偏心測(cè)量系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

張志巍，姚國(guó)年，劉海梅，關(guān)艷軍

(中國(guó)人民解放軍63870部隊(duì)，陜西 華陰　714200)

?

偏心測(cè)量系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

張志巍，姚國(guó)年，劉海梅，關(guān)艷軍

(中國(guó)人民解放軍63870部隊(duì)，陜西 華陰714200)

摘要：偏心距是彈箭飛行穩(wěn)定性的重要影響因素，其精確測(cè)量是保證彈道計(jì)算正確性的關(guān)鍵；為了解決某些特殊外形的彈體，在利用偏心測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量偏心時(shí)，驅(qū)動(dòng)彈體精確轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)出現(xiàn)卡滯、打滑等現(xiàn)象，導(dǎo)致無(wú)法自動(dòng)測(cè)量的問(wèn)題；根據(jù)系統(tǒng)偏心距測(cè)量的原理和試驗(yàn)操作步驟，分析了測(cè)量過(guò)程設(shè)備存在的不足及產(chǎn)生原因，提出了改進(jìn)支撐和用減速伺服電機(jī)增加旋轉(zhuǎn)力矩的方案，并進(jìn)行了詳細(xì)地設(shè)計(jì)及計(jì)算；驗(yàn)證結(jié)果表明，改進(jìn)后的系統(tǒng)可以有效解決電機(jī)直驅(qū)不規(guī)則彈體時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，測(cè)量精度提高了4.15倍；擴(kuò)大了測(cè)量范圍，提高了驅(qū)動(dòng)精度和測(cè)量效率，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：偏心距;自動(dòng)測(cè)量;改進(jìn)設(shè)計(jì);彈道計(jì)算

0引言

彈箭偏心位置決定彈箭的射擊散布性能和飛行軌道，它直接影響彈箭的目標(biāo)命中率，在彈道計(jì)算中起很重要的作用。精確測(cè)量彈箭的偏心距的大小，為分析研究彈箭性能提供依據(jù)[1]。目前大多采用多點(diǎn)支撐稱(chēng)重法[2]，測(cè)量時(shí)，需要在彈體上劃出四等分圓周的母線。任意選擇一條母線，依次轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)彈體，使彈體分別處于0°、90°、180°、270°位置，分別測(cè)出彈體在相應(yīng)4個(gè)位置時(shí)的壓力值，根據(jù)靜力矩平衡原理建立4個(gè)狀態(tài)的方程組，從而解得彈箭的偏心距[3-5]。

為了減少人工的誤差和對(duì)彈體損傷，偏心距測(cè)試系統(tǒng)采用摩擦傳動(dòng)的原理驅(qū)動(dòng)彈體轉(zhuǎn)動(dòng)4個(gè)位置，配合編碼器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制，保證滾動(dòng)平穩(wěn)且滾動(dòng)力矩非常小。為了滿足不同質(zhì)量段的彈體的測(cè)量精度，將彈體分成幾個(gè)質(zhì)量段，每個(gè)質(zhì)量段采用單獨(dú)的滾轉(zhuǎn)部件驅(qū)動(dòng)彈體進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)這種方法，摒棄了劃母線的步驟，減小了人為因素的影響，提高了測(cè)量精度，節(jié)省了測(cè)量工序，提高了測(cè)量效率。然而該設(shè)備在測(cè)量大質(zhì)量或不規(guī)則彈體時(shí)，出現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)輪打滑、驅(qū)動(dòng)輪卡滯、驅(qū)動(dòng)力不足等嚴(yán)重影響測(cè)量精度的問(wèn)題。針對(duì)這種現(xiàn)象，本文詳細(xì)分析了測(cè)量過(guò)程設(shè)備的誤差來(lái)源，提出了改進(jìn)方案，并進(jìn)行了詳細(xì)地設(shè)計(jì)及計(jì)算。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證表明，改進(jìn)后的系統(tǒng)可以有效解決電機(jī)直驅(qū)不規(guī)則、大彈體時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，擴(kuò)大了測(cè)量范圍，提高了驅(qū)動(dòng)精度和測(cè)量效率，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

1測(cè)量原理和測(cè)量步驟

1.1測(cè)量原理

質(zhì)偏心測(cè)量系統(tǒng)采用多支點(diǎn)稱(chēng)重法測(cè)量偏心距，基本原理：將3個(gè)高精確度的壓力傳感器安裝于測(cè)試平臺(tái)的底部，使該3個(gè)傳感器形成等腰三角形(見(jiàn)圖1(a))，被試彈體安放于該測(cè)試平臺(tái)的V形支架上，從而完成被試品偏心距的測(cè)量。

圖1　測(cè)量原理圖

其中：F1、F2、F3為各稱(chēng)重傳感器所受壓力。偏心測(cè)量原理如圖1(b)所示。測(cè)量時(shí)，任意選擇一個(gè)位置作為0°，精確轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)彈體，使彈體分別處于0°、90°、180°、270°位置，分別通過(guò)3個(gè)壓力傳感器測(cè)出彈體在相應(yīng)4個(gè)位置時(shí)的壓力值，然后根據(jù)靜力矩平衡原理有：

(1)

聯(lián)立以上4個(gè)方程，則：

(2)

(3)

(4)

(5)

(L為已知固定尺寸)

根據(jù)各位置幾何關(guān)系有：

(6)

(7)

1.2測(cè)量步驟

由于被測(cè)彈體種類(lèi)多、范圍廣，為了滿足偏心測(cè)量精度≤0.01 mm的軍標(biāo)要求，根據(jù)所有被測(cè)彈體質(zhì)量和長(zhǎng)度劃分4個(gè)區(qū)間，不同區(qū)間內(nèi)的彈體用同一個(gè)測(cè)試平臺(tái)測(cè)試。試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)被測(cè)彈體的口徑和重量，選用不同的測(cè)試平臺(tái)，且不同的測(cè)試平臺(tái)采用單獨(dú)的高精度的稱(chēng)重傳感器，從而可以測(cè)量各種口徑的彈體，并保證其高測(cè)量精度。

1.2.1測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前使用的測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量偏心距采用“三點(diǎn)支撐法”，測(cè)量設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)包括測(cè)量臺(tái)面、不同量程的秤盤(pán)及三組壓力傳感器。秤盤(pán)結(jié)構(gòu)如圖2所示。在秤盤(pán)下有3個(gè)支腳，對(duì)應(yīng)3個(gè)壓力傳感器測(cè)量彈體的重量。測(cè)量時(shí)彈體放于秤盤(pán)上，通過(guò)下支撐和上驅(qū)動(dòng)的方式，用手動(dòng)旋緊“壓塊及絲杠”，使步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪與彈體充分接觸，驅(qū)動(dòng)被測(cè)彈體旋轉(zhuǎn)，被測(cè)彈體驅(qū)動(dòng)角度傳感器，角度傳感器向控制軟件回傳數(shù)據(jù)，由軟件控制電機(jī)按給定角度旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成閉環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)彈體精確旋轉(zhuǎn)90°。

圖2　偏心距測(cè)量秤盤(pán)結(jié)構(gòu)

1.2.2測(cè)量步驟

測(cè)量偏心距的具體步驟：

1)測(cè)量時(shí)，將彈體放置在V型支座上，利用水平儀和調(diào)節(jié)V型支座的高度進(jìn)行彈體調(diào)平。

2)扣緊壓座，使得驅(qū)動(dòng)輪和壓緊輪與彈體充分接觸，以保證電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)彈體正常轉(zhuǎn)動(dòng)，編碼器可以正常讀數(shù)。

3)升起承載壓力傳感器的3個(gè)小平臺(tái)(位于臺(tái)面的下方)到一定高度，使得壓力傳感器與秤盤(pán)3個(gè)支腳接觸。

4)選擇任意一個(gè)位置作為起點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，然后依次旋轉(zhuǎn)彈體90°，使之分別處于90°、180°、270°，并測(cè)出相應(yīng)這4個(gè)位置時(shí)傳感器所受的壓力，從而根據(jù)上述靜力矩平衡原理計(jì)算出偏心距大小。

2系統(tǒng)不足及分析

2.1系統(tǒng)存在不足

采用倒U型框壓緊彈體上驅(qū)動(dòng)的方式，設(shè)備在旋轉(zhuǎn)90°過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)打滑或轉(zhuǎn)動(dòng)不到位的現(xiàn)象，對(duì)于保證精度產(chǎn)生很大影響。在測(cè)試系統(tǒng)長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，設(shè)備存在這些不足都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成較大的誤差[6-8]。

1)前后竄動(dòng):在測(cè)量部分外形以錐部為主的彈體時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪與彈體接觸面較小，加之錐面的影響，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)彈體前后竄動(dòng)的現(xiàn)象，如圖3所示。這種前后竄動(dòng)的現(xiàn)象主要是由于彈體前后均沒(méi)有定位，而驅(qū)動(dòng)輪在沿彈體的錐面圓周滾轉(zhuǎn)時(shí)，彈體重力分量的反作用力會(huì)推動(dòng)彈體移動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)的圓周越大移動(dòng)量就越大，從而影響到測(cè)量結(jié)果。

圖3　電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪面與彈體接觸面小

2)驅(qū)動(dòng)輪卡滯:在測(cè)量部分圓柱度較差的彈體時(shí)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)至外徑較大處時(shí)，會(huì)使壓力過(guò)大，驅(qū)動(dòng)輪卡死難以旋轉(zhuǎn)，造成驅(qū)動(dòng)輪卡滯，如圖4所示。這種現(xiàn)象出現(xiàn)是由于驅(qū)動(dòng)輪和彈體之間的接觸造成的，在放置彈體的初始位置，彈體截面直徑略小，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到某一截面直徑略大處時(shí)，滾輪和驅(qū)動(dòng)輪就會(huì)將彈體卡緊，從而造成驅(qū)動(dòng)輪卡滯的現(xiàn)象。

圖4　電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪在彈體上的壓力不一致

3)驅(qū)動(dòng)力不足:在測(cè)量質(zhì)量較大的彈體時(shí)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩較小，用直驅(qū)方式驅(qū)動(dòng)彈體，存在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力不足的問(wèn)題，如圖5所示。這種現(xiàn)象出現(xiàn)主要是由于質(zhì)量較大彈體往往口徑也較大，而遇到偏心略大的彈體時(shí)，產(chǎn)生的偏心力矩也比較大，驅(qū)動(dòng)輪大小一定的情況下，采用直驅(qū)方法就存在驅(qū)動(dòng)力不足的現(xiàn)象。

圖5　用直驅(qū)方式驅(qū)動(dòng)彈體，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力不足

以45 kg稱(chēng)盤(pán)測(cè)量8發(fā)82 mm彈體偏心距為例說(shuō)明。

根據(jù)傳動(dòng)比

(8)

式中，θa為步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)角；Da為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪直徑；Db為彈體直徑；θb為彈體步進(jìn)角。

當(dāng)Da=50 mm，θa=0.5°，Db=82 mm，則θb=0.3°即步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步進(jìn)角，彈體旋轉(zhuǎn)約0.3°。

從理論上計(jì)算，彈體旋轉(zhuǎn)完全符合精度要求，但因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)力矩小，且負(fù)載時(shí)大時(shí)小，導(dǎo)致丟步十分嚴(yán)重。

(9)

式中，B為當(dāng)彈體旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí)步進(jìn)電機(jī)應(yīng)理論旋轉(zhuǎn)步數(shù)。

當(dāng)彈體旋轉(zhuǎn)270°即θb=270°時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的理論步數(shù)應(yīng)為885.6步。實(shí)測(cè)步數(shù)和丟步情況如表1所示。

表1　步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)彈體旋轉(zhuǎn)270°時(shí)步進(jìn)步數(shù)

3改進(jìn)設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算

3.1秤盤(pán)結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)

針對(duì)錐形外形的彈體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生竄動(dòng)，使得支撐部位的直徑發(fā)生變化，通過(guò)編碼器來(lái)控制滾轉(zhuǎn)90°不準(zhǔn)確的問(wèn)題，采取加裝定位機(jī)構(gòu)的辦法。在測(cè)量錐形外形的彈體時(shí)，前端增加一個(gè)可調(diào)節(jié)支架。在支架前端制作一個(gè)導(dǎo)軌和一個(gè)定位擋板結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌與支架水平連接并固定，定位擋板可以沿著導(dǎo)軌前后滑動(dòng)，可以在導(dǎo)軌隨意位置固定。在測(cè)量時(shí)，保證錐形外形的彈體在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)前后竄動(dòng)。

針對(duì)驅(qū)動(dòng)輪卡滯的情況，采取改進(jìn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的辦法?，F(xiàn)有測(cè)試設(shè)備采用上驅(qū)動(dòng)的方式，即在倒U型框上安裝驅(qū)動(dòng)輪和壓緊輪，以壓緊彈體的同時(shí)驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)。為了避免這種方式帶來(lái)的諸多問(wèn)題，采用下驅(qū)動(dòng)的方式，即在秤盤(pán)的支撐輪上加裝電機(jī)和編碼器，拆除倒U型框。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6　結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)示意圖

3.2改變支撐方式

將下支撐上驅(qū)動(dòng)改為支撐與驅(qū)動(dòng)合二為一，簡(jiǎn)化機(jī)械機(jī)構(gòu)，解決驅(qū)動(dòng)輪打滑和卡死不轉(zhuǎn)的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速的脈沖個(gè)數(shù)和頻率重新校正，即可使改進(jìn)后的支撐方式滿足測(cè)量要求。

3.3驅(qū)動(dòng)方式改進(jìn)設(shè)計(jì)及計(jì)算

3.3.1受力分析

針對(duì)驅(qū)動(dòng)力不足的情況，采取改進(jìn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力源的辦法。經(jīng)過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)的改進(jìn)后，測(cè)量設(shè)備自然就成了下驅(qū)動(dòng)的方式。測(cè)量設(shè)備采用上驅(qū)動(dòng)時(shí)，選擇的是步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力源。步進(jìn)電機(jī)存在丟步現(xiàn)象，丟步過(guò)于嚴(yán)重會(huì)造成彈體旋轉(zhuǎn)角度不到位，電機(jī)頻繁啟動(dòng)，卻無(wú)法完成偏心測(cè)量，嚴(yán)重卡滯導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)因過(guò)熱易燒毀。因此，改用伺服電機(jī)這種控制精度較高的產(chǎn)品作為驅(qū)動(dòng)源。

采用伺服電機(jī)配合減速器的方式驅(qū)動(dòng)，解決旋轉(zhuǎn)力距不足的問(wèn)題，同時(shí)可進(jìn)一步提高彈體旋轉(zhuǎn)精度，避免設(shè)備改進(jìn)對(duì)測(cè)量精度的影響。

由于減速伺服電機(jī)存在減速比，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)精度遠(yuǎn)高于直驅(qū)電機(jī)。下面對(duì)旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行受力分析。

圖7驅(qū)動(dòng)輪受力圖

(10)

(11)

式中，G為被測(cè)彈體重力；F為彈體施于驅(qū)動(dòng)輪與角度傳感輪合力；N為彈體施于驅(qū)動(dòng)輪的壓力；θ為力F與力N之夾角。

(12)

(13)

式中，F(xiàn)擦為施于驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)摩擦力；μ為彈體在驅(qū)動(dòng)輪上的滾動(dòng)摩擦系數(shù)；D為驅(qū)動(dòng)輪半徑；M為驅(qū)動(dòng)彈體的旋轉(zhuǎn)力矩，則：

3.3.2驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算

彈體放置在滾輪的V型支撐上，電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾輪滾轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)彈體滾轉(zhuǎn)。彈體滾轉(zhuǎn)需要克服滾動(dòng)摩擦力矩及偏心力矩，其平衡力距原理如圖8所示。

圖8平衡力距原理圖

滾動(dòng)摩擦力矩為滾輪所受正壓力乘以滾動(dòng)摩擦系數(shù)，偏心力矩的最大值為彈體質(zhì)量乘以偏心力矩，因此彈體滾轉(zhuǎn)所需的滾轉(zhuǎn)力矩可用如下公式求得：

(14)

由公式(14)可以看出，正壓力F與支撐包角有關(guān)，包角越大，正壓力越大，在實(shí)際工程應(yīng)用中，包角不會(huì)超過(guò)120°時(shí)，正壓力N等于彈體的質(zhì)量。

在測(cè)量質(zhì)量大的彈體時(shí)，選用大秤盤(pán)，此時(shí)，選擇被測(cè)對(duì)象的最大質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。以質(zhì)量為100 kg，彈徑為122 mm，偏心距為2 mm，滾動(dòng)摩擦系數(shù)為0.03的彈體為例，由公式(14)計(jì)算得到，彈體滾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力T=82 N，滾輪的直徑R=60 mm，因此，滾輪的驅(qū)動(dòng)力矩M=2.46 N·m。

由于彈體的滾轉(zhuǎn)速度非常小，一般控制在10 m/s，所需要的功率很小，在上面的條件下，所需功率P=0.8 W。因此，電機(jī)及減速器的選型范圍很廣，功率可以滿足要求，主要考慮的是扭矩大小。

在改進(jìn)設(shè)計(jì)中選用了松下50 W伺服電機(jī)配以1∶60的行星齒輪減速器，減速器的輸出扭矩T=20 N·m，因此選用下驅(qū)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)100 kg的彈體是沒(méi)有問(wèn)題的。另外，50 W電機(jī)加上行星齒輪減速器是可選的最小規(guī)格，因此，該電機(jī)所提供的力矩足以驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品滾轉(zhuǎn)。

滾輪的材質(zhì)為鋼，一般的情況下，鋼-鋼的靜摩擦系數(shù)為0.15，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1，因此系統(tǒng)提供的最大靜摩擦力為F靜=150 N，動(dòng)摩擦力為F動(dòng)=100 N，因此，一般情況下，彈體是不會(huì)出現(xiàn)打滑的情況的。

4試驗(yàn)驗(yàn)證分析

為了驗(yàn)證改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)精確驅(qū)動(dòng)，以劃出四等分母線的彈體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)度數(shù)的比較。將彈體放置在秤盤(pán)上，并用磁性表座上的一個(gè)指針確定起始位置，四次旋轉(zhuǎn)都準(zhǔn)確使得指針指向90°、180°、270°位置。

彈體的靜態(tài)參數(shù)不是一個(gè)已知量，無(wú)法作為標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行精度驗(yàn)證。因此，將一系列標(biāo)準(zhǔn)樣柱作為標(biāo)準(zhǔn)件，采用樣柱的靜態(tài)特征量作為標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證[9-10]，測(cè)量數(shù)據(jù)表明系統(tǒng)精度滿足設(shè)計(jì)要求。以某型彈體樣柱測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)精度作以闡述，別對(duì)使用原有測(cè)量設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)和使用改進(jìn)的測(cè)試設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。如表2所示。

表2　樣柱偏心距測(cè)量數(shù)據(jù)表

通過(guò)對(duì)比表2數(shù)據(jù)，在使用原設(shè)備前，測(cè)量誤差最大為0.25 mm，最小為0.018 mm，平均誤差為0.022 4 mm。

使用改進(jìn)后設(shè)備測(cè)量樣柱后，測(cè)量最大誤差為0.08 mm，最小誤差為0.04 mm，平均誤差為0.005 mm。

使用原設(shè)備和改進(jìn)后測(cè)量設(shè)備對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響為4.15。測(cè)量精度在使用測(cè)試系統(tǒng)后測(cè)量精度提高了4.15倍。在測(cè)量過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生前后竄動(dòng)、也沒(méi)有出現(xiàn)打滑卡滯等現(xiàn)象，較與原來(lái)的設(shè)備偏心距測(cè)量精度得到了提高，數(shù)據(jù)一致性也有提高。

5結(jié)論

根據(jù)偏心距測(cè)試系統(tǒng)的基本測(cè)量原理，分析了在測(cè)量過(guò)程中造成測(cè)量數(shù)據(jù)精度降低的原因，并進(jìn)行了機(jī)械結(jié)構(gòu)改進(jìn)和驅(qū)動(dòng)力的詳細(xì)計(jì)算，試驗(yàn)驗(yàn)證了經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的測(cè)量設(shè)備精度滿足要求，同時(shí)也能夠滿足不同形狀和重量彈體的測(cè)量，測(cè)量效率大大提高，對(duì)以后的偏心測(cè)量設(shè)備設(shè)計(jì)具有借鑒意義。

1)在結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)中，充分考慮改造的可行性，解決了前后竄動(dòng)和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)卡滯的故障。

2)選用合適的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)輪設(shè)計(jì)，解決了大質(zhì)量彈體測(cè)量時(shí)驅(qū)動(dòng)力不足的問(wèn)題。

3)改進(jìn)后的設(shè)備簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，可提高系統(tǒng)的可靠性并提高測(cè)量效率, 測(cè)量精度提高了4.15倍。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳賢隆,徐肖琪,丁彩云. 彈箭靜態(tài)參數(shù)測(cè)量原理和技術(shù)[M].北京:宇航出版社,1993.

[2] 姚國(guó)年,衛(wèi)軍胡,趙希林,等.高精度彈丸質(zhì)偏心測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].光學(xué) 精密工程.2009,17(5):1141-1147.

[3] 黎磊,徐寶連,朱蘊(yùn)璞,等. 彈箭力學(xué)參數(shù)綜合測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào),2010,30(2)：233-236.

[4] 原亞旭,包建東. 小口徑彈體靜態(tài)參數(shù)測(cè)量方法研究[J].電子測(cè)量技術(shù),2012,35(3):38-40.

[5] 鄭勇,常曉東,崔瑞禧.戰(zhàn)斗部徑向質(zhì)心測(cè)量技術(shù)研究[J].航天制造技術(shù),2009(6):49-51.

[6] 顧強(qiáng)，李波.彈體質(zhì)量、質(zhì)心及質(zhì)偏的新三點(diǎn)測(cè)量法[J]. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào),2005,25(4)：177-178.

[7] 姚國(guó)年,衛(wèi)軍胡,趙希林. 高精度彈體質(zhì)偏心測(cè)試系統(tǒng)及其誤差分析[J].儀器儀表學(xué)報(bào),2009,30(4):862-866.

[8] 梁彥,張馳,梁明.彈體質(zhì)量質(zhì)心測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及其誤差分析[J].戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù),2012(3):29-35.

[9] 潘文松,王昌明,包建東，等. 彈體質(zhì)量質(zhì)心及質(zhì)偏心測(cè)試誤差補(bǔ)償[J].機(jī)械工程師, 2010,(7):1-2.

[10] 董輝平,莊嚴(yán)霞,王晨光.圓柱體質(zhì)量、質(zhì)心和質(zhì)偏測(cè)試方法及誤差分析[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化, 2008(6):105-107.

Improvement Design for Driving Mechanism of Test Equipment Centroidal Deviation

Zhang Zhiwei, Yao Guonian, Liu Haimei, GuanYanjun

(63870 Unit of PLA, Huayin714200, China )

Abstract：Centroidal deviation is an important factor for projectile flight stability, and it is the key for accurate measurement to calculate ballistic trajectory. In order to solve fault about an equipment used to automatically measure centroidal deviation when it is used to test special shape of the projectile. Its accurate driving mechanism has some problems such as clamping stagnation and skid and etc. so. In the paper, according to its measurement principle and test procedures, the equipment deficiencies are analyzed, and the solutions such as improving supporting method and increasing the rotary torque with the deceleration servo motor are put forward, design and calculation are introduced in detailed. The test result shows that the improved mechanism can directly drive irregular projectile with motor, and the measurement accuracy can be improved about 4.15 times. Its measurement range is broaden and its measurement precision and efficiency are improved, so it has good application value.

Keywords：centroidal deviation; automatic measurement; improved design; calculating ballistic

文章編號(hào)：1671-4598(2016)02-0158-04

DOI：10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2016.02.043

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡(jiǎn)介：張志巍(1985-)，男，河北衡水人，碩士研究生，主要從事測(cè)控方向的研究。

收稿日期：2015-07-15；修回日期：2015-09-11。