火炮升降机构可靠性测试系统的研究与实现

论文摘要

火炮在出厂前必须要经过各项性能测试,本课题是针对火炮出厂前,炮身升降机构的工作可靠性测试试验而进行的。整个系统是以升降机构为对象,液压为动力,电子元器件和单片机实现自动控制,是典型的机、电、液一体化系统。 系统主要由机械传动系统、液压驱动系统以及电子测控系统三部分组成。系统机械部分为对称结构,以实现炮身左、右两摇把的同步动作,保证火炮的平稳升降。在设计中应用了有限元方法对结构的主要受力部件进行了力学分析。液压驱动取代原有的手摇操作,为整个升降装置提供平稳、可靠的驱动力。系统采用液压马达作为执行元件,提供所需的驱动力矩。电子测控部分是整个系统的关键,该部分以单片机为核心控制单元,实现电磁阀的自动换向、工作循环自动计数和相关参数采录、处理和显示。文中还对系统的各液压参数进行了计算,并对系统工作的热平衡进行了验算。论文中详细分析了系统的控制原理及整个测控系统的软、硬件配置,通过对压力传感器采集信号的分析处理,最终完成了火炮现场测试的自动控制要求,并实现了试验数据的实时显示、存储等功能。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 机电液一体化技术概述
• 1.1.1 机电液一体化的定义
• 1.1.2 机电液一体化系统的基本要素
• 1.1.3 机电液一体化的相关技术
• 1.2 本课题的提出
• 1.3 系统结构简介
• 1.4 本课题研究的主要意义
• 第2章 机械结构的分析与实现
• 2.1 对机械结构的总体要求
• 2.2 机械结构方案的确定
• 2.3 连轴器的选择
• 2.4 机械结构的三维建模
• 2.5 机械结构的有限元分析
• 第3章 液压驱动系统的研究与实现
• 3.1 液压系统的研究步骤
• 3.2 液压系统的研究内容
• 3.3 确定液压系统主要参数
• 3.3.1 初选系统工作压力
• 3.3.2 计算系统流量
• 3.4 拟定液压系统工作原理图
• 3.4.1 制定调速方案
• 3.4.2 选择液压动力源
• 3.4.3 油路循环形式的选择
• 3.4.4 绘制液压系统原理图
• 3.5 液压元件的选择与设计
• 3.5.1 液压泵的选择
• 3.5.2 溢流阀的选择
• 3.5.3 节流阀的选择
• 3.5.4 方向控制阀的选择
• 3.5.5 油箱的设计
• 3.6 液压系统热平衡验算
• 第4章 测控系统硬件设计及选型
• 4.1 控制原理分析
• 4.1.1 控制方案的确定
• 4.1.2 压力传感器控制原理
• 4.2 控制单元的选择
• 4.2.1 单片机的基本组成
• 4.2.2 AT89C51单片机简介
• 4.3 压力传感器的选择
• 4.3.1 CYY-1型压力传感器工作原理
• 4.3.2 主要技术指标
• 4.4 A/D转换器的选择
• 4.4.1 A/D转换器转换原理
• 4.4.2 A/D转换器的主要性能指标
• 4.4.3 TLC2543及其接口电路
• 4.5 数据存储电路设计
• 4.6 显示电路设计
• 4.6.1 LED显示器
• 4.6.2 MAX7219显示驱动器及其接口电路
• 第5章 测控系统软件设计
• 5.1 主程序设计
• 5.2 A/D转换子程序
• 5.3 输出控制子程序
• 5.4 显示子程序
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文