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    導(dǎo)航雷達伺服系統(tǒng)設(shè)計

    2017-09-28 07:32:03文曉明
    中國設(shè)備工程 2017年18期
    關(guān)鍵詞:碼盤伺服系統(tǒng)傳動

    文曉明

    (安徽長安專用汽車制造有限公司, 安徽 六安 237010)

    導(dǎo)航雷達伺服系統(tǒng)設(shè)計

    文曉明

    (安徽長安專用汽車制造有限公司, 安徽 六安 237010)

    導(dǎo)航雷達在現(xiàn)代社會中運用領(lǐng)域十分廣泛,本文簡單介紹了導(dǎo)航雷達伺服系統(tǒng)的主要組成和參數(shù)設(shè)計。希望通過此次研究,對以后雷達伺服系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域有促進作用。

    導(dǎo)航雷達;伺服系統(tǒng);組成;設(shè)計

    1 導(dǎo)航雷達伺服系統(tǒng)組成

    導(dǎo)航雷達伺服機構(gòu)主要有3部分組成。包括天線電機驅(qū)動、天線方位識別和產(chǎn)生艦首導(dǎo)前標識。電氣示意框圖、天線以及天線底座內(nèi)部安裝示意圖見圖1。

    圖1 導(dǎo)航雷達伺服系統(tǒng)設(shè)計

    1.1 天線轉(zhuǎn)速控制

    天線轉(zhuǎn)速是24rpm/42rpm,電機選擇1500r/min,減速比設(shè)計為60:1,那么轉(zhuǎn)速約為24r/min。第一組齒輪減速比為6:1,帶減速機的電機軸轉(zhuǎn)速應(yīng)該是144r/min。電機的齒輪減速比正好是齒輪模數(shù)比的倒數(shù),傳動比為:i14= i12·i2,3·i3≈90.4,天線傳動齒輪模數(shù)之間的關(guān)系見圖2。

    圖2 天線傳動齒輪模數(shù)之間的關(guān)系

    1.1.1 電機扭矩計算

    要帶動天線轉(zhuǎn)動需要選擇電機扭矩值的大?。禾炀€的外型和轉(zhuǎn)動的方向及尺寸標注如圖3所示。

    圖3 天線的外型和轉(zhuǎn)動的方向及尺寸標注

    密度均勻的旋轉(zhuǎn)棒型物體力矩公式為:

    GD2=(L2+d2)·g ·ρ·S·L/3=G·(L2+d2)/3式中:GD2——力矩,N·m;

    G=mg——重力,N;

    L ——橫向天線長度,m;

    S ——橫截面面積,m2;

    ρ——物體密度,kg/m3;

    g——重力加速度,m/s2;

    d——橫向截面寬度,m。

    按最大值算:m=5kg 、L=1.1m、d=0.2m得:

    不考慮減速箱的效率,電機的扭矩應(yīng)該為:0.34N·m。轉(zhuǎn)換成1500r/min電機的功率為:

    P=TM·NM/9565

    式中:P——電動機功率,kW;

    TM——電動機轉(zhuǎn)矩,N·m;

    NM——電動機轉(zhuǎn)速,r/min。

    算得電機的功率為:P≈52W,考慮齒輪傳動效率,另外,電機功率選擇增加一定的余量,電機功率選擇100W足夠了。

    據(jù)以上理論分析:電機與減速機選擇杭州羅紋電子有限公司型號為92BLZ,24VDC電機。

    1.1.2 方位角度產(chǎn)生和艦首標識信號

    圖4

    導(dǎo)航雷達的方位脈沖,是靠帶槽的光電開關(guān)和一個裝在天線傳動齒輪上的碼盤來識別,如圖4。

    裝在天線傳動齒輪上的碼盤正好有60個光孔,通過6:1的減速比,正好對應(yīng)碼盤轉(zhuǎn)動6圈對應(yīng)天線轉(zhuǎn)一周。碼盤光電開關(guān)產(chǎn)生359個方位脈沖,經(jīng)過激勵電壓放大與功率驅(qū)動輸出。

    艦首線的產(chǎn)生,是在天線底座上做個刻度線和1個磁性感應(yīng)器,安裝天線時將這個刻度指向艦首,電路上通過一個磁力開關(guān)感應(yīng)就形成艦首線信號。

    [1] 彭祥龍. 船用導(dǎo)航雷達的技術(shù)發(fā)展及最新應(yīng)用[J].電訊技術(shù),2013(09).

    [2] 常會振. 船舶導(dǎo)航雷達發(fā)展趨勢的研究[J].中國水運(下半月),2013(01).

    U665.22

    :A

    :1671-0711(2017)09(下)-0216-02

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