双管联动自动机结构设计与动力学仿真

发布时间：2020-04-26 16:19

【摘要】：本文以12.7mm航空机枪为研究对象,综述了国内外单管、双管及转管航空自动武器的研究与发展现状,针对单管航空机枪射速较低、转管航空机枪结构复杂、质量较大的问题,设计了一种新型12.7mm双管联动航空机枪。对双管联动自动机总体方案进行了设计,其大致的工作原理是:首先电机将动力传输给自动机联动圆柱凸轮,自动机联动圆柱凸轮在电机的驱动下旋转运动,旋转时通过齿轮,间歇机构使得拨弹抓完成拨弹工作;凸轮上的曲线槽带动左右滑板前后往复运动,进而实现枪机的推弹以及抽壳过程;根据对工作原理的分析,确定了自动机的工作循环图。利用经典内弹道学理论,建立了该航空机枪的内弹道模型以及后效期压力计算模型,编制了Simulink模型,经运行得到了内弹道及后效期火药燃气压力随时间变化曲线,确定了自动机工作时的安全闭锁时间。根据双管联动式自动机的总体方案以及技术要求,对自动机联动圆柱凸轮、开闭锁机构、推弹加速机构、进弹输弹机构及机匣等主要部件进行了详细的结构设计,并利用UG建立了该自动机的三维实体模型。把UG建立好的三维实体模型导入ADAMS生成虚拟样机模型。首先对双管联动自动机进行运动学分析,利用自动机运动学分析得出的数据,通过电机拖动的知识估算出外加电机的功率及主要载荷扭矩。在模型假设前提下,添加约束、接触以及载荷,建立了双管联动自动机动力学模型,计算得出滑板、枪机、脱链器和拨弹爪这些主要部件的运动特性曲线。根据这些验证双管联动自动机设计的可行性。
【图文】：

在未来，双管自动机联动机枪，依据质量轻、射速高的特点可以替代现有的以及三管的航空机枪。其可以通过吊舱加挂在非武装直升机上[4~8]，使这类直升机备一定的战斗能力（如图 1.1 所示）。作战时，可以对地面部队提供一定的火力支援升机依然保留原有的作用，并且在执行任务时可以减少对专用武装直升机护航的依型机枪经过适当的改进，该型武器可以应用在不同的机动平台（车载，船载）。这加强了对机动目标的打击能力。以往双管联动自动武器多为内能源的，虽然具有较高的射速，但也存在一些不足先，其是利用火药弹来启动，由于武器上只装有极少数的火药弹，一般不能进行短；其次，当遇到哑弹不发火以及火药残渣堵塞导气孔，则武器则不能继续工作；最后射击中断后，膛内会留一发弹药，由于膛内温度较高，有自燃的危险[9~10]。基于这足之处，本课题对加斯特原理进一步深化和完善，把原有的以内能源为动力的双管的自动武器改为使用外能源进行工作。这样就能弥补以上不足之处。

中北大学学位论文联动自动机总体方案动自动机使用 54 式 12.7mm 机枪弹，利用弹链供弹，外部电机该自动机主要由身管、机匣、闭锁机构、供弹机构、加速机构和双管联动自动机的总体方案拟定如下[21~25]：的确定器一般采用电机或者液压马达等外能源驱动装置来输入功率动机的高速运转来完成滑板前后运动，进行拨弹、压弹、闭锁、击自动机是采用电机驱动圆柱凸轮带动自动机完成自动循环。如电机驱动下旋转，，然后圆柱凸轮通过凸轮曲线槽使得左、右滑板后的往复运动。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TJ26

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李佩宁;;硬纸板自动机——STEM课程之初探机械和艺术的交集[J];基础教育参考;2017年03期

2 高小强,游安清,郑忠;扩散和化学反应的多物质格子气自动机模型[J];化工冶金;2000年03期

3 吴警余;吴忠贯;;运动生物力学行为过程自动机[J];浙江体育科学;1989年01期

4 梁冰;刘群;;基于自动机模型数据关联性能评估算法[J];电子科技大学学报;2008年04期

5 王保群;张强勇;李明田;;模拟三点弯曲试验的细胞自动机模型[J];地下空间与工程学报;2008年04期

6 王红,闾国年;城市细胞自动机模型研究的回顾与展望[J];经济地理;2003年02期

7 张悦;王东风;韩璞;徐大平;;一类混杂系统的推广自动机模型及其仿真[J];系统仿真学报;2007年15期

8 刘桂萍,傅征祥,刘杰;摩擦时间依从的地震活动性细胞自动机模型[J];地球物理学报;2000年02期

9 赵星,PhilippedeReffye,熊范纶,胡包钢,康孟珍;基于双尺度自动机模型的植物花序模拟[J];计算机学报;2003年01期

10 施枫;;一类非线性混合自动机的离散化验证[J];电脑知识与技术;2018年05期

相关会议论文 前6条

1 杨小军;郑应平;;基于有限自动机模型的DEDS稳定性研究[A];第三届全国控制与决策系统学术会议论文集[C];1991年

2 刘小梅;田彦涛;王磊;;基于混合自动机模型和模糊逻辑的多自主车避碰规划[A];2011年中国智能自动化学术会议论文集（第一分册）[C];2011年

3 张亚琼;韩江洪;魏振春;;一种改进的DES自动机模型知识表示和快速知识提取方法[A];全国第十届企业信息化与工业工程学术年会论文集[C];2006年

4 杨振宇;陈宗基;;混合系统的一类混合输入输出自动机模型[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年

5 郭令忠;李彦平;徐心和;;离散事件动态系统的实时在线监控策略[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年

6 刘桂萍;傅征祥;刘杰;;摩擦时间依从的地震活动性细胞自动机模型[A];沿海经济发达地区地震预报学术研讨会文集[C];2000年

相关博士学位论文 前2条

1 梁冰;基于自动机理论的多传感器融合建模方法研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

2 张楚贤;基于元模型的工程系统仿真建模方法及应用研究[D];华中科技大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 贡芬云;双管联动自动机结构设计与动力学仿真[D];中北大学;2019年

2 任昕悦;基于组合不可行路径的组合线性混成自动机可达性验证研究[D];南京大学;2019年

3 陈建华;FHP-Ⅱ格子气自动机的碰撞规则及数字电路实现[D];吉林大学;2018年

4 陆卫东;基于惯性器件的某机械运动测量装置研究[D];南京理工大学;2018年

5 李晓彤;35mm双管转膛自动机总体设计与动力学仿真[D];中北大学;2016年

6 余泉;基于混杂自动机模型的DC-DC变换器的控制方法研究[D];华南理工大学;2014年

7 邓青青;虚拟柑橘生长可视化建模研究与实现[D];重庆大学;2007年

8 王向飞;基于自动机理论的钢铁线材打包机控制软件设计[D];浙江工业大学;2016年

9 李健文;细胞自动机在杆系结构中的应用[D];武汉理工大学;2002年

10 范素娟;基于时间自动机模型的测试用例生成方法研究[D];郑州大学;2010年

本文编号：2641673