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發射藥高度測量系統及其防爆實現張治 程金生(軍械工程學院石家莊05000

時間:2018-4-2 8:53:00   來源:本網   添加人:admin

  藥筒內的發射藥通常呈現為松散的顆粒狀態。為防止其在搬運等過程中晃動、撒漏,需要在藥筒內的發射藥面上裝入-個具有一定強度的紙蓋壓住裝藥面。紙蓋K入這一工作具有一定的危險性且勞動強度較大,為改變這種情況,需設計紙蓋壓入自動設備。

  因為藥筒種類很多,相應的發射藥的裝藥量、高度也各不相同,不同藥筒藥面至藥筒口的距離相差多可達幾百毫米。所以,要實現紙蓋壓入的自動化,測量發射藥的高度足關鍵環節。由于該設備使用場合是具有高度危險性的彈藥試驗準備線,因此在設計時設備的機械系統、控制系統等的防爆問題是首要考慮的。

  為此,設計了一種基r-PLc的由霍爾接近開關、磁粉制動器和脈沖編碼器組成的裝藥高度測量系統,在此基礎上研制了一臺紙蓋壓入機。

  2測量系統簡介紙蓋壓入機由測量和壓入兩個工位組成兩工位并行工作。左側是測量部分,右側是壓入部分。

  霍爾接近開沖編馬器如所示,機器呈門式結構,橫梁與模架柔性連接且都套在圓柱導軌上。電機動力通過絲杠帶動橫梁上下移動,橫梁帶動模架一起移動。絲杠端頭與脈沖編碼直接相連。在橫梁的左側的安裝孔內空套了一個測量桿,測量桿下端是一個測量時與發射藥接觸的圓盤狀測量頭,測量桿可以向上自由運動,測量桿通過傳動機構與磁粉制動器連接,測量桿移動,帶動制動器的轉子轉動。橫梁上方安裝接近開關。

  3電氣系統及防爆措施3.1電氣總體結構脈沖編碼器與防爆霍爾接近開關信號分別接入PLC的輸入點。脈沖信號由PLC兩個計數器同時計數,一個計數器用來測量裝藥高度,另一個用來控制壓入紙蓋的深度。接近開關信號用來控制個計數器的停止時刻,為防止的計數停止的信號受PLC掃描時間的影響,接近開關信號采用中斷方式進行處理。磁粉制動器通過功率模塊和D/A模塊接到PLC. 3.1測量裝藥高度獲取裝藥高度的防爆措施如下:藥筒放入工作臺后按下運行按鍵,PLC向磁粉制動器發出信號,產生與被測藥筒相適應的制動力。同時,主電機轉動通過絲杠帶動橫梁與模架向下移動。與絲杠相連的脈沖編碼器輸出脈沖信號送入PLC測量計數器計數。當模架的導向模與另一工位上的藥筒相遇后,模架被藥筒支承不再向下移動,橫梁則繼續向下運動,測量桿也隨之向下。當測量頭與藥面接觸后,對發射藥產生一定的壓力。橫梁繼續運動,當壓力超過制動器的制動力時,測量桿滑動,帶動磁鐵移動,霍爾接近開關得到信號,PLC測景計數器停止計數并放松制動器,測量工作結束。橫梁繼續運動,壓入部分繼續完成紙蓋的壓入工作。壓到尺寸后,電機反轉,各機構復位。通過這樣一個工作循環,PLC計數器得到了在一定的壓力下藥面至機器上零位的脈沖數,經過一定的處理就可以求出裝藥的實際高度,為下一工位壓入紙蓋運動提供控制數據。

  3.2測量器件的選擇由1發射藥易燃易爆,因此所有器件應滿足火工品工作場所的要求,要具有高安全可靠性。

  要正確測量裝藥面的高度,首先要給裝藥施加——定的壓力。可以采用彈簧、砝碼或施加制動阻力等多種方法,其中磁粉制動器的激磁電流與制動轉矩之間呈線性關系,具有良好的轉矩可控制性,通過調節激磁電流,就能十分方便的控制制動轉矩。而且制動器的空轉轉矩小,開合性能好,準確可靠。因此,采用磁粉制動器構成壓力調節裝置為方便。這種器件的隔爆處理也較容易。

  把長度尺寸轉換為數字量的器件以脈沖編碼器為簡單,所以選用防爆脈沖編碼器作為長度測量器件。

  脈沖編碼器的脈沖數根據測量精度要求的脈沖當量選擇。

  控制計數脈沖截止信號采用開關量實現。使用非接觸式的防爆霍爾接近開關較為理想,其定位精度和重復定位精度可以控制在。5mm以內。由于霍爾接近開關具有回環特性,所以要考慮釋放點與吸合點對測量精度的影響。

  4結論實踐證明,以PLC為核心智能部件、通過磁粉制動器對被測物體施加一定的壓力,再通過脈沖編碼器和接近開關將測頭的直線運動變為數字量來檢測發射藥裝藥高度的方法,滿足設備的防爆要求。

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