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机械102设计-车载装置升降系统的开发带CAD图纸,机械,设计,车载,装置,升降,系统,开发,cad,图纸

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车载装置升降系统的开发课题背景 现代高技术战争对雷达的越野作战与战场生存能力提出了越来越高的要求，以达到战时快速组网及补充战损的目的，高度的机动能力已经成为现代军事雷达的必备素质;因此，对于雷达设计师来说，在考虑整机电性能指标、可靠性、可维性、可保障性、安全性、可操作性、经济性及加工工艺性等因素的同时，还须从结构上对其机动性作出精心构思。 为了减小树木、民房等地高度近距离障碍物对雷达天线的遮蔽，通常应采取措施将雷达举高架设，例如将雷达架设在一定高度的铁架上，但这些办法存在架设速度慢、作业强度大、需要吊装等辅助设备等缺点，尤其对于要求架撤时间短的野外机动型车载雷达来说，这些缺点就显得更加突出。因此必须设计一种自动架高装置，以实现快速便捷的架高雷达天线的目的。结构设计要求对于单车野外作业的雷达来说，在结构设计上主要须解决两个问题：一是由于设备质量高度集成，装载空间有限，如何在不超运输界限的前提下实现合理高效的利用空间；二是选用何种举升机构来完成雷达的举升。而我现在要设计的就是解决第二个问题。因此，自动举升系统作为整个雷达天线系统的支撑平台，其设计须满足以下几点要求：1. 功能性：即系统能在一定的外界载荷（如风力）的作用下，把规定的重量载荷在短时间内以一定的姿态快速平稳的举升至一定高度并锁定位置，使雷达能够在一定条件下安全可靠的工作。2. 自动化：即系统采用机电液一体化技术，使举升过程实现自动化。这样，一方面降低操作人员的作业强度，另一方面能够可靠的缩短作业时间。3. 运输通过性：由于车身装载空间有限，聚生系统必须与雷达其他部分一体化设计，以达到优化空间尺寸、确保各种运输状态的通过能力。4. 高比刚度、比强度结构形式：由于车辆装载能力与设备外形尺寸、重量等因素的矛盾，举升系统还必须对其自身的结构形式和重量进行优化，以达到用最小的自重承受最大的外载荷的目的。5. 高安全性、高可靠性及良好的环境适应和可维性。几种升降系统1. 单桅柱式液压升降系统，见图1 特点：1）.单组铝合金桅柱升降，液压力举升，整机重量轻、机动性好；2）.结构紧凑，缩合后外形尺寸小，直立状态下能进入一般客梯的桥洞和门洞；3）.双重保护的支腿结构，安全可靠，且能保证平台贴近墙面升降作业；4）.独特的桅柱间导轮装置，使平台升降平稳；5）.标准配置为220V，50Hz，10A单相电源，也可以按用户要求配置为直流电源或采用手动驱动；6）.该结构对工作的地点有较高要求，不适合在野外工作，不能在恶劣的环境下工作，如果遇到大风等因素，其工作稳定性不好。图一2. GTJC车载剪叉液压升降系统，见图2GTJC车载剪叉高空作业平台，它具有机动性强，工作范围较大的特点。特别适用于元距离、大范围、不同工作场地的作业。如公路运输、路灯照明、工程抢险等。它的动力可以用汽车发动机或者直流蓄电池，使用安全可靠。这种系统的升降结构采用的是平行四边形结构，在绳上高空时没有进行机械的锁紧，如果工作的部件太重，或是受到一定的交变外载荷的影响，容易松动，不能适应定位精度和稳定性要求较高的工作。图二3曲臂式液压升降机，见图三曲臂式液压升降机的优点是：使用行程很短的液压缸可获得较高的提升高度，这对于高度要求很高的工作情况时很有利的。缺点就是在提升的工作过程中，顶部的工作部件不是呈直线上升，不利于迅速投入工作，另外如果是要求在高空能够进行水平工作，其升到高空后不能很好的保证其位置精度。图三3.立缸式钢结构液压升降机，见图四立缸式钢结构液压升降机采用直上直下的结构，这可以满足在不同的地域迅速准备好工作条件，完成提升工作，以投入使用，其机动性强，而且直上直下式结构和周围的物体一般不会发生干涉，其工作的适应性好。课题任务1. 升降高度10米，负载1.5吨；2. 调平系统应保证水平5以内；3. 调平系统抗风（装上顶部作业部件，10级风），摆动小于1度；结构选用本课题主要是研究车载装置的升降系统，要求该系统的机动性能好，便于运输，对不同的地域条件适应能力强，要求升降系统工作时实现自动化，能在短时间内迅速投入使用，而且要求工作位置稳定，在工作的过程中最好不要发生上下移动和左右摆动，即在一定的风俗条件下也能稳定工作，综合以上要求，可知设计的结构应尽量简单，并且尽可能的将工作部件进行集成，因此决定采用液压驱动的直上直下式结构，在液压缸将工作部件升到顶部以后要进行缩紧，以使其不会发生上下方向的颤动，并且将顶部的工作部件用钢索固定在车载装置的底板上。在电气驱动、机械驱动和液压驱动中，驱动相同重量的工作部件，液压驱动所用设备的体积最小，这可以有效减小系统的体积，其机动性能好，电气驱动要求的工作条件较高，其可靠性不好，不适合在恶劣的条件下工作，而机械驱动所用设备占用的体积较大，而且要保证工作机润滑状况良好其工作条件也受到很大的限制，相比较而言液压驱动可在恶劣条件下稳定工作，而且其驱动功率大，可满足本课题的要求。采用直上直下式结构主要考虑其工作准备时间和工作时为止精度。本课题的车载装置升降系统对时间的要求较高，如果要用到野外援救，这就要求在提升的过程中时间短，采用直上直下式结构可实现迅速的提升，而且这种工作坊式受到周围条件的影响很小，如果采用的是曲臂式钢结构液压升降机，则周围有障碍物的话，会妨碍其工作，并且本结构要求工作时的水平精度很高，采用直上直下式结构可以很容易的实现调平工作。综上所述，采用液压驱动的直上直下式结构可以很好的满足本次课题的要求，当然这种结构也存在一些不足之处，比如工作部件提升的所有高度都由液压缸完成，这就是液压缸的尺寸比较大。这次设计的计算部分主要是集中在高空工作部件的受载上，一般的，高空作业的部件受到的载荷包括：风载荷、惯性载荷、自重、温度载荷、冰雪载荷等几种类型，归纳起来包括六种分量：阻力、升力、侧力、滚转力矩、方位力矩和俯仰力矩。其中，风载荷是主要载荷。因此工作部件的设计主要是优化设计，以减小风载荷。为此，可以在工作部件上开合适的小孔以减小风阻力，加置补偿器，利用气动力效应减小部件的方位力矩，即增大镂空度，可以提高工作部件的稳定性，提高抗风能力。4车载机械自动调平机械系统设计与开发摘 要本论文的题目是车载机械自动调平机械系统设计与开发。论文分为选题背景、方案论证、过程论述、结论总结四大部分。 选题背景部分，我主要讲述了本设计课题的来源、目的、意义、应解决的问题及应该达到的技术要求和介绍系统其它结构。还简述了本课题在国内外的发展概况，为设计提供了指导思想。方案论证部分，我按照技术要求，对液压系统进行了分析，并设计了一套液压控制系统。过程论证析部分，我考虑了整个雷达受到本身重力和风力的影响，为了保证力学稳定性，使用了塔架杆来支撑主升油缸。我综合考虑了液压缸举升的高度和缸需要提供的动力，结合工作环境，从而选择了四级液压缸作为主升油缸。液压缸举升1.5吨的雷达和1.5吨的塔架，再加上受风力的影响，这对主升油缸的强度提出了要求，本部分通过计算可以确定满足强度要求的缸的内外径。塔架设计部分，设计了塔架三节每节的尺寸，以及塔架各节的连接。设计总结部分，我对本次设计过程进行了深刻的总结，为自己所学到了系统的分析问题而高兴，再次感受那些思考问题的过程与方法。关键词：四级液压缸；雷达；设计；自动调平系统。AbstractThe topic of my paper is vehicle-mounted machine automatically transferred Ping mechanical systems design and development. This paper is divided into four parts: selection of subjects background, programme appraisal, process expositions, conclusions summarized Selection of subjects background part, I described the main source of design topics, objectives, significance, and should be addressed to the technical requirements and other structures on the system. Also on the topic of development profile at home and abroad, providing guidance for the design ideas. Because the whole radar antenna will be affected by the weight and wind, in order to make sure the mechanics stability, then the solution is by using tower frame pole to support the main promoting cylinder. The second part is just the analyses on the mechanics capability of the tower frame pole. Programme appraisal part of the question, I analysed the hydraulic system in accordance with the technical requirements, and to design a set of hydraulic control systems. Analysis of the process of verification part, I consider the entire radar by itself gravity and wind effects. In order to ensure the stability of mechanics,I use the tower to support the main hydraulic cylinder. On the part of the mechanics tower pole performance analysed.I integrated into the hydraulic cylinder up-down and hydraulic cylinder need to provide the high momentum in the work environment, thus chosen as a main or 4 hydraulic cylinder. 1.5 tons of hydraulic cylinder up-down radar and 1.5 tons town coupled with the impact of the wind, which the intensity of the fuel hydraulic cylinder or the demands of this segment by calculating the intensity can meet the requirements of main hydraulic cylinder. In the conclusion, I give a thorough summing-up of the process of my project. I feel pleased that I have learned to analyze problem generally, and have reconsidered the methods and process of my project. Tower design part, I use the second part of the contents , designed tower section three dimensions, and the tower sections connected.In the conclusion, I give a thorough summing-up of the process of my project. I feel pleased that I have learned to analyze problem generally, and have reconsidered the methods and process of my project.Key word: triple-level hydraulic cylinder ；design ；Radar；automatically leveling system. III湖南科技大学毕业设计（论文）说明书毕业实习报告（限1500字以上）院（系）：机械系 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 机本二班 姓名：王广 一、实习的主要内容毕业实习期间我到了同属杭州机床集团的杭州精密机床厂,顾名思义,杭州精密床厂是生产一些加工精度较高,技术要求高的机床设备的大型工厂,主要加工的是机床内部的一些精度等级较高的小部件或者一些高精度的机床,如M级,MM级平面磨床.由于加工要求较高,所以机器也比较精密,所以有些也要在恒温这个环境下伺候它们呢.这样才能保证机床的工作性能,进而保证加工零件的加工精度要求。在此我们此行实习的主要内容是解学习了与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，传感器在空调设备的应用了，电子技术在机械制造工业的应用了，精密机械制造在机器制造的应用了，等等理论与实际的相结合，让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审.通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足。二、实习取得的经验及收获该次实习,真正到达机械制造业的第一前线,了解了我国目前制造业的发展状况也粗步了解了机械制造也的发展趋势.在新的世纪里,科学技术必将以更快的速度发展，更快更紧密得融合到各个领域中,而这一切都将大大拓宽机械制造业的发展方向. 它的发展 趋势可以归结为“四个化”：柔性化、灵捷化、智能化、信息化.即使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要，能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要,使其与环境协调的柔性,使生产推向市场的时间最短且使得企业生产制造灵活多变的灵捷化,还有使制造过程物耗,人耗大大降低,高自动化生产,追求人的智能于机器只能高度结合的智能化以及主要使信息借助于物质和能量的力量生产出价值的信息化。在这期间我向此厂工人师傅学习讲解后,明白了一般零件的加工过程如下:胚料-划线-刨床(工艺上留加工余量)-粗车-热处理,调质-车床半精加工-磨-齿轮加工-淬火(齿面)-磨面齿轮零件加工工艺:粗车-热处理-精车-磨内孔-磨芯,轴端面-磨另一端面-滚齿-钳齿-剃齿-铡键槽-钳工-完工精机公司有三个用于加工磨头体的加工中心和几台数控机床,数控机床的体积小,价格相对比较便宜,加工比较方便,加工中心有一个刀床和多个工作台同时对多个工作面进行加工,不仅避免了由于基准不重合产生的误差,提高了加工精度,而且也大大提高了加工效率,但是加工中心体积大,价格昂贵,而且对环境要求较高,这就提高了产品的成本,一般选择加工经济性较高的零件或者精度要求高的关键零件。在精机公司的实习中,极大地丰富了自己关于零件加工工艺的知识,拓展了自己的知识面.在这次实习中,感触最深的是了解了数控机床在机械制造业中的重要性,它是电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物，它集现代精密机械、计算机、通信、液压气动、光电等多学科技术为一体，具有高效率、高精度、高自动化和高柔性等特点，是尖端工业所不可缺少的生产设备。三、存在的不足及建议2世纪机械制造业的重要性表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。它将使人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。目前我国绝大部分数控机床都是出自国外先进制造商,无论在数量上,精度,性能指标上,中国制造业都远远落后于发达国家,需要奋起直追。当然这一切还需要我们大家进一步的努力。1- -湖南科技大学毕业设计（论文）答辩委员会记录日期： 学生： 学号： 班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图 纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价毕业设计（论文）答辩委员会主任： （签名）委员： （签名）（签名）（签名）（签名） 答辩成绩： 总评成绩： 湖南科技大学毕业论文 目录1选题背景11.1雷达车的特点21.2 国内外高机动雷达发展状况32 方案论证42.1 主要技术指标42.2 技术可行性42.3 升降天线车的液压系统说明52.4 测试系统的组成及功能62.5 主要技术难点分析82.6 与国内外同类产品技术对比分析82.7 推广应用价值83 过程论述83.1 雷达举升机构的力学分析83.2 缸的设计123.3 缸的连接及材料163.4 塔架的设计233.5 机动式车载雷达稳定性设计分析244 结论总结315 致谢326参考文献33331 选题背景 1.1雷达车的特点现代高技术战争对雷达的越野作战与战场生存能力提出了越来越高的要求,以达到战时快速组网及补充战损的目的，高度的机动能力已经成为现代军事雷达的必备素质;因此，对于雷达设计师来说，在考虑整机电性能指标、可靠性、可维性、可保障性、安全性、可操作性、经济性及加工工艺性等因素的同时，还须从结构上对其机动性作出精心构思。总的来说,雷达的高机动性须保证雷达具有这样一种能力，即组成雷达的诸多功能环节能够共同形成一种良好的应变能力，在保证性能可靠的前提下，使其在遭到敌方打击之前，能够方便、迅速地撤收，并且转移到新的阵地上重新进入正常的工作状态，以达到保护自己、克敌制胜的目的;因此，在结构总体上须重点考虑下列问题。运输行驶能力主要包括以下几点：（1）.越野能力:战时雷达整机将面临复杂恶劣的地理环境情况，如土路、泥泞路等，此时仍然要求雷达能够以一定的速度可靠地行驶;雷达载车的性能对整机的运输行驶能力有直接影响，因此，载车的越野能力是选型时首先要考虑的问题，其基型车必须满足军用越野汽车机动性要求的各项规定:一般来说，机动型雷达载车选型的原则是优先选用国产列装的越野载重基型车辆。整机各运 输单元机动、越野能力的主要指标包括各运输单元重量、行驶速度、最大爬坡度、接近角、离去角、涉水深度、越坡沟宽度、最小转弯直等参数。（2）.通过能力:即雷达整机各运输单元外形尺寸在公路、铁路运输时须符合国家有关运轴限界的要求。1) 公路运输:应满足公路运输限界。2) 铁路运输:应满足铁路装载荃本限界.3) 雷达总重不超过小型桥梁的承重能力。（3）.雷达天线升降机构：按传动系统的不同,可分为机电式和液压式。机电式升降机构技术较为成熟,是一种传统的结构形式,但是,机电式升降机构的控制及传动结构均较为复杂,同时单位驱动负载的重量较大,在要求架设高度较高、负载较大时尤其如此。液压式传动系统与机电式传动系统相比,在输出同样功率的条件下,体积和质量可以减小很多,同时承载能力大,可以完成较大重量雷达天线的高架。并且采用液压传动还可大大简化机械结构,从而减少机械零部件的数目,也便于实现自动控制。另外,随着科技的发展,液压元器件的生产工艺逐步实现机械化和自动化, 制造成本在不断下降, 制造精度越来越高,因此液压式传动系统已逐渐在雷达天线升降机构中被采用。中、大型雷达天线的举升机构不同于普通的升降机。普通升降机负载通常较小,中、大型雷达天线的举升机构的负载较大,特别是机构常常需要在较大的风载条件下甚至于需要在天线上覆盖有冰层时工作,在举升高度较高时,风载荷引起的颠覆力矩直接威胁着设备的安全和工作的可靠性,此外风向的不同引起的动力特性在机构的升降过程中又存在较大的差异, 因此中、大型雷达天线的举升机构存在一定的特殊性。塔架式雷达升降天线研究项目正是本着上述的要求而拟定的。1.2 国内外高机动雷达发展状况1.2.1 国外机动雷达的发展方向 冷战时期，由于两大军事集团的长期对峙，西方国家十分重视机动雷达尤其是高激动雷达的发展与研制；大批各种型号的机动雷达装备部队，并且将高机动雷达部署在战略要地，以提高雷达网的弹性和整个防空系统的稳定性。下表是七十年代以来西方各国装备的集中主要的机动雷达。型 号工作波段测 距架设时间用 途技术体制美 国AN/TPS-612.9-3.1GHz140Km3分钟对空搜索两坐标雷达美 国LAADSL波段60 Km 7分钟低空警戒两坐标雷达英 国GainfanenS波段140 Km 1分钟低空警戒两坐标雷达德 国TRMSS波段200 Km 3分钟防空预警三坐标雷达日 本NPN-510S波段135 Km 3分钟防空预警三坐标雷达不难看出，目前世界各国都把防空雷达网建设中如何发展激动作战力量和研制高机动雷达当做一件大事来抓，这是高技术局部战争的必然趋势。独联体国家的70000部防空雷达中大部分是车载式机动雷达，且有相当数量为高机动雷达；英国和法国的雷达站，几乎不采用固定式，而采用可运输单元，一旦需要，激动雷达可在较短时间内转移到新的阵地展开工作； 日本的机动雷达站与固定雷达站之比，近年来由原来的1：14升到1：2.5，而且其雷达天线可折叠运输，雷达具有较好的探测性能、抗干扰性能和自动化入网功能。我国周边的一些国家和地区也十分重视雷达的机动和隐蔽。台湾则大力发展机动雷达，其固定雷达除天线外，其余部分均可进入坑道。军事力量最强的美国，也是重视雷达机动性的国家，他的舰载、机载和卫星侦察雷达可以实现全球范围内的机动，其雷达情报网抗摧毁能力达到了完善的程度。2 方案论证2.1 主要技术指标2.1.1 升降高度10米，负载1.5吨；2.1.2 .具有自动调平功能，且应保证水平5以内；2.1.3 .调平系统抗风（装上顶部作业部件，10级风）摆动小于；2.2 技术可行性2.2.1 .升降塔架式结构雷达天线车总体及液压传动研制的技术方案天线车的总体结构说明升降天线车的升展高度除车桥高度以外净空高10米。下降后高度为3米左右。要求车桥长5米，宽2米，占空间体积约为352=30立方米2.2.2 塔架结构 塔架为三节组合成形，固定座为3米，其中第一节为1.3米，第二节为2.6米，最后一节为3.1米。举升铰安装在第三节的1.8米处，这样可使得塔架上升和下降折置时运行自如。在举升铰的上端设置了链轮机构，使得天线发射箱在运动和升位的过程中始终保持与地面垂直。2.2.3 塔架的举升执行机构塔架的举升执行机构为四级伸缩式油缸。此型油缸的工作原理为活塞直径大的先运动，依次升高。下降时小活塞先运动，依次下降。直径小则运动速度高，反之速度低。整个升降时间约为2.5分钟。为了防止油缸承受侧向力矩，在设计塔架具体构件时还要着重考虑回转和重力矩的平衡。2.2.4 塔架索拉机构升降塔架为横向跨裆结构，由此沿纵向方向由于风动力而产生的弹性侧向偏摆力及颠覆力矩对塔架影响很大。为了确保塔架的相对刚度及稳定性，在车桥底座对称角上设置了四索拉机构，拟产生四均衡的拉力，使得塔架垂直定位。2.2.5 承载支腿 雷达天线要在一个相对与水平垂直的轴上运行，而且在要10级风的环境下仍能正常工作，整个天线车的综合承载力都传递在支腿上。天线车的支腿既要克服重力和颠覆力矩，又要作为水平校正的执行机构，所以在支腿的支臂上设置了展开收合油缸，并在支腿的支点上折纸了比例阀控油缸，使四角支腿在较快时间内完成支撑校平工作。校平完毕如需要，可用人工锁紧机构将其锁紧。2.2.6 辅助支撑机构及其它 当塔架折放和转场运行时，必须防止塔架震动而对油缸的重力冲击，因此在塔架纵向设置了防震托架及辅助支撑机构。2.3升降天线车的液压系统说明 升降天线车采用变量泵液压系统，其流量为自适应注油。在供油流量大时，压力相应减小；供油流量小时，压力相应增大。这样既能满足负载的要求，又可减少系统发热。2.3.1 举升伸缩油缸单元与塔架锁紧单元：举升单元由三位四通电液换向阀、单向调速阀、液控单向阀、压力继电器和油缸组成。当油泵打出压力油后，电液换向阀切换到左位，压力油经调速阀、液控单向阀进入油缸，使油缸上升；当油缸上升到终点时，缸内压力上升，此时继电器动作，控制三位四通电磁阀处于右位，四油缸锁紧塔架。若伸缩油缸下降，只有在三位四通电磁阀切换到左位，锁紧油缸反向，即回到终点缸内，压力升高时，压力继电器2动作，控制三位四通电液阀处于右位使得油缸下降，这时塔架重力迫使油缸快速下行，但液控单向阀产生的背压力克服油缸的冲力，而使得油缸缓慢下降。2.3.2 角支腿液压单元支腿的展开和收合驱动是由三位四通电液阀控制油缸实现，支腿的支撑与水平校正驱动是由比例阀控油缸实现。当支腿展开之后，四个比例阀在水平测试仪所给出的讯号控制下调整油缸的行程及高度，使得天线车处于一个相对水平的状态下工作。2.3.3 中支腿与索拉液压单元 中支腿设置意在风力较大和长时间工作时展开使用，故而只设置展开及收合驱动油缸，支点支撑由人工螺旋调节固定。 索拉单元采用的是阀控马达系统，当塔架上升定位后四马达输出均衡的拉力，即可增强抗颠覆的能力和克服弹性扰度。如果塔架索拉机构允许加强，或者其结构形式能克服10级风力时索拉机构可以不用。2.3.4 结构方案和液压传动系统的可行性和可靠性2.3.4.1 .结构件的制造可行性和使用可靠性 塔架的结构可采用单种型材和多中型材焊接回火加工成形。铰接用轴承预应力方法，既可保证塔架相对刚度，又可减少回转的摩擦力。由于采用了锥销油缸锁紧塔架，其整体性可以得到保证。依国内的制造加工、装配水平完全能满足其几何精度要求。整体结构可以说是简明可靠。2.3.4.2 液压传动系统的可行性及可靠性 液压泵采用伤害高压泵厂生产的YCY14-1B型泵，比例阀采用LFDG4V-3.2*系列。比例油缸由设计者提供图纸定专业厂生产，举升油缸可定点加工。液压马达采用浙江镇海液压件厂生产的产品，其他阀类引进德国力士乐公司技术生产的阀件，液压附件选用国内技术优势厂家的产品。2.4 测试系统的组成及功能 2.4.1 测试系统功能方框图如下：2.4.2 水平测试仪 功能：同时测量X、Y两个方向的水平偏差。 型号：SDS10-1 性能：分辨率：0.01mm/m（0.001） 显示范围：01999数字 输出电压：05v 运行环境：-40）+802.4.3 只能远端 根据需要自行开发的单片机系统。 功能：将水平仪的检测信号（X、Y）方向分别进行A/D转换，通过串口与主机通信。 性能：12位A/D转换，采用RS485串口。2.4.4工控机 主机选用研华工控机，并选用需要的板卡。 功能：处理测量数据，控制液压比例执行系统，控制液压传动系统。 主要部件： 2.4.4.1 主机：接受人工指令，按程序工作控制机械和液压传动系统，将智能远端传来的信号进行运算、处理，分解为四个伺服缸的行程。 2.4.4.2 显示器：显示雷达不水平度，显示水平调整量，显示各系统的工作状态，显示故障并报警。 2.4.4.3 用户板：液压系统和机械系统的强电控制。2.4.4.4 D/A板：接受主机的12位数字信号，通过4路模拟输出分别控制4个伺服缸的行程。2.4.5 比例阀及伺服缸 性能：伺服缸最小调整行程小于0.1功能：根据工控机的输出信号，按比例地调整雷达地水平度，按要求设计，由国内厂家加工。2.4.6 反馈 控制液压执行机构的机械行程，将雷达车调节至新的水平位置。2.4.7 水平调整过程初始状态要求：雷达车的支撑点跨度大于4米；雷达车停车时的水平偏差小于10度，以保证雷达车的停车状态在调整系统的调整范围内；在水平仪调整前，其他机械系统应暂停工作，以保证水平仪的测量结果不受机械振动的影响。4个伺服缸与地面的接触点之间的水平偏差小于10mm，稳定工作时，不应有下陷现象。工作过程：2.4.7.1 暂停有振动的机械设备，稳定1020s2.4.7.2 水平仪检测雷达车在两个方向的水平偏差2.4.7.3 智能远端将水平仪的检测信号由模拟量转化为数字量，通过串口送至工控机2.4.7.4 工控机将两个方向的水平偏差分解为4个伺服缸的调整量（数字量）2.4.7.5 D/A板将4个数字量分别转化为控制比例阀的比例电信号2.4.7.6 每个比例阀按电信号控制相应的伺服缸比例地调整支撑点的高低2.4.7.7 重复上述6个步骤，直到水平仪检测到雷达车在两个方向的水平偏差均小于0.01（伺服缸调整0.5mm）2.5主要技术难点分析2.5.1 液压自动调平系统的精度；2.5.2 天线升高架设后的稳定性，抗风能力的保证；2.5.3 液压系统的防泄漏。2.6 与国内外同类产品技术对比分析塔架式升降天线雷达的机动性能指标为国内先进水平,能达到国外同类产品的性能指标。2.7 推广应用价值升降塔架式雷达是本着适应快速，准确，机动的战争要求而设计拟定的，是为了提高我军雷达机动性的装备需求。样机按当前部队使用较广泛的572雷达设计，各种部件及功能充分考虑各种环境的需求，适用地域广。同时本装备易于改装到其他型号雷达上，可移植性强。升降塔架式雷达弥补了国内空白，与购同类进口装备相比可节省经费70。具有较高的军事价值和经济价值。3过程论述3.1 雷达举升机构的力学分析 按总体设计，当风速时，雷达天线以工作；当风速时，雷达天线停止转动，不产生永久性裂变。考虑到阵风系数k=1.5，则天线工作时的最大瞬时风速为，停止转动不产生永久性裂变时的风速为。天线工作时的最大瞬时风力：其中：C=0.6为风阻系数； S= 为反射体迎风面积 倾覆力矩： 倾覆半径：不产生裂变时的最大瞬时风力：令塔架杆宽度b=0.2m，塔架杆厚度h=0.04m塔架杆重量 塔架杆顶部许用变形：塔架杆横截面示意图（1）塔架杆受力图（2）由图（1）有：惯性矩 惯性矩 3.1.1 刚度校核 令钢丝绳的预紧力为500kg，钢丝绳的刚度系数为K，参考图2的受力分析图，考虑Y方向的变形（因为），则有：则令，则有：钢丝绳的拉力 此时对于Y方向的最大变形，有对于X方向，有：所以钢丝绳的拉力 此时对于X方向的最大变形，有：3.1.2 强度校核 此时，对于Y方向，同理可有： 即 则钢丝绳的拉力 此时对于Y方向的最大变形，有：对于X方向，有：即则钢丝绳的拉力为N=7688kg此时对于X方向的最大变形，有因为天线、箱体的重量主要由油缸承受，故不必对塔架杆进行压杆稳定校核，下面进行应力强度校核。3.1.2.1 正应力校核故合格3.1.2.2 剪应力校核故合格在塔架杆处于折叠位置而刚刚升起的瞬间，塔架杆所受的应力如下：故塔架杆的强度校核合格。3.1.2.3 重量分析 因油缸半径，经过估算，主升油缸的重量为800kg，则主升油缸、天线、箱体、塔架的总重量为：800+1425+1248=3473kg。如果再加上承载支腿、各型油泵及辅助机构的重量，则塔架式雷达升降天线的总重量将大于4吨。为此，必须换用更大型号的拖车，以使其能够满足高机动雷达的重量要求。此外，可以对本型高机动雷达进行结构与材料的优化设计以降低其重量。在结构上，可以将钢丝绳的作用点上移，使其水平分力直接承受风载荷，这样不仅雷达的摇摆幅度更小，而且降低了对于塔架杆的尺寸要求。在材料上，可以选用强度更高的材料以代替目前塔架杆所使用的普通钢材，从而提高其许用应力，降低塔架杆的重量。3.2 缸的设计3.2.1 液压回路：序号元件名称型号数量备注1锁紧缸42水平缸43单向背压阀B25B4144液控单向阀DIFL20H14205三位四通阀34DB8C510 6单向节流阀LDF-L10C1107二位三通阀23D0B8C18调速阀QI631Q=63L/min9压力表Y100210溢流阀YF-L10C21011压力继电器DP1682s0.5s12二位二通阀QI63B113叶片泵YB163214吸油过滤器Y60T23.2.2 缸的尺寸确定由于液压缸需要从离地3m的距离举升雷达到达离地10米的位置，而液压缸座距离地面高度为0.5米，而且液压缸的总体尺寸为2.5米。塔架杆子的第三节总长为3.1米，在杆的1.3米处，液压缸与塔架相连，所以剩余3.1-1.3=1.8米的距离。液压缸需要举升的距离为10-2.5-0.5-1.8=5.2设计液压缸为四级缸，每级行程为1.5米。塔架和雷达总重G3 tons有效作用面积缸径mm查GB/T2348-1993，经过标准化处理后有缸套的厚度mm，而与上下级缸套连接部分的厚度则 则整个液压缸的直径为.3.2.3 缸的强度分析 按总体设计，当风速v1=25m/s时，雷达天线以n=6rpm工作；当风速v2=30m/s时，雷达天线停止转动，不产生永久性裂变。考虑阵风系数K=1.5，则天线工作时的最大瞬时风速为v3=37.5m/s，停止转动不产生永久性裂变时的风速为v4=45m/s。天线工作时的最大瞬时风力：=其中：C=0.6为风阻系数；S=24.8为反射体迎风面积。倾覆力矩：M=16740；倾覆半径：R=4.81m不产生裂变时的最大瞬时风力：（其中向下）以下为受力图和弯矩图：计算抗弯强度公式如下：可见多级缸的顶端为危险截面处把缸的尺寸代入抗弯强度公式得： i3 imax i1 = 64 % ,所以该车载雷达的最大纵向爬坡度为64 %。其次,在60 %的纵向坡道上停车制动时,不会下滑,并且可以重新起步继续行驶爬坡。满足GJB1380 - 92军用越野汽车机动性要求的规定。3.5.2.5.2 该车载雷达车最大纵向滑移坡度i3 小于纵向倾覆坡度i2 ,所以在发生纵向倾覆之前,首先发生纵向滑移现象,从而保证了其纵向行驶的安全性。3.5.2.5.1 行驶横向稳定性3.5.2.5.2 横向侧翻当车载雷达在横向坡道上直线行驶或处于静止状态时,如果横向坡度角超过某一值时,将发生侧翻,如图3 所示：图3 雷达车在横坡上的受力图该车载雷达不发生侧翻的极限坡度角,则由力距平衡得:式中: b 为左右轮中心间距(mm)横向侧滑该车载雷达在横坡上静止时整车横向侧滑的极限角度,根据图3 的受力情况,由力平衡方程得:式中:2 为横向附着系数,取2max = 0. 61 。3.5.2.5.3 在转弯时的侧翻和侧滑3.5.2.5.3.1 侧翻如图4 所示,该车载雷达在水平路面上作等速转弯行驶时,有可能绕A 点向外侧翻,所以必须限制其转弯时的最大行驶速度,由下面公式求得:式中: g 为重力加速度,9. 8m/ s2 ; r 为转弯半径(m) 。图4 中, Fc 为转弯时的离心力; F 为侧向附着力。3.5.2.5.3.2 侧滑该车载雷达在水平路面上作等速转弯行驶时,有可能绕向外侧滑,其转弯时的最大侧滑行驶速度,由下面公式求得:3.5.2.5.4 结论3.5.2.5.4.1 因为i2 i1,因此,该车载雷达在横坡上行驶的极限坡度为42 % ,满足GJB1380 - 92军用越野汽车机动性要求的规定。并且,在平直线横坡上匀速直线行驶或静止时,在发生横向侧翻前,首先发生横向侧滑,从而保证了其在横坡上行驶的安全。3.5.2.5.4.2 因为V2 V1 ,所以在转弯行驶时,在侧翻前首先发生侧滑,从而保证了其在弯道行驶时的稳定性。并且公路在弯道处筑有适当的超高横坡度,这样在干，燥水泥路面以上述最高车速转弯时,是比较安全的。 雷达车整车工作稳定性设计雷达车风载荷计算雷达车展开工作时,通过调平机构将雷达调平。天线升起处于工作状态,雷达车所受的力主要包括自身重力和风载荷。按照总体战技指标要求,雷达车在架高10m 时,具有