天线罩充压筛选设备的研制

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 论文选题背景
• 1.1.1 导弹天线罩概述
• 1.1.2 导弹天线罩的特点
• 1.1.3 导弹天线罩发展过程
• 1.1.4 导弹天线罩国内外研究概况
• 1.1.5 导弹天线罩充压筛选设备研究的必要性
• 1.2 导弹天线罩充压筛选方法研究中主要问题的研究概况
• 1.2.1 工业压力容器检测方法
• 1.2.2 过程监控技术
• 1.3 论文研究的意义及主要研究内容
• 1.3.1 论文研究的意义
• 1.3.2 论文主要研究的内容
• 第二章 天线罩充压筛选设备的总体方案构建
• 2.1 基于Pro/Engineer的天线罩定位夹紧方式分析
• 2.1.1 Pro/Engineer应用模块及主要特点
• 2.1.2 参数化特征建模过程
• 2.1.3 天线罩定位夹紧方式确定
• 2.1.4 使用Pro/Mechanica仿真技术确定天线罩定位夹紧方式
• 2.2 充压筛选设备的总体方案
• 2.2.1 定位夹紧装置方案设计
• 2.2.2 天线罩内充气时受力分析
• 2.2.3 设备总体布局
• 2.2.4 系统总体框图
• 2.3 定位装卸子系统
• 2.3.1 定位支撑装置
• 2.3.2 装卸辅助装置
• 2.4 液压夹紧子系统
• 2.4.1 液压回路部分
• 2.4.2 内外胎夹紧部分
• 2.5 高压充气子系统
• 2.6 安全防护子系统
• 2.6.1 安全防护子系统功能及设计原理
• 2.6.2 安全防护子系统减灾措施
• 2.7 定位夹紧装置中关键问题分析与解决办法
• 2.7.1 平衡轴向力问题
• 2.7.2 同步夹紧问题
• 2.8 计算机测控子系统
• 2.8.1 硬件系统的总体构成
• 2.8.2 软件系统的总体结构
• 2.9 本章小结
• 第三章 测控系统硬件平台构建
• 3.1 计算机控制系统的设计原则
• 3.1.1 计算机控制系统设计的基本原则
• 3.1.2 本设备计算机测控系统的性能指标
• 3.2 控制主机
• 3.2.1 控制主机使用类型
• 3.2.2 IPC-610工控机
• 3.3 压力变送器
• 3.3.1 压力变送器的选用
• 3.3.2 溅射薄膜压力变送器
• 3.4 数据采集卡
• 3.4.1 数据采集系统及A/D转换器
• 3.4.2 数据采集卡PCL-818L硬件设置
• 3.4.3 PCL-818L信号线的连接
• 3.5 系统中抗干扰措施分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 软件系统设计与开发
• 4.1 系统的开发环境及相关技术
• 4.1.1 面向对象程序设计
• 4.1.2 Windows 2000操作平台
• 4.1.3 Visual C++6.0开发工具
• 4.2 PCL-818L数据采集卡动态链接库的使用
• 4.2.1 动态链接库简介
• 4.2.2 PCL-818L数据采集卡的初始化
• 4.2.3 动态链接库函数
• 4.3 软件总体规划
• 4.3.1 系统定时器设置
• 4.3.2 驱动程序功能预览与组件描述
• 4.3.3 基于DLL的数据采集程序开发
• 4.3.4 数据文件生成
• 4.3.5 图形动态显示
• 4.3.6 计算机过程监控
• 4.3.7 软件主体概况
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 附录A 设备工作过程流程图
• 附录B 天线罩充压筛选设备实物照片
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况及研究所取得的成果
• 致谢
• 大连理工大学学位论文版权使用授权书