CN106123677A - 一种高炮自动机故障诊断实验平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高炮自动机故障诊断实验平台，属于武器装备研制领域，该实验平台包括自动机、位置传感器、控制器、气动机构，所述自动机具有炮闩，在所述自动机上设有传感器，用于采集所述自动机的相应信号，所述位置传感器安装在所述自动机后端，用于检测所述炮闩的位置，并将检测结果输送至所述控制器，所述控制器根据获得的检测结果向所述气动机构发送供气或断气的指令，所述气动机构根据接收到的相应指令向所述自动机供气或断气。本发明所研制的实验平台方便传感器和采集设备的布局，可以灵活预置自动机的一些典型故障，最大限度验证自动机故障诊断的相关理论方法。本发明可广泛用于院校、科研所进行高炮自动机故障诊断的试验研究。

Description

一种高炮自动机故障诊断实验平台
技术领域
本发明涉及一种实验平台，具体涉及一种高炮自动机故障诊断实验平台，属于武器装备研制领域。
背景技术
自动机是高炮火力系统的重要组成部分，具备射速调节和控制火力等功能。自动机是一个复杂的机械系统，它由炮身、炮闩、炮箱、供弹机、发射机、多功能复进机等组成。工作过程中，它可以看作是采用特殊能源的超强功率特种复杂动力机械，即是以高温、高压火药气体为动力进行工作的强动载机械，它的工作环境恶劣，发射速度可达到每分钟400-600余发，发射过程中存在着高速运动和碰撞，机构运动复杂，容易产生一系列故障，可以通过在高炮上设置传感器获取自动机的振动、位移等信号的方式研究其故障特征。
在自动机的故障诊断过程中，通过实弹射击的方式可以较为容易的获取自动机的正常运行状态的信号，然而想要在实弹射击过程中进行故障实验，获取故障信号，则代价昂贵且容易造成危险。同时，自动机故障类型多变且复杂，尤其是微弱故障经过复杂传递路径传递到传感器后，故障信息更不明显，不利于进一步的分析。
发明内容
为更好的研究分析自动机的故障，本发明设置专门的实验平台，将自动机置于实验平台上，模拟自动机的不同故障状态，通过传感器采集其运行状态信息，可以更为直观方便的研究自动机的故障状态特征，更好的进行自动机的故障诊断试验。
一种高炮自动机故障诊断实验平台，其特征在于，所述实验平台包括自动机、位置传感器、控制器、气动机构，所述自动机具有炮闩，在所述自动机上还设有传感器，用于采集所述自动机的相应信号，所述位置传感器安装在所述自动机后端，用于检测所述炮闩的位置，并将检测结果输送至所述控制器，所述控制器所述控制器根据获得的检测结果向所述气动机构发送供气或断气的指令，所述气动机构根据接收到的相应指令向所述自动机供气或断气。
更进一步地，所述气动机构包括气动控制装置、高压气瓶、低压气瓶和空气压缩机，所述气动控制装置用于接收所述控制器的指令，并控制所述高压气瓶、所述低压气瓶和所述空气压缩机完成相应指令，所述高压气瓶用于储气使用，并为所述低压气瓶补气加压，使得所述低压气瓶内保持固定压力，所述低压气瓶用于向所述自动机供气，所述空气压缩机用于向所述高压气瓶和所述低压气瓶充气。
更进一步地，所述气动控制装置包括高压元件组合、低压元件组合和进气件组合，所述高压气瓶通过所述高压元件组合与所述低压气瓶相连，所述低压气瓶通过所述低压元件组合与所述自动机相连，所述空气压缩机通过所述进气件组合分别与所述高压气瓶和所述低压气瓶相连。
更进一步地，所述实验平台还包括输弹机构和支撑台架，所述输弹机构与所述自动机相连，所述支撑台架用于安装所述自动机和所述输弹机构。
本发明还包括一种模拟自动机射击运行状态的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)、控制器控制低压气瓶内存储的气体进入手气开闩装置，在手气开闩装置的作用下，输弹机的左、右滑筒和自动机的炮闩等运动构件开始后坐并完成开锁动作；
(2)、当位置传感器检测到炮闩后坐到预定位置后，控制器发出指令关闭低压元件组合，低压气瓶停止供气；
(3)、炮闩依靠惯性独自完成其剩余的后坐行程，炮闩后坐到位后，在炮闩缓冲器和输弹簧的作用下，炮闩开始复进，并完成相应的闭锁、击发等动作，当复进到位后，单次模拟射击实验完成。
更进一步地，当所述方法为连续射击时，位置传感器检测到炮闩复进到位后，控制器发出指令打开低压元件组合，使低压气瓶继续供气，使炮闩完成下一个后坐运动。
更进一步地，在所述连续射击时，所述低压气瓶的压力下降到一定值时，高压气瓶通过高压元件组合给所述低压气瓶补气加压，以保证每次模拟射击实验前所述低压气瓶内保持相同压力。
本发明的优点是：本发明所研制的实验平台方便传感器和采集设备的布局，可以灵活预置自动机的一些典型故障，最大限度验证自动机故障诊断的相关理论方法。本发明可广泛用于院校、科研所进行高炮自动机故障诊断的试验研究。
附图说明
图1为本发明高炮自动机故障诊断实验平台的系统图
图1中，1—自动机，2—输弹机构，3—支撑台架，4—气动控制装置，5—位置传感器，6-控制器，7-高压气瓶，8-低压气瓶，9-空气压缩机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明的一种高炮自动机故障诊断实验平台，包括自动机1、输弹机构2、支撑台架3、气动控制装置4、位置传感器5、控制器6、高压气瓶7、低压气瓶8、空气压缩机9。自动机1主要包括炮闩、手气开闩装置、炮闩缓冲器，在自动机1上设置传感器，用于采集自动机1的相应信号，自动机1和输弹机构2相连，输弹机构2包括输弹簧和输弹机，输弹机具有左、右滑筒，支撑台架3用于安装自动机1和输弹机构2；气动控制装置4主要由高压元件组合、低压元件组合和进气件组合等器件组成，高压气瓶7通过高压元件组合与低压气瓶8相连，用于储气使用，并为低压气瓶8补气加压，使得低压气瓶8内保持固定压力，低压气瓶8通过低压元件组合与自动机1相连，可以直接向自动机1供气，空气压缩机9通过进气件组合分别与高压气瓶7和低压气瓶8相连，用于向高压气瓶7和低压气瓶8充气；位置传感器5安装在自动机1的后端，用于检测炮闩的位置，并将检测结果输送至控制器6；控制器6根据炮闩的位置给气动控制装置4发送相应的指令，经高压气瓶7、低压气瓶8和空气压缩机9完成供气或断气。
本发明的实验平台模拟自动机射击运行状态过程如下，模拟射击实验开始后，控制器6控制气动控制装置4中的低压元件组合打开，使得低压气瓶8存储的气体进入手气开闩装置，在手气开闩装置的作用下，输弹机的左、右滑筒和自动机1的炮闩等运动构件开始后坐并完成开锁动作。当位置传感器5检测到炮闩后坐到预定位置后，控制器6发出指令关闭低压元件组合，低压气瓶8停止供气。炮闩依靠惯性独自完成其剩余的后坐行程，炮闩后坐到位后，在炮闩缓冲器和输弹簧的作用下，炮闩开始复进，并完成相应的闭锁、击发等动作，当复进到位后，单次模拟射击实验完成。当该实验平台设置为连发工作状态时，则进行连发模拟射击实验，与单发射击实验不同的是，连续射击时，位置传感器5检测到炮闩复进到位后，控制器6发出指令打开低压元件组合，使低压气瓶8继续供气，使炮闩完成下一个后坐运动。在此过程中，低压气瓶8的压力下降到一定值时，高压气瓶7则立即工作，通过高压元件组合给低压气瓶8补气加压，以保证每次模拟射击实验前低压气瓶8内保持相同压力。
在模拟自动机射击运行状态的基础上，设置自动机的典型故障，自动机上设置的传感器采集设备相应信号用于研究自动机的故障特征，进行自动机故障诊断试验。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高炮自动机故障诊断实验平台，其特征在于，所述实验平台包括自动机(1)、位置传感器(5)、控制器(6)、气动机构，所述自动机(1)具有炮闩，在所述自动机(1)上还设有传感器，用于采集所述自动机(1)的相应信号，所述位置传感器(5)安装在所述自动机(1)后端，用于检测所述炮闩的位置，并将检测结果输送至所述控制器(6)，所述控制器(6)所述控制器(6)根据获得的检测结果向所述气动机构发送供气或断气的指令，所述气动机构根据接收到的相应指令向所述自动机(1)供气或断气。
2.根据权利要求1所述的高炮自动机故障诊断实验平台，其特征在于，所述气动机构包括气动控制装置(4)、高压气瓶(7)、低压气瓶(8)和空气压缩机(9)，所述气动控制装置(4)用于接收所述控制器(6)的指令，并控制所述高压气瓶(7)、所述低压气瓶(8)和所述空气压缩机(9)完成相应指令，所述高压气瓶(7)用于储气使用，并为所述低压气瓶(8)补气加压，使得所述低压气瓶(8)内保持固定压力，所述低压气瓶(8)用于向所述自动机(1)供气，所述空气压缩机(9)用于向所述高压气瓶(7)和所述低压气瓶(8)充气。
3.根据权利要求2所述的高炮自动机故障诊断实验平台，其特征在于，所述气动控制装置(4)包括高压元件组合、低压元件组合和进气件组合，所述高压气瓶(7)通过所述高压元件组合与所述低压气瓶(8)相连，所述低压气瓶(8)通过所述低压元件组合与所述自动机(1)相连，所述空气压缩机(9)通过所述进气件组合分别与所述高压气瓶(7)和所述低压气瓶(8)相连。
4.根据权利要求1所述的高炮自动机故障诊断实验平台，其特征在于，所述实验平台还包括输弹机构(2)和支撑台架(3)，所述输弹机构(2)与所述自动机(1)相连，所述支撑台架(3)用于安装所述自动机(1)和所述输弹机构(2)。
5.一种模拟自动机射击运行状态的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)、控制器(6)控制低压气瓶(8)内存储的气体进入手气开闩装置，在手气开闩装置的作用下，输弹机的左、右滑筒和自动机(1)的炮闩等运动构件开始后坐并完成开锁动作；
(2)、当位置传感器(5)检测到炮闩后坐到预定位置后，控制器(6)发出指令关闭低压元件组合，低压气瓶(8)停止供气；
(3)、炮闩依靠惯性独自完成其剩余的后坐行程，炮闩后坐到位后，在炮闩缓冲器和输弹簧的作用下，炮闩开始复进，并完成相应的闭锁、击发等动作，当复进到位后，单次模拟射击实验完成。
6.根据权利要求5所述的模拟自动机射击运行状态的方法，其特征在于，当所述方法为连续射击时，位置传感器(5)检测到炮闩复进到位后，控制器(6)发出指令打开低压元件组合，使低压气瓶(8)继续供气，使炮闩完成下一个后坐运动。
7.根据权利要求6所述的模拟自动机射击运行状态的方法，其特征在于，在所述连续射击时，所述低压气瓶(8)的压力下降到一定值时，高压气瓶(7)通过高压元件组合给所述低压气瓶(8)补气加压，以保证每次模拟射击实验前所述低压气瓶(8)内保持相同压力。
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