混合勵磁式火炮制退機分析設(shè)計
發(fā)布時間:2021-11-16 05:34
為了避免常規(guī)火炮制退機漏液漏氣、駐退液空化效應(yīng)使后坐阻力難以計算、液體振動導(dǎo)致火炮炮口振動等缺點,本文設(shè)計了一種串聯(lián)磁路混合勵磁圓筒型直線渦流阻尼器用以替換現(xiàn)有火炮的制退機,利用電磁阻尼器初級與次級之間不需要直接接觸、控制方便、可靠性高的特點與電磁阻尼器特有的平臺效應(yīng)與電樞反應(yīng),避免了傳統(tǒng)火炮制退機的各種缺點,同時具備后坐阻力可控的優(yōu)點。首先,通過等效磁路法得出靜態(tài)時氣隙處磁感應(yīng)強度的表達(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的數(shù)值解析模型。并通過有限元軟件進行仿真分析,驗證了解析模型得到的磁感應(yīng)強度與制退力表達(dá)式的準(zhǔn)確性。然后,通過單一變量法,改變電磁制退機的電磁參數(shù)(極距、氣隙厚度、導(dǎo)體筒厚度、永磁體寬度、永磁體磁化方向長度、勵磁線圈電流強度),分析其在定速情況下的制退力曲線。得到各個電磁參數(shù)對于電磁制退力的影響。同時,分析了在不同參數(shù)情況下,電磁制退機能夠提供的制退機力的不同。并與定速情況下的制退力曲線進行比較,分析出動態(tài)情況下電磁制退機制退力特性的不同。最后,研究了在火炮發(fā)射過程中電磁制退機的溫度場特性。計算出電磁制...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電勵磁直線電磁阻尼器Fig1-1Electricexcitationlinearelectromagneticdamper
中北大學(xué)學(xué)位論文3圖1-1電勵磁直線電磁阻尼器Fig1-1Electricexcitationlinearelectromagneticdamperb)電勵磁徑向電磁阻尼器圖1-2電勵磁徑向渦流阻尼器Fig1-2Electricexcitationradialeddycurrentdamper圖1-2所示為電勵磁徑向電磁阻尼器的基本結(jié)構(gòu),主要工作原理為次級導(dǎo)體繞軸旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過程中,導(dǎo)體切割磁場,形成渦流與原磁場相互作用,產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩[18]。江蘇大學(xué)的楊效軍設(shè)計了一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電勵磁徑向電磁阻尼器,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實驗進行驗證,發(fā)現(xiàn)這種電磁阻尼器在低轉(zhuǎn)速的情況下,數(shù)值解析解與實驗結(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等人為了避免電勵磁徑向阻尼器由于需要外部電源供給勵磁繞組初級磁場而導(dǎo)致的勵磁損耗大,結(jié)構(gòu)體積大,轉(zhuǎn)換效率低的缺點,提出了一種新型自勵式渦流阻尼器結(jié)構(gòu)方案,如圖1-3a)所示。通過查找相關(guān)文獻,還有類似的電磁阻尼器結(jié)構(gòu),如圖1-3b)和1-3c)所示,這幾種自勵式渦流阻尼器工作原理相同,僅在結(jié)構(gòu)設(shè)計方式上有所差別[21,22]。
中北大學(xué)學(xué)位論文4a)自勵式電渦流阻尼器(方案A)a)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeA)b)自勵式電渦流阻尼器(方案B)b)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeB)c)自勵式電渦流阻尼器(方案C)c)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeC)圖1-3幾種不同結(jié)構(gòu)的徑向自勵式電渦流阻尼器Fig1-3Radialself-excitededdycurrentdamperswithdifferentstructuresc)電勵磁軸向電磁阻尼器a)示意圖b)實物圖圖1-4電勵磁軸向渦流阻尼器Fig1-4Electricexcitationaxialeddycurrentdamper圖1-4所示為電勵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強度的方向平行與導(dǎo)體板旋轉(zhuǎn)軸。相較于同樣提供制動轉(zhuǎn)矩的徑向電磁阻尼器,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]火炮用直線發(fā)電機性能研究[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. 2019(03)
[2]新型電磁制退機對火炮復(fù)進運動的影響分析[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. 2020(01)
[3]強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,楊國來,孫全兆,王麗群,于情波. 兵工學(xué)報. 2018(04)
[4]基于空化效應(yīng)的某駐退機液壓阻力仿真研究[J]. 狄長春,顧趙強. 機械制造與自動化. 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. 中國電機工程學(xué)報. 2015(12)
[6]混合勵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. 中國電機工程學(xué)報. 2013(24)
[7]平面電磁阻尼器的特性分析[J]. 張赫,寇寶泉,金銀錫,楊國龍,趙雄浩. 中國電機工程學(xué)報. 2013(21)
[8]轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器制動力矩計算方法[J]. 楊效軍,何仁,沈海軍. 機械科學(xué)與技術(shù). 2010(10)
[9]直線Halbach磁體用于磁浮列車渦流制動的研究[J]. 王江波,李耀華,嚴(yán)陸光. 電氣傳動. 2010(05)
[10]車輛懸掛系統(tǒng)電磁阻尼器的研究[J]. 龍振新,馬國新. 車輛與動力技術(shù). 2006(03)
博士論文
[1]串聯(lián)磁路混合勵磁直線渦流制動器的研究[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)計研究[D]. 周樂.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:3498247
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電勵磁直線電磁阻尼器Fig1-1Electricexcitationlinearelectromagneticdamper
中北大學(xué)學(xué)位論文3圖1-1電勵磁直線電磁阻尼器Fig1-1Electricexcitationlinearelectromagneticdamperb)電勵磁徑向電磁阻尼器圖1-2電勵磁徑向渦流阻尼器Fig1-2Electricexcitationradialeddycurrentdamper圖1-2所示為電勵磁徑向電磁阻尼器的基本結(jié)構(gòu),主要工作原理為次級導(dǎo)體繞軸旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過程中,導(dǎo)體切割磁場,形成渦流與原磁場相互作用,產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩[18]。江蘇大學(xué)的楊效軍設(shè)計了一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電勵磁徑向電磁阻尼器,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實驗進行驗證,發(fā)現(xiàn)這種電磁阻尼器在低轉(zhuǎn)速的情況下,數(shù)值解析解與實驗結(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等人為了避免電勵磁徑向阻尼器由于需要外部電源供給勵磁繞組初級磁場而導(dǎo)致的勵磁損耗大,結(jié)構(gòu)體積大,轉(zhuǎn)換效率低的缺點,提出了一種新型自勵式渦流阻尼器結(jié)構(gòu)方案,如圖1-3a)所示。通過查找相關(guān)文獻,還有類似的電磁阻尼器結(jié)構(gòu),如圖1-3b)和1-3c)所示,這幾種自勵式渦流阻尼器工作原理相同,僅在結(jié)構(gòu)設(shè)計方式上有所差別[21,22]。
中北大學(xué)學(xué)位論文4a)自勵式電渦流阻尼器(方案A)a)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeA)b)自勵式電渦流阻尼器(方案B)b)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeB)c)自勵式電渦流阻尼器(方案C)c)Self-excitededdycurrentdamper(SchemeC)圖1-3幾種不同結(jié)構(gòu)的徑向自勵式電渦流阻尼器Fig1-3Radialself-excitededdycurrentdamperswithdifferentstructuresc)電勵磁軸向電磁阻尼器a)示意圖b)實物圖圖1-4電勵磁軸向渦流阻尼器Fig1-4Electricexcitationaxialeddycurrentdamper圖1-4所示為電勵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強度的方向平行與導(dǎo)體板旋轉(zhuǎn)軸。相較于同樣提供制動轉(zhuǎn)矩的徑向電磁阻尼器,
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]新型電磁制退機對火炮復(fù)進運動的影響分析[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. 2020(01)
[3]強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,楊國來,孫全兆,王麗群,于情波. 兵工學(xué)報. 2018(04)
[4]基于空化效應(yīng)的某駐退機液壓阻力仿真研究[J]. 狄長春,顧趙強. 機械制造與自動化. 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. 中國電機工程學(xué)報. 2015(12)
[6]混合勵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. 中國電機工程學(xué)報. 2013(24)
[7]平面電磁阻尼器的特性分析[J]. 張赫,寇寶泉,金銀錫,楊國龍,趙雄浩. 中國電機工程學(xué)報. 2013(21)
[8]轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器制動力矩計算方法[J]. 楊效軍,何仁,沈海軍. 機械科學(xué)與技術(shù). 2010(10)
[9]直線Halbach磁體用于磁浮列車渦流制動的研究[J]. 王江波,李耀華,嚴(yán)陸光. 電氣傳動. 2010(05)
[10]車輛懸掛系統(tǒng)電磁阻尼器的研究[J]. 龍振新,馬國新. 車輛與動力技術(shù). 2006(03)
博士論文
[1]串聯(lián)磁路混合勵磁直線渦流制動器的研究[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)計研究[D]. 周樂.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:3498247
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