惠州升高车出租  开关对载荷的方位区间识别是依靠开关在升高车不同方向载荷的作用下不同电极闭合状态来实现的    惠州升高车出租, 惠州升高车公司, 惠州升高车    方向施加３０００ｇ－０．６ｍｓ加速度, 为了验证止挡柱的止挡作用对于方向识别的可靠性，在ＸＯＹ平面内０为３７°方向上加载９００ｇ－０．６ｍｓ和３０００ｇ－０．６ｍｓ的加速度载荷，仿真质量块的位移曲线， 可看到由于止挡柱的止挡作用质量块沿Ｙ轴位移始终不能到达５０，即开关只会有电极１闭合。仿真结果证明了由于止挡柱的止挡作用，不管加速度幅值如何变化，当开关电极１和２均闭合时可判断此时开关所受加速度载荷平面角０在［３８°，５２°］区间内，当开关只有电极１闭合时可判断此时开关所受加速度载荷平面角０在°，３８°］区间内。因此在ＸＯＹ平面内，可分为８个区间对载荷方向进行识别，单一电极１、２、３、４分别闭合时，可判断对应的载荷方向区间。

      空间角的识别分析,  （１）空间角识别理论分析开关结构的模型，在轴向方向上惯性质量块与轴向电极间距。在径向平面肉，当惯性质量块沿着Ｘ轴方向运动时，与径向电极间距最小ｒＤ＝５０｜ｉｍ，当惯性质量块沿着与Ｘ轴夹角为４５°方向运动时，与径向电极间距最大ｒｍａｘ＝７１．７。由于限位止挡柱与惯性质量块止挡间距，所以质量块在径向方向的极限位移Ａｎａｘ为８０，即当开关受到过载的径向加速度载荷时惯性质量块与径向电极碰撞，并推动着径向电极一起运动到与限位止挡柱接触，此时达到径向电极极限位移。为了方便研究载荷空间角度识别，我们替且有以下三条假设： 

    假设一： 在惯性力作用下，质量块作平移运动，不考虑质量块的转动和翻转。假设二：开关的轴向电极和开关的止挡柱结构刚度较大，质量块在与这些结构碰撞视为垂直的刚性碰撞。假设三：不考虑质量块与止挡柱之间的接触摩擦。

     首先讨论在平面内载荷空间角度区间的划分。由上面的分析可知，因为质量块只做平动，当惯性力方向位于（0°，Ｓｉ）内时质量块只会与径向电极碰撞接触并在止挡理当惯性力方向内时质量块只会与轴向电极碰撞接触。当惯性力方向位于轴向和径向电极接触。因此在Ｘ0ＯＺ平面内可以每载荷空间角分为几个区域。  在Ｘ４５ＯＺ平面内讨论载荷空间角度区间的划分可知，当惯性力方向位于（０°，＆内时质量块只会与径向电极碰撞接触；当惯性为方向位于内时质量块只会与轴向电极碰撞接触；当惯性力方向位于轴向和径向电极均接触。因此在Ｘ４５ＯＺ平面内可以将载荷空间角分为三个区间。

    综上所述，为了在整个半球面内都能实现对载荷空间角的识别，我们依据假设为前提，提出了以下识别方案。当开关只有径向电极闭合时判断惯性力方向位于（0°，３９．０９°）内；当开关只有轴向电极闭合时判断惯性力方向位于（４２．５９°，４０９０。）内；当开关轴向和径向电极均闭合时判断惯性力方向位于（．０９°，５２．４３°）内。 轴、径电极均闭合（．０９°，５２．４３°）（２）空间角３识别仿真分析在Ｘ0ＯＹ平面内空间角１５°方向对开关施加脉宽０．６ｍｓ，幅值变化的加速度载荷，仿真开关轴径电极闭合状态，对开关施加了８００ｇ的加速度载荷，可发现开关质量块沿Ｘ轴方向的位移在ｔ＝２２５ms时为此时质量块刚好接触到径向电极１的触点，然后推动着径向电极１继续运动至最大位移７0．４２ｍ后慢慢返回，直到在１＝３５０１５时与径向电极１脱离接触。而质量块沿Ｚ轴方向的最大位移只有２２．１３ｍｉ，未达到开关的轴向间隙，因此整个过程中开关只有径向电极Ｉ发生闭合，而轴向电极未发生闭合，且开关的响应时间为２２５s，开关的闭合时间为１２５s。

      中仍能看出开关只有径向电极１闭合，轴向电极未闭合。继续将加速度幅值增加为１８００ｇ，质量块位移响应，可以看出在１８００ｇ－０．６ｍｓ的加速度作用下，质量块在ｔ＝１６１［ｘｓ时与径向电极１接触，之后推动着径向电极继续运动，直到１＝２０９ms时，质量块径向位移达到了径向极限位移８０mｍ，此时质量块与限位止挡柱接触碰撞。限位止挡柱起到限位止挡的作用，阻止质量块继续运动，并且在刚性碰撞的作用下，质量块出现了反向运动，直到ｔ＝２６０｜ａｓ时与径向电极１脱离接触；随后由于加速度冲击尚未结束，在加速度的作用下质量块再次接触到径向电极１，整个过程中开关与径向电极１有两次接触发生，而质量块在Ｚ轴方向的最大位移为３８．３｜ａｍ，始终未达到轴向间隙（６５｜ａｍ），因此开关仍然只有径向电极１闭合。为了验证止挡柱的止挡效果，继续增加加速度载荷为３０００ｇ，此时质量块的位移响应。由于裁荷幅值较大，整个过程中质量块与止挡块接触了两次，每次的止挡碰撞发生后质量块均有反向运动出现，但由于止挡柱的限位止挡作用，质量块在Ｚ轴方向的最大位移未超过４０｜＿ｉｍ，远远小于开关的轴向间隙，说明了止挡柱的限位止挡作用对质量块的轴向位移有了较好的限制作用。整个过程中开关仍然只有径向电极１发生闭合。为了进一步验证空间角的区位划分情况，分别在Ｘ0ＯＺ和Ｘ４５ＯＺ平面内，空间角为１５°、３０°、４５°、６０°、７５°方向下对开关施加幅值变化的加速度载荷，质量块的位移响应；为了便于分析开关轴径电极响应情况。可以看出：（１）无论施加加速度载荷的幅值大小如何（８００ｇ、１２００ｇ、ＢＯＯＯｇ），开关均只有径向电极闭合，比如当平面角为Ｔ时只有径向电极１闭合；当平面角为４５°时只有径向电极１和２闭合。（２），无论施加加速度载荷的幅值大小如何（８００ｇ、１２００ｇ、４５４, ３０００ｇ），开关均只有轴向电极闭合。

   （３）开关在较小的加速度下只有径向电极闭合，在较大的加速度下，轴向和径向电极均会闭合。同样当（５为６０°时，开关在较小的加速度下只有轴向电极闭合，在较大的加速度下，轴向和径向电极均会闭合。仿真结果证明了空间角Ｓ有明显的分区现象，即当３在（０°，１５°）时，开关只有径向电极闭合；当在（７５°，９０°）时，开关只有径向电极闭合；当在（３０°，６０°）时，开关电极闭合情况随载荷方向和幅值而定，几种闭合情况均有可能出现。仿真结果与理论分析部分的电极响应情况趋势是一致的，均是在空间角较小时只有径向电极闭合，在空间角较大时，径向与轴向电极均闭合，在空间角更大时（接近９０°）只有轴向电极闭合，但是在空间角度划分的具体数值上会有差异，差异的原因是因为理论分析部分的假设与实际情况存在差异。但总体来说，开关对载荷空间角区间识别是可实现的。为了修正理论分析时因假设条件而出现的分区误差，表４．９重新给出开关轴径电极闭合状态与空间角＜５所在区间的对应关系。

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     响应时间和闲合时间分析,  从加速度开始作用到开关稳定闭合的这段时间称为开关的响应时间，开关的响应时间决定了引信的瞬发度，响应时间越短，引信瞬发度越高。开关的闭合时间是指开关质量块电极与固定电极稳定接触持续的时间。ＭＥＭＳ惯性开关的闭合时间对于后续电路的信号识别有着重要的影响，尤其是本文设计的开关要依靠识别不同方位电极的闭合状态来实现载荷方位判断的功能。因此在开关的设计时一定要尽量延长开关的闭合时间，Ｗ保证开关信号的顺利识别。在４．３．２节的仿真中我们记录开关在不同方向施加８００ｇ－０．６ｍｓ时开关的闭合时间和和响应时间。在不同方位施加８００ｇ－０．６ｍｓ载荷时，开关最大响应为３４２｜ａｓ，最小闭合时间为５５- １５，可见开关有较好的响应特性和较长的用合时间，能够满足引信的使用要求。

     由于弹丸在发射时必然要经历膛内的后坐载荷等高ｇ值加速度环境，因此作为惯性发火装置的ＭＥＭＳ开关，必须具有抗高过载的能力。由第二部分的环境力分析可知，开关各部件应在承受２００００ｇ左右的高冲击载荷下不发生损坏，特别是支撑弹黃与径向电极等易损部件不能发生断裂或者塑性变形。在没有限位止挡柱的约束下，对弹黃质量系统沿Ｘ轴方向施加２００００ｇ－０．６ｍｓ的载荷下，质量块的径向位移的可达到１５６．４ms１，此时开关结构应力的最大值为４４６５．２Ｍｐａ，远大于电铸儀材料屈服强度１６００Ｍｐａ。事实上，无论是轴向还是径向在这样大的位移作用下，支撑弹黃和固定电极均会因为过大的变形而破坏。因此在开关的结构设计时，采用直径为４８（Ｈｉｍ的圆柱形限位止挡柱来限制质量块的位移，设置质量块与限位止挡柱之间的间隙为而质量块与径向电极之间的最小径向间隙为５０mｎ，因此开关径向电极的最大变形量为３０｜ｍ。开关结构在２００００ｇ－０．６ｍｓ的加速度作用下的应力云图，质量块在片１９６．３４-１５时刻，质量块达到止挡间隙并与限位止挡柱接触碰撞，此时支撑弹黃和径向电极变形量均达到最大值。 整个开关结构应力最大部分发生在径向电极根部，最大应力值为７７0．0３ＭＰａ，小于电铸镶的屈服强度１６００ＭＰａ，故开关结构在承受２００００ｇ的高过载加速度下不会因强度不够而破坏。

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