MATLAB反后坐装置落锤试验台总体设计(2)
1.3 课题主要的研究内容
物理模拟的仿真可以称为火炮反后坐试验装置。火炮反后坐试验装置是指在不发射实弹的情况下，使反后坐装置产生与实弹射击时相同动态效应的模拟装置[8]。通过质量块高速撞击反后坐装置是一种技术可行的后坐模拟试验方法[10-11]。而液压式和气动式冲击试验台成本高，占地面积大，文护不方便。落锤式冲击试验台成本低廉，文护方便，而且落锤的撞击载荷曲线与炮膛合力曲线的变化趋势又很相近相似。因此，本团队通过电机和卷扬机把落锤提升至一定高度后通过释放装置释放，落锤沿着导轨垂直下落，下落一定高度后，落锤经弹簧缓冲后撞击后坐部分，使其产生后坐运动，从而进行反后坐装置试验，即设计一个反后坐装置落锤试验台用来进行反后坐装置试验。
反后坐装置落锤试验台应该具备：总体，包括架体、落锤、后坐质量块和碰撞结构等；反后坐装置，包括制退机和复进机；提升装置，包括电机、减速器、制动机、钢丝绳等；释放机构等四个部分。因此反后坐装置落锤试验台设计分为总体设计、反后坐装置设计、提升装置设计和释放机构设计，分别由本团队的四个人负责，本人负责总体设计。
总体设计，包括总体结构和参数设计、架体设计、碰撞结构设计、以及相关的分析计算等。本文主要研究内容有：
（1）总体结构设计，根据反后坐装置落锤试验台所需要实现的功能和作用划分子系统，并提出对各个子系统所需要实现的功能和要求，并对各个子系统之间位置关系进行合理的安排。
（2）参数设计，根据课题要求合理的设计主要参数，合理的选择落锤质量和后坐部分质量的配比，确定落锤相对于后坐质量块的提升高度。
（3）碰撞机构设计，根据落锤质量和后坐部分质量的配比，确定落锤和后坐部分之间的碰撞结构，即对落锤和后坐部分撞击时的缓冲结构进行设计。有必要时，还需要进行落锤和地基撞击时的缓冲结构设计。
（4）架体设计，根据各个子系统、零部件之间的位置关系和架体的受力情况设计架体结构，合理确定各个子系统、零部件在架体上的位置和安装结构及方式。
2 总体设计
落锤试验台需要实现其测试功能需要具备有：落锤，限制落锤运动方向、确定落锤运动轨迹的导轨，把落锤提升到一定高度的提升装置，把落锤提升到一定高度后释放的释放装置，以及安装提升和释放装置、给落锤提供支撑的架体。此外，在落锤试验台上进行试验时还需要有相对应的试验对象——试件。因此，以反后坐装置为试验对象的落锤试验台应该包括：总体，包括架体、落锤、后坐质量块和导轨等；反后坐装置，包括制退机和复进机；提升装置卷扬机,包括电机、制动机、减速器、卷筒、钢丝绳等；释放机构等四个部分。
依此，设计反后坐装置落锤试验台如图2.1。为了方便操作，把电机、制动机、减速器和卷筒等组成的卷扬机放置在地上而不是在架顶，这样就需要滑轮作为导向件来变化钢丝绳的运动方向。即反后坐装置落锤试验台包括：架体、后坐质量块、落锤、导轨、钢丝绳、卷扬机、反后坐装置、滑轮、释放装置、缓冲装置等。此时，卷扬机可以放缩钢丝绳，钢丝绳在滑轮的导向下通过释放装置与落锤垂直作用。落锤和后坐质量块在垂直导轨的作用下只可以上下移动，而导轨则固定在架体上。反后坐装置上端连接在架体上，下端连接在后坐质量块上。此外，由于架体较高，所以释放装置为自动释放装置。