題，經(jīng)常需要制作件，與特定裝置的適配型極低，使用不便。逡逑

擦系數(shù)測量傳感器研宄現(xiàn)狀逡逑所用儀器，動摩擦系數(shù)的測試方法可分兩類，為機械法和電測法［２１］［２２］損較大，而且機械慣性大，數(shù)值不穩(wěn)定，很難保證測試結(jié)果的精度和以力傳感器為主要手段，把力傳感器附加在被測元件上，摩擦力、摩換成電量，輸入到測量或記錄儀上，自動記錄下摩擦力和正壓力的變數(shù)［２３］。針對不同的摩擦過程，現(xiàn)代學者幾乎均采用現(xiàn)有的傳感器或自測量動摩擦系數(shù)＃。逡逑述摩擦磨損試驗機中，普遍使用的是現(xiàn)有的力傳感器或扭矩傳感器，大開介紹。田成達，唐鼎等［２４］采用如圖１．４所示的實驗方法測定金屬材數(shù)。使用Ｋｉｓｔｌｅｒ動力計做為力傳感器，以工作臺帶動摩擦副運動，同時出摩擦力和法向力，進而獲得動摩擦系數(shù)。這種測量方法原理簡單，安成的傳感器往往面臨著接口不匹配，安裝困難的問題，經(jīng)常需要制作件，與特定裝置的適配型極低，使用不便。逡逑

器來減小測量的難度，提高測量的精度。如以下學者均對力／壓力傳感器有過研究和設計：逡逑西南交通大學的史炎［２５］基于應變測試技術(shù)，設計了一種用于摩擦系數(shù)測量的二維力傳逡逑感器，主要利用電橋加減特性分別測出摩擦力、正壓力。圖１．５是史炎設計的直角型組逡逑合力傳感器結(jié)構(gòu)圖。由于這種傳感器是用于機車活塞環(huán)的動摩擦系數(shù)測量，屬于低速，逡逑故不能直接用于彈帶和身管材料在高速摩擦過程中的動摩擦系數(shù)測量，只是此傳感器的逡逑設計原理對本課題有一定的借鑒意義，若要使用此傳感器，還需在其安裝接口，量程和逡逑響應速度等方面做深入研究或改進。逡逑｜邋Ｆｊ，邐Ａ—Ａ逡逑＊邋ｙ邐邋＿＿＿ｓ＿逡逑＇＠邋＠￣Ａ邐＾逡逑ｌＣ－－……一＼逡逑Ｉ邋－Ｌｈ：Ｌ＾逡逑＇邋ｄＺ：逡逑一邋Ｖ邐／逡逑Ｋ，ｉｌ0ｉＶｉ邋ａａ邐八—逡逑ｒＡ；邋■＇／＞逡逑２２３ＺＴ￣？邐＼Ａ．邋■＞逡逑ＬＪｉ！邋ａＺｊ逡逑ｎ＾逡逑邐邐ｊ邋ｔ逡逑￣￣￣邋＾，逡逑ｕ逡逑圖１．５史炎設計的直角型組合力傳感器逡逑長安大學的隋正［２６］設計了一種路面動摩擦系數(shù)測量傳感器，這是一種應變式扭矩傳逡逑感器

【參考文獻】

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1 梁文凱;周克棟;李踐飛;;身管與彈丸的熔融磨損模型與研究[J];兵工自動化;2015年09期

2 王偉;孫見君;涂橋安;馬晨波;;摩擦磨損試驗機發(fā)展現(xiàn)狀研究[J];機械設計與制造工程;2015年07期

3 孫全兆;楊國來;王鵬;葛建立;謝潤;;某大口徑榴彈炮彈帶擠進過程數(shù)值模擬研究[J];兵工學報;2015年02期

4 吳斌;鄭靖;;槍炮射擊過程中彈丸與身管相互作用及其影響[J];四川兵工學報;2011年05期

5 雒建斌;李津津;;摩擦學的進展和未來[J];潤滑與密封;2010年12期

6 田成達;唐鼎;李大永;彭穎紅;;一種摩擦系數(shù)的測量方法及其在數(shù)值模擬中的應用[J];塑性工程學報;2008年05期

7 張景柱;郭凱;徐誠;;六維力傳感器靜態(tài)解耦算法應用研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2007年12期

8 吳福兵;一種板成形摩擦系數(shù)的測試裝置[J];機械制造與自動化;2005年03期

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本文編號：2783648