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弹载红外相机静态质量质心配平

张生全 赵劲松 何红星 罗敏 康丽珠 陶亮 徐参军 徐瑞

张生全, 赵劲松, 何红星, 罗敏, 康丽珠, 陶亮, 徐参军, 徐瑞. 弹载红外相机静态质量质心配平[J]. 红外技术, 2022, 44(6): 622-627.
引用本文: 张生全, 赵劲松, 何红星, 罗敏, 康丽珠, 陶亮, 徐参军, 徐瑞. 弹载红外相机静态质量质心配平[J]. 红外技术, 2022, 44(6): 622-627.
ZHANG Shengquan, ZHAO Jinsong, HE Hongxing, LUO Min, KANG Lizhu, TAO Liang, XU Canjun, XU Rui. Static Centroid Balancing for Missile Borne Infrared Cameras[J]. Infrared Technology , 2022, 44(6): 622-627.
Citation: ZHANG Shengquan, ZHAO Jinsong, HE Hongxing, LUO Min, KANG Lizhu, TAO Liang, XU Canjun, XU Rui. Static Centroid Balancing for Missile Borne Infrared Cameras[J]. Infrared Technology , 2022, 44(6): 622-627.

弹载红外相机静态质量质心配平

详细信息
    作者简介:

    张生全(1996-),男,安徽怀宁人,硕士研究生,研究方向:光机系统设计及有限元分析。E-mail:saintranzhang@gmail.com

  • 中图分类号: V214

Static Centroid Balancing for Missile Borne Infrared Cameras

  • 摘要: 为了实现弹载红外相机静态质心配平,在整机质量具有一定要求下,设计了一套数量少、质量轻、工艺性好、互换性优的配重负载组合。针对狭小空间体积的弹载红外相机设计出配重负载以及合理安排负载组合的安装位置,提出了先利用三维设计软件Creo4.0仿真出原始样机质心位置,再结合整机的质心要求,在空间两点采用力矩平衡原理计算出配重负载质量和质心应在位置的耦合关系,在总结归纳了配重负载设计原则之上,运用Creo4.0设计出配重负载方案。经过投图、加工、装配以及严格的质心测试论证,结果表明,该方法很好地实现了质心配平功能,使得弹载红外相机满足质心要求。这种静态质心配平思路相较于试配法具有快速高效、布局合理等优势。
  • 图  1  象限分布

    Figure  1.  Quadrant distribution

    图  2  安装基准面

    Figure  2.  Installation reference surface

    图  3  整机结构模型

    Figure  3.  Machine structure model

    图  4  光学镜头结构模型

    Figure  4.  Optical lens structure model

    图  5  模型内部布局图

    Figure  5.  Internal layout of the model

    图  6  整机系统的力矩平衡示意图

    Figure  6.  Schematic diagram of torque balance of the whole system

    图  7  空间质心力矩平衡

    Figure  7.  Space centroid moment balance

    图  8  配重组合方式

    Figure  8.  Counterweight combination

    图  9  质心配重三维模型

    Figure  9.  3D model of the center of mass counterweight

    图  10  X向质心调节

    Figure  10.  X-direction centroid adjustment

    图  11  YOZ面质心调节

    Figure  11.  YOZ surface centroid adjustment

    图  12  X向质心测试

    Figure  12.  X direction centroid test

    图  13  YZ向质心测试

    Figure  13.  Y, Z direction centroid test

    表  1  材料参数赋值

    Table  1.   Assignment of material parameters

    Materials/Parts ρ/(kg/m3) m/kg Centroid
    Aluminum alloy 2.7×103 - Simulation
    Brass 8.6×103 - Simulation
    Detector assembly - 0.76 Measurement
    Main circuit board - 0.12 Measurement
    Power board - 0.096 Measurement
    Lens one 4.47×103 - Simulation
    Lens seven 2.329×103 - Simulation
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    表  2  质心测试数据

    Table  2.   Centroid test data

    Test items M/kg Gx/mm Gy/mm Gz/mm
    Camera-1# 3.6484 21.52 51.76 48.94
    Camera-2# 3.5911 21.11 51.85 49.40
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    表  3  与基准值对比数据

    Table  3.   Comparison data with reference value

    Test items ΔM/kg ΔX/mm ΔY/mm ΔZ/mm
    Camera-1# 0.1484 -4.78 +4.76 -2.1
    Camera-2# +0.0911 -4.89 +4.85 -1.6
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-24
  • 修回日期:  2022-03-18
  • 刊出日期:  2022-06-20

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