1. 提高裝配時的測量檢驗精度的方法有哪些
在一般的金屬切削機床中,都具有主軸組件。主軸組件是機床的執行件,它的功能是支承並帶動工件或刀具完成表面運動,同時還起傳遞動力和轉距,承受切削力和驅動力等載荷的作用。由於主軸組件的工作性能直接影響到機床的加工質量和生產率,因此它是機床中關鍵組件之一。
對主軸組件的工作性能來說,主軸組件的旋轉精度是其中重要的一個方面。主軸旋轉時,由於種種原因,其旋轉中心線位置隨時間而變化,若用一條直線代表主軸理想的旋轉中心線,實際旋轉中心線與理想的旋轉中心線的偏移量,稱為主軸組件的旋轉精度,亦可指機床空運轉時,主軸前端的徑向跳動、端面跳動和軸向竄動的大小。
主軸組件的旋轉精度主要取決於主軸、軸承和軸承鎖緊母的製造精度及裝配質量。在大修設備時,主軸及軸承鎖緊母主要採用修復恢復其精度,而軸承椅鑒定報廢後則外購。所以在裝配過程中,正確的裝配方式是提高主軸組件旋轉精度的重要環節之一,在裝配前應測量軸承及其相關件的精度,並作好記錄,以便裝配時選配。本文就設備大修時的主軸裝配過程作簡單探討:
1.主軸錐孔中心線的測量
機床主軸的精度直接影響到主軸組件的旋轉精度,修復後,與其本身加工精度必定存在一定誤差。田主軸精度檢測方法測出主軸軸端錐孔中心線最大偏差處,作記號,並記錄其誤差方向。
2.軸承的定向裝配
軸承是主軸組件的重要組成部分,軸承裝配的好壞直接影響旋轉軸的徑向跳動和軸向竄動精度,因此要保證主軸的徑向跳動和軸向竄動精度,除了要求主軸和軸承具有一定精度外,還必須採用正確的裝配方法。
軸承的定向裝配:實質是根據誤差補償原則,將主軸鏈孔中心線的偏差(高點或低點)與前後軸承內環的偏差(低點或高點)置於同一軸向截面內,並按一定方向裝配,從而補償其誤差,以提高主軸組件旋轉精度。在前、後軸承內圈徑向跳動和主軸錐孔中心線的偏差不變的條件下,不同的裝配,主軸檢驗處的徑向跳動量數值不同(在裝配前,應測量軸承內、外圍的跳動量並記錄其的誤差方向)。
如圖所示:
δ1———前軸承內困徑向跳動量;δ2———後軸承內圈徑向跳動量;δ3———主軸鏈孔中心線;
δ———主軸檢驗處的徑向跳動量。由圖A根據相似三角形性質:
δ1-(δ+δ3)/δ1-(δ+δ3)L=α/α+L
可得δ=:δ1-(δ2-δ1)×α/L-δ3
即:δA=δ1-(δ2-δ1)×α/L-δ3 Ⅰ
同例由圖B可知:
δB=δ1-(δ2-δ1)*α/L+δ3 Ⅱ
由圖C可知:
δC=δ1+(δ2+δ1)*α/L-δ3 Ⅲ
由圖D可知:
δD=δ1+(δ2+δ1)*α/L+δ3 Ⅳ
(1)從四個圖解及四個公式,我們可以看出,δA<δB<δC<δD為了減少主軸徑向跳動量,可根據圖A(及公式I)即把前、後軸承內圈徑向跳動的最高點放置在同一方向上,而主軸錐孔中心線最大偏差處則在其相反的方向上,這樣可以使主軸前端徑向跳動最小。
(2)後軸承的精度應比前軸承低一級,即後軸承內圈徑向跳動要比前軸承稍大。如果後軸承的精度和前軸承的精度一樣,甚至高一些,主軸的徑向跳動最反而加大。
如圖E所示:δE=δ2+(δ2-δ1)*α/L-δ3 Ⅵ
3.軸承鎖緊母的調整
因主軸軸承鎖緊螺母端面與其螺紋中心線的垂直度及螺紋齒的誤差,在螺母擰緊後很可能造成主軸彎曲及軸承內、外圈傾斜,對主軸組件旋轉精度有很大影響。所以擰緊螺母後,應測量其主軸旋轉精度,找出徑向跳動最高點,並在反方向180°處於螺母上作出標記。擰下螺母後,在作標記處修刮螺母結合面,再裝上重新測量,直至主軸旋轉精度合格為止。
通過以上方法在大修設備中的實施,提高了大修設備的效率,縮短了大修設備的時間,大大提高了主軸組件的旋轉精度。
提高裝配時的測量檢驗精度的方法有哪些?
下面是他們的簡介:
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2. 機床精度檢測方面,導軌直線度誤差常用檢測方法有哪些
一、水平儀測量法
以普通氣泡式水平儀為例進行分析。首先根據機床導軌直線度誤差的精度要求,選擇合適精度的水平儀和合適步距的專用橋架;然後將水平儀調零,放在專用橋架上,把專用橋架放在被測導軌的一端開始進行測量。每次記錄下相應段的水平儀氣泡移動的格數,並按其正負記錄下來,然後進行誤差值換算數據處理,最後根據所測點數據做誤差曲線圖,使用最小包容平行線法即可求出其直線度誤差。
二、自準直儀測量法
自準直儀主要由具有一定焦距的物鏡(望遠鏡)、帶有分劃板及照明裝置的自準直測微目鏡和置於被測對象上的反射鏡組成。目前使用的自準直儀主要有3種:光學自準直儀、平直度檢查儀和光電自準直儀。下面以光學自準直儀為例進行分析,其基本測量原理見圖1。
分劃板置於物鏡的焦平面上,其上的o點位於物鏡的光軸上,光源1發出的光線通過o點經過物鏡後成一束與光軸平行的平行光線射向反射鏡4。當反射鏡面垂直於光軸時,光線仍按原路返回,經物鏡後仍成像在分劃板上o處,與原目標重合。如果反射鏡與光軸有一傾角a,則反射光線的偏轉角為2a,通過物鏡後成像在分劃板上的o′處,此時線位移oo′=s,表示了偏轉角度的大小,即:
s=f′tan2α。
其中:f′為物鏡的焦距。當α很小時,tan2α≈2α,則:
設反射鏡橋板跨距(測量間隔)為b,自準直儀讀得反射鏡傾斜角a與傾斜高度h的關系為h=ba。
三、激光干涉儀測量法
激光具有方向性好、單色性好、能量集中和相乾性強等優點,使用激光干涉法測量直線度精度較高。當前多採用氦—氖激光,它是可見光,且功率和頻率的穩定性容易控制,頻帶比較窄。
入射光束4被角度干涉鏡中包含的分光鏡分為光束5和光束6,光束5和光束6又分別被角度反射鏡反射回分光鏡的同一位置,分光鏡對兩束光進行調制後直接把光束傳送到激光發射器中,從而使兩束光在探測器中產生干涉條紋。根據光的疊加和干涉原理,凡光程差等於波長整數倍的位置,振動加強,產生明條紋;凡光程差等於半波長奇數倍的位置,振動減弱,產生暗條紋。使用激光干涉儀測量機床導軌時,反射鏡3沿著導軌方向運動,當反射鏡有偏轉角度時,光束5和光束6會產生光程差,即干涉條紋會產生相應的變化,通過運算器可將其轉換為直線度誤差值。
三種測量方法優缺點分析:
水平儀法操作簡單、使用方便、成本較低。但是精度較低,一般只能達到20lm/m。水平儀可以測量導軌在垂直面內的直線度以及兩條導軌之間的平行度,但是測量水平面內的直線度很困難。用水平儀測試法,數據的採集和整理容易出錯,由於此法是以導軌上某些固定采樣點為測量對象,所以測量距離長了難以保證測試結果的真實性。
自準直儀法的缺點是不易達到很高精度,一般為5lm/m。因為光線在空氣中並非絕對準直,測量范圍越大,其偏差就越大,採用的光電位置敏感元件的測量精度較難大幅度提高,光束在傳播過程中容易受到各種干擾而出現偏差,為非連續測量,結果具有很大的隨機性,成本相對激光干涉儀低。
激光干涉儀的優點是測量距離大,測量速度快,測量精度高,而且可連續測量和採用微計算機進行數據處理、顯示和列印。激光抗干擾能力強,尤其是抗空氣擾動的能力強,因此它適於在車間等環境稍差些的場合應用,測量精度可達0.4lm/m。但是價格昂貴,一般用於對精度要求很高的場合。
綜上所述,各種檢測直線度的方法都各有其優缺點,企業在選用測量方法的時候應該考慮兩方面的要求:一是精確度要求,即測量結果必須達到一定的可信程度;二是經濟性要求,即在保證測量結果精確性的前提下,應使測量過程簡單、經濟、花費代價最小。
3. 炮兵常識 測距離
自體測距 也就是不用任何工具目測縱向距離之法 以前當過炮兵(直瞄炮)剛好學過 不敢自珍 與大家共享。
一.在牆上畫出兩條直線距離是標準的一米(線條高低不限)
二.用尺子在地上量出一段精準10米的距離劃線
三.腳的最前方頂住線(不能越過)
四.平舉右手手握拳大拇指向上翹起
五.閉上左眼 用右眼從翹起的大拇指最左側望去 調整手臂讓牆上的一米線最左側與拇指最左側平齊
六.身體姿勢不動 閉上右眼同時睜開左眼 此時拇指的左側因視角不同也相對右移(注意:不是叫你去移動手臂)
七.跳眼的要求在於 左眼看和右眼看的拇指移動距離 剛好是牆上一米線的頭和尾 (也就是一米)如果大於或小於一米 請你調整身體姿勢或者調整手臂姿勢(也就是調整拇指與眼睛的距離 距離近則大反之則小)直到剛好一米 。
八.記住你的姿勢 這就是你以後實戰中測距的標准姿勢
最後我講講使用方法 例如你對家陽台上停著獵物 你想測出距離以便做精度射擊 你就按上法將拇指左側對准陽台長邊最好有記號的地方 測出左右眼切換的橫向長度然後估算大概多長(我想橫向距離大家不會那麼難估算吧)然後乘以10倍等出的結果就是你與陽台的距離 比如量出3米那就是說你距離陽台30米。
4. 加工精度的測量方法
加工精度根據不同的加工精度內容以及精度要求,採用不同的測量方法。一般來說有以下幾類方法:
1、按是否直接測量被測參數,可分為直接測量和間接測量。
直接測量:直接測量被測參數來獲得被測尺寸。例如用卡尺、比較儀測量。間接測量:測量與被測尺寸有關的幾何參數,經過計算獲得被測尺寸。
顯然,直接測量比較直觀,間接測量比較繁瑣。一般當被測尺寸或用直接測量達不到精度要求時,就不得不採用間接測量。
2、按量具量儀的讀數值是否直接表示被測尺寸的數值,可分為絕對測量和相對測量。
絕對測量:讀數值直接表示被測尺寸的大小、如用游標卡尺測量。
相對測量:讀數值只表示被測尺寸相對於標准量的偏差。如用比較儀測量軸的直徑,需先用量塊調整好儀器的零位,然後進行測量,測得值是被側軸的直徑相對於量塊尺寸的差值,這就是相對測量。一般說來相對測量的精度比較高些,但測量比較麻煩。
3、按被測表面與量具量儀的測量頭是否接觸,分為接觸測量和非接觸測量。
接觸測量:測量頭與被接觸表面接觸,並有機械作用的測量力存在。如用千分尺測量零件。
非接觸測量:測量頭不與被測零件表面相接觸,非接觸測量可避免測量力對測量結果的影響。如利用投影法、光波干涉法測量等。
4、按一次測量參數的多少,分為單項測量和綜合測量。
單項測量;對被測零件的每個參數分別單獨測量。
綜合測量:測量反映零件有關參數的綜合指標。如用工具顯微鏡測量螺紋時,可分別測量出螺紋實際中徑、牙型半形誤差和螺距累積誤差等。
綜合測量一般效率比較高,對保證零件的互換性更為可靠,常用於完工零件的檢驗。單項測量能分別確定每一參數的誤差,一般用於工藝分析、工序檢驗及被指定參數的測量。
5、按測量在加工過程中所起的作用,分為主動測量和被動測量。
主動測量:工件在加工過程中進行測量,其結果直接用來控制零件的加工過程,從而及時防治廢品的產生。
被動測量:工件加工後進行的測量。此種測量只能判別加工件是否合格,僅限於發現並剔除廢品。
6、按被測零件在測量過程中所處的狀態,分為靜態測量和動態測量。
靜態測量;測量相對靜止。如千分尺測量直徑。
動態測量;測量時被測表面與測量頭模擬工作狀態中作相對運動。
動態測量方法能反映出零件接近使用狀態下的情況,是測量技術的發展方向。
5. 坦克的滑膛炮怎麼保持炮彈的精度
樓上哪些說了等於白說
首先現代坦克的主要彈種只有兩種:尾翼穩定脫殼穿甲/APFSDS彈和破甲彈/HEAT
這個不多說了
因為滑膛炮 沒有膛線 所以不可能通過自旋來保持精度
所以只有一個方法 就是尾翼
可以那麼說尾翼穩定脫殼穿甲/APFSDS誕生 促使滑膛炮的大規模使用或者說發展 而HEAT並沒有被完全棄用 因為其除了反裝甲能力 還有一定的反工事能力
在APFSDS之前 是次口徑穿甲彈當道 當然那APFSDS也是次口徑穿甲彈的一種!!
那麼HEAT在無膛線的情況下如何保持精度 當然也會是尾翼
以中國的82式HEAT破甲彈和前蘇聯100mm破甲彈為例
82式
望採納!!
6. 坦克世界火炮怎麼瞄準
坦克火控系統是控制坦克武器(主要是火炮)瞄準和發射的系統,用以縮短射擊反應時間,提高首發命中率。按瞄準控制方式分類,現代坦克火控系統可分為擾動式、非擾動式和指揮儀式3類。
發展情況
一、系統發展概況
坦克火控系統從問世到現在,大體上可以分為4代。第一次世界大戰末期裝備的第一代坦克火控系統只配有簡單的光學瞄準鏡。這種光學瞄準鏡用視距法測距,即如果目標的高度或寬度已知,那麼就可通過它在瞄準鏡視場中所佔的mrad分劃數估算出或直接讀出目標距離,接著就可裝定瞄準角。用這種方法,在900m時,則命中率顯著下降。目前,一些坦克的應急工作方式仍然採用這種方法。
50年代裝備的第二代坦克火控系統在原光學瞄準鏡的基礎上增配了體視式或合像式測距儀和以凸輪等為函數部件的機械式彈道計算機,性能比第一代有了明顯改進,在1300m距離內,射擊標准目標的首發命中率為50%。
60年代初期裝備的第三代坦克火控系統由光學瞄準鏡、光學測距儀和機電模擬式彈道計算機組成,並且開始配用了一些彈道修正感測器。這種火控系統在1400m的距離內原地對固定目標的首發命中率為50%。
上述3代坦克火控系統的缺點是不能預測運動目標的射擊提前角,因此不能射擊運動目標,而且由於沒有一種比較理想的測距儀器,命中率比較低。隨著激光技術的出現和發展,出現了激光測距儀。激光測距儀是一種精度高、操作簡易、快速的測距儀器,與火控計算機等組合成的火控系統是提高坦克火炮命中率的重要途徑。因此,美國休斯飛機公司(Hughes Aircraft Co.)從1965年底,試驗用的樣機研製成功,定名為柯貝達(Cobelda),後來改名為薩布卡(SABCA)。休斯飛機公司根據從該火控系統中所獲得的經驗,正式為M60A3坦克設計了帶激光測距儀的綜合火控系統,主要由測瞄合一的車長激光測距瞄準鏡、炮長晝夜瞄準鏡、數模混合式火控計算機、目標角速度測量裝置以及各種彈道修正量感測器組成,能在坦克短停時射擊固定或運動目標。自動輸入火控計算機的修正量有炮耳軸傾斜、橫風和目標角速度,人工裝定的修正量有氣壓、氣溫、葯溫、炮膛磨損和彈種等。在2000m的距離內,原地對固定目標射擊時火控系統的首發命中率為90%。
進入70年代後,世界各國都相當重視坦克火控系統的現代化。不少國家研製成功並裝備了綜合坦克火控系統。
最近10多年來新發展的坦克火控系統,一部分是為了改裝現裝備的老式坦克而設計的,一部分是為新研製的坦克而設計的。盡管這些新發展的火控系統在總體結構、瞄準控制方式和性能數據上各有差異,但是所採用的技術卻有許多共同或相似之處,反映了坦克火控系統的發展動向。目前對新型坦克裝備的火控系統的基本要求如下:
快速發現、捕獲和識別目標;
反應時間短;
遠距離射擊首發命中率高;
坦克行進間能射擊固定或運動目標;
全天候和夜間作戰能力強;
操作簡便,可靠性高;
配有自檢系統,維修簡便;
具有較高的效費比。
對改裝老式坦克用的火控系統的基本要求如下:
在與老式坦克性能相匹配的前提下,基本上滿足現代先進坦克火控系統的某些要求;
安裝簡單迅速,通用性好,既適用於西方國家製造的老式坦克,也適用於蘇制T系列坦克;
坦克改動量小,改裝成本低;
可靠性高,操作和維護簡便;
功耗低,盡量利用車輛上原有的電源;
體積小,不過多地佔用坦克炮塔內的有效空間。
二、部件發展概況
現代坦克火控系統一般由光電觀瞄設備、火控計算機、彈道修正量感測器以及火炮穩定和控制系統等組成。
1.光電觀瞄設備
現代坦克火控系統的光電鳳瞄設備通常包括晝用光學瞄準鏡和夜視儀器。對一個完善的坦克火控系統來說,車長和炮長都單獨配有光學主瞄準鏡和輔助瞄準鏡。炮長主瞄準鏡採用望遠式或潛望式兩種結構,基本上都與激光測距儀和夜高儀器組合,構成測瞄合一或晝夜合一的結構,目前日益增多的觀瞄設備為晝、夜、測距三合一結構。車長主瞄準鏡多用周視潛望式結構。為了提高搜索、識別和跟蹤目標的能力,車長和炮長主瞄準鏡通常採用變倍物鏡和大口徑物鏡。低倍率、大視場用於戰場監視和搜索目標;高倍率、小視場用於識別、跟蹤和瞄準目標。
為了提高瞄準精度和操作簡便,現代坦克火控系統的車長和炮長瞄準鏡還配用了陰極射線管和其他電子裝置,能將彈道瞄準標記、激光測距儀測得的距離數據以及準直調整。
70年代以前,坦克夜視儀器通常採用主動紅外裝置,隱蔽性不好,容易被敵方發現,成為攻擊的目標。70年代以來採用了微光夜視儀(包括一代和二代像增強器)和微光電視。在星光條件下,兩者對坦克的作用距離都可達到1000m以上。80年代初,第一代被動熱像儀開始裝備在如M60A3、M1和豹2等坦克上。微光夜視儀在無月光、星光夜晚的作用距離受到限制,並受煙霧影響,還不能發現偽裝目標。熱像儀除了克服微光夜視儀的上述缺點外,還有可能根據目標的熱特徵而實現自動跟蹤目標。目前大多數熱像儀所用的探測器材料為碲鎘汞,工作波段為8~14μm,對坦克的識別距離可達2000m以上。例如安裝在比利時LRS-5型坦克火控系統中的TTS型坦克熱像儀,對坦克的發現距離是4~5km,對坦克的識別距離是2~2.3km。
2.火控計算機
火控計算機是現代坦克火控系統的核心部件,主要功能是根據彈道修正量感測器自動輸入的和人工裝定的各種彈道參數,求解彈道和射擊提前角方程,並自動將射角和方位角信息傳送給瞄準鏡以及火炮伺服系統。火控計算機從問世至今,大體上有機械模擬、機電模擬、全電子模擬、數模混合式和數字式5種類型。現代坦克火控系統除少數採用模擬式和數模混合式外,大部分採用數字機,而這些數字機中大多數是微型計算機。由於坦克內的空間有限,要求整個火控系統的體積小、功耗低,因而使用微型計算機非常合適。採用微型機可使火控系統實現模塊化、可靠性高、便於快速檢修,微型機的成本也比較低。由於以上這些優點,目前採用微型機的火控系統很多,而且會越來越多。
現代坦克火控系統一般至少可計算4個彈種的射擊諸元,最大計算距離一般為4000m彈道計算精度一般為0.1mrad①,用脫殼穿甲彈對距離1500m、2.3×2.3(m)的運動目標射擊,能使首發命中率達到80%以上。
3.彈道修正感測器
為了提高彈道計算精度和首發命中率,現代坦克火控系統除用測距儀測距外,還採用了目標角速度、炮耳軸傾斜、橫風、彈種、定起角、炮口偏移、彈丸偏流、視差、氣溫、氣壓、炮膛磨損、葯溫等修正量。從理論上講,配用的修正量感測器越多,自動化程度越高,命中率也越高,但隨之成本增高,發生故障或遭到損壞的可能性增大。因此不一定感測器越多越好,譬如第一批豹2上裝有很多修正量自動感測器,而第二批豹2坦克上不再安裝氣象感測器,氣溫、氣壓、葯溫由人工裝定。
現代坦克火控系統所配用的自動修正量感測器大體有3種情況。
第一種情況是配有一、二種自動感測器,如日本74式坦克火控系統只配有距離感測器(激光測距儀),其他如葯溫、炮耳軸傾斜、炮膛磨損、視差等彈道修正量都是手動輸入。
第二種情況是配有許多自動修正量感測器。如比利時薩布卡坦克火控系統,除彈種手動輸入外,配有距離、目標角速度、炮耳軸傾斜、橫風、氣壓、氣溫、葯溫等多種自動感測器。聯邦德國的綜合坦克火控系統和萊姆斯塔(LEMSTAR)坦克火控系統除人工輸入彈種、炮膛磨損外,配有距離、目標角速度、炮耳軸傾斜、橫風、氣溫、氣壓、葯溫等多種感測器。
第三種情況是配有距離、目標運動角速度、炮耳軸傾斜,或再加上橫風感測器,其他修正量由人工輸入,屬於這種情況的火控系統數量最多,如美國的M60A3、M1、英國的IFCS等。它的優點是系統不太復雜、成本不太高,但又反一些最重要的和隨時可變、不便於手動輸入的修正量用自動感測器輸入,而葯溫、氣溫、氣壓和炮膛磨損等在作戰前有充分的時間預先人工輸入。即使系統不過於復雜,又保證了首發命中率高的要求。
激光測距儀是現代坦克火控系統的一種最好的距離感測器。它的測距精度高,而且與測程的遠近無關;測距迅速;距離數據可以直接以數字顯示並傳送給火控計算機;激光的光束窄,因而角解析度高,不易受地物雜波的影響和對方的干擾;激光測距儀的體積小、重量輕;操作和訓練簡便。這些獨特的優點極好地滿足了現代坦克火控系統對距離感測器的要求,成為組成現代坦克火控系統必不可少的部件。多次的實際射擊試驗也證明,坦克火控系統配用激光測距儀後,首發命中率可提高到80%以上。特別是遠距離射擊時,首發命中率的提高更顯著。
坦克激光測距儀從問世到現在已經發展了兩代。目前正在發展第三代——CO2激光測距儀。現代坦克火控系統除少數還裝備第一代——紅寶石激光測距儀,如美國M60A3坦克和日本74式坦克,其他絕大多數都裝備了第二代——釹激光測距儀,其中多數用Nd:YAG激光器,少數用釹玻璃激光器。與紅寶石激光測距儀相比,釹激光測距儀的優點是發射1.06μm的近紅外光,隱蔽性好,其他優點還有耗電少、效率高、輕小等。激光測距儀的測程約為200~10000m,測距精度約為±5m或±10m,束散為0.5~1mrad,脈沖重復頻率為每分種幾次到幾十次。
激光測距儀除極少數因改裝老式坦克需要而採取測瞄分離的結構之外,絕大多數都與炮長主瞄準鏡或車長主瞄準鏡組合成一體,構成測瞄合一的結構。
抑制假目標回波是激光測距儀中一項重要的技術問題,關繫到測距數據是否可靠,從而直接關繫到首發命中率的問題。現採用以下方法抑制假目標回波:
用距離選通法抑制最小選通距離以內的假目標,最小選通距離由操作手裝定;
存儲並顯示多個目標距離數據,供炮長或車長進行判斷選擇;
用首末脈沖距離邏輯電路抑制假目標回波;
偏振分辨法,即利用目標反射光與微粒(如煙、霧)散射光偏振性能不同來抑制假目標回波,這種方法要求激光器輸出平面偏振光,並且在接收器前要加檢偏器。
除上述方法外,有的坦克激光測距儀還採用一些輔助方法來驗證激光測距儀所測距離是否正確,如英國ICS火控系統中所用的激光測距瞄準鏡用大小與距離成反比的橢圓瞄準光環來驗證所測距離是否是目標的距離。
現代坦克火控系統常用的目標角速度測量裝置主要有速度陀螺、測速電機和光電編碼器3種,只要測出瞄準鏡或火炮跟蹤目標的角速度就測出了目標的角速度。瞄準鏡上安裝的速度陀螺是瞄準鏡穩定系統的一個部件,此外還兼作目標角速度感測器。
常用的炮耳軸傾斜感測器有擺式和垂直陀螺等。垂直陀螺適用於行進間測量炮耳軸傾斜,比較先進的坦克火控系統(如豹2和比利時的通用坦克火控系統)一般採用這種裝置。
橫風感測器有被電流加熱的熱敏電阻式、螺旋槳式和球式幾種。
炮膛磨損修正量採用數字邏輯電路,其原理是將每種彈等效的磨損系數與已發射過的每種彈的數量的乘積累加起來,就形成了炮膛的等效總磨損量。炮膛磨損也可人工裝定。
4.火炮與瞄準線穩定與伺服系統
現代戰爭要求坦克具有行進間射擊或行進間短停射擊目標的能力,這就必須配備火炮穩定和瞄準線穩定系統。穩定系統的發展大體上經歷了3代。前兩代穩定系統主穩定火炮,瞄準線隨動於火炮。
第一代穩定系統叫做雙陀螺穩定系統,在高低和方位穩定系統中每套只有1個速度陀螺,用來感測火炮和炮塔的角速度,此信號經放大後來控制火炮伺服系統,起到穩定火炮的作用。這種穩定系統可以在行進間粗略穩定火炮,但不能行進間射擊,要求射擊前短停精確控制火炮。
第二代穩定系統又稱為4陀螺穩定系統。即在火炮高低和方位伺服控制迴路中各包括兩個陀螺。一般來說,一個是位置陀螺(3自由度陀螺),一個是速度陀螺(2自由度陀螺)。速度陀螺在有的系統中提供擾動變數前饋控制信號(如豹1A3),有的起速度反饋作用(如T-62坦克)。第二代系統比第一代系統反應迅速、穩定精度高,火炮能在行進間瞄準,射擊前短停的時間比第一代可縮短一些,但仍不能行進間射擊。
第三代穩定系統是獨立穩定瞄準線的指揮儀式系統。這種系統與瞄準控制方式中的指揮儀式坦克火控系統系同一種系統。
穩定系統也伺服控制系統是緊密結合在一起的,兩者的大部分部件都是共用的。目前穩定和伺服控制系統有電液式和電動式兩種類型。美國、聯邦德國和法國裝備的坦克基本上都是電液式的,而英國的是電動式的,蘇聯坦克穩定器在高低向是電液式的,方位向是電動式的。美國卡迪拉克·蓋奇(Cadillac Gage)公司生產的電液式穩定系統為美國M47、M48、M60坦克以及聯邦德國和比利時裝備的豹1坦克所採用。英國的炮控穩定系統都是全電動式的,而且都由馬可尼雷達(Marconi Radar)公司生產,包括用於奇伏坦坦克的GCENo.7雙向穩定系統,用於改裝遜邱倫的GCE576或GCE581系統以及用於維克斯MK3坦克的GCE620炮控穩定系統,這些系統的末級功率放大裝置都是電機放大機。馬可尼雷達公司又為蠍式、狐式等輕型坦克研製成功了PD700型炮塔和火炮電力驅動系統,採用可控硅功率放大器作為末級功率放大器,優點是快速回轉和慢速平滑跟蹤性能優良、效率高、耗電少、工作時雜訊小。
近年來,採用全電動系統的坦克越來越多,如法國的AMX勒克萊爾、日本的90式、以色列的梅卡瓦3、巴西的EE-T1等,聯邦德國的下一代主戰坦克KPz2000也打算採用。全電動系統的主要優點是安全性好(無液壓油,不易著火)。
瞄準線穩定和控制系統採用的是小功率電氣伺服控制系統。
瞄準控制方式
坦克火控系統大體採用擾動式、非擾動式和指揮儀式3種瞄準控制方式。採用擾動式的主要有英國的IFCS、SFCS600火控系統和美國的M60A3、日本的74式坦克火控系統等。採用非擾動式火控系統的如瑞典的IKV-91坦克火控系統、E型坦克火控系統、比利時的薩布卡火控系統、聯邦德國的綜合坦克火控系統等。指揮儀式火控系統在美國的M1、聯邦德國的豹2、日本的90式、法國的勒克萊爾、義大利的C1、以色列的梅卡瓦3型等坦克上得到廣泛應用。
1.擾動式
在擾動式火控系統中,瞄準鏡與火炮用平行四邊形(也稱四聯桿)機構連接,瞄準線和炮軸線是平行的。當炮長用手控裝置調轉火炮時瞄準鏡就隨動於火炮,因此炮長可以通過瞄準鏡捕獲和跟蹤目標,並且在跟蹤過程中測定目標距離和角速度。火控計算機根據輸入的目標距離、角速度、傾斜角和各種彈道修正量,計算出射擊提前角,然後將信號傳輸給瞄準線偏移裝置,使瞄準線產生偏移。其偏移量相應於射擊提前角,偏移方向和火炮運動方向相反。當炮長發現瞄準線偏離目標後,就用手控裝置調轉火炮使偏離的瞄準線重新對准目標。這時火炮就調轉到提前位置上,可以進行射擊。這個從「偏移」到「重新對准」的過程,叫做擾動過程。這種瞄準控制方式稱為擾動式。
擾動式火控系統又分為擾動式手動調炮和擾動式自動調炮兩種。在擾動式手動調炮的火控系統中,火控計算機算出的射擊提前角只傳輸給瞄準鏡,不傳輸給火炮。炮長需要用手控制裝置調轉火炮,使彈道瞄準標記重新壓住目標。在擾動式自動調炮的火控系統中,火控計算機算出的射擊提前角不但傳輸給瞄準鏡,而且通過按壓自動瞄準開關同時傳輸給火炮。擾動手動調炮的典型例子是英國的SFCS600火控系統,擾動式自動調炮的典型例子是英國的IFCS火控系統。
擾動式火控系統的主要優點是結構簡單,成本低,比較適合於改裝老式坦克;缺點是系統反應時間較長、容易產生滯後,操作難度與大一些。但是這些缺點在擾動式自動調炮火控系統中都得到不同程度的克服。
2.非擾動式
在非擾動式火控系統中,火控計算機算出的射擊提前角同時傳輸給瞄準鏡和火炮傳動裝置,使火炮自動調轉到提前位置上,而瞄準鏡傳動裝置則控制瞄準鏡朝相反方向轉動同樣的角度。由於瞄準線和炮軸線同時受射擊提前角信號控制,朝相反方向移動,所以瞄準線和目標之間的相對運動速度等於零,這樣瞄準線就能始終保持對准目標,看不出擾動的過程。非擾動式火控系統的主要優點是結構不太復雜、系統反應速度快和跟蹤平穩性好。
擾動式和非擾動式火控系統的共同缺點是由於瞄準線沒有獨立穩定,即使火炮穩定了,但由於火炮質量大,難於達到很高的穩定精度;由於火炮和瞄準鏡機械連接,火炮的不穩定因素容易影響瞄準線的瞄準精度,使火控系統的動態精度受影響,因而使這兩種火控系統不能完全滿足進行間射擊的要求,僅適於短停射擊。
3.指揮儀式
為了提高行進間射擊精度,近年來研製的新型主戰坦克多數採用指揮儀式火控系統。它的基本特點是瞄準鏡與火炮分開安裝,火炮和瞄準鏡都是獨立穩定的。炮長用手控裝置驅動瞄準鏡,使瞄準線始終保持對准目標。火炮不是由炮長驅,而是通過自同步機(或旋轉變壓器)及火炮伺服系統隨動於瞄準線。火控計算機所算出的射擊提前角不傳輸給瞄準鏡傳動裝置,只傳輸給火炮和炮塔伺服系統。這樣火炮就可調轉到提前位置上,而瞄準鏡仍然保持跟蹤目標。指揮儀式坦克火控系統通常配有火炮允許射擊電路,當火炮調轉到提前位置上時該電路向炮長顯示火炮已經到位,可以實施射擊。
指揮儀式坦克火控系統大體上有以下3種類型:(1)炮長和車長瞄準鏡都配有獨立的雙向穩定裝置;火炮也配有雙向穩定裝置,既可隨動於炮長瞄準鏡又可隨動於車長瞄準鏡,如豹2坦克火控系統。(2)炮長瞄準鏡獨立穩定,車長瞄準鏡不配穩定裝置,火炮只能隨動於炮長瞄準鏡而不能隨動於車長瞄準鏡,如美國M1坦克火控系統。(3)僅獨立穩定車長主瞄準鏡,炮長主瞄準鏡不穩定。火炮只能隨動於車長瞄準鏡,不能隨動於炮長瞄準鏡,如英國的AFCS火控系統和法國柯斯達克坦克火控系統。
指揮儀式火控系統的優點是系統反應時間短、行進間射擊精度高和操作比較容易。缺點是結構復雜、成本高。
性能比較
聯邦德國的豹2坦克火控系統是目前已裝備的最完善的火控系統,現將各國已裝備、即將裝備或已研製成功的比較先進的坦克火控系統與豹2坦克火控系統進行比較(見下頁表)。
從該表可以看出,法國勒克萊爾坦克火控系統、義大利OG14L3坦克火控系統(裝備於C1坦克)和豹2坦克火控系統所採用的主要技術是很近似的,都採用了已成熟的目前所能達到的最先進的技術。勒克萊爾還採用了上表所列以外的一些新技術,例如火控系統由共用1條數據匯流排的多微處理機系統來控制並進行檢測。另外,還准備在首批200輛坦克生產之後採用一些改進措施,如全天候目標自動跟蹤器、激光報警器、激光風速儀、話間操作控制器等。
為了降低成本,美國的M1坦克炮長瞄準鏡只在高低向獨立穩定,方位向不穩定,而且車長不單獨配用瞄準鏡,車長瞄準鏡是炮長主瞄準鏡的光學延伸,由於採取了這些措施和其他一些降低成本的措施,使M1坦克火控系統的成本實際降低到坦克總成本的20%,比原來規定的23%還要少。但性能上也受到一些影響,實驗表明:M1坦克的射擊精度比豹2坦克的稍差。
所列的其他坦克火氣象系統也主要從降低成本考慮,車長瞄準鏡不進行雙向獨立穩定。
比較坦克火控系統所配用的夜視儀器可以看出,有些國家如中國、蘇聯、瑞典等國的火控系統配有微光夜視儀,未配備熱像儀。如上所述,熱像儀比微光夜視儀具有較多的優點,所以用熱像儀來取代微光夜視儀將是這些火控系統有待改進的一個方面。 英國的挑戰者坦克炮長瞄準鏡不獨立穩定,因此它採用的瞄準控制方式是擾動式(自動調炮)的。其反應時間比指揮儀式的要長一些。
發展趨勢
坦克火控系統的發展趨勢如下:
1.測距儀
現在大多數國家的坦克火控系統都採用了Nd:YAG激光測距儀。今後的發展方向是發射10.6μm波長激光的CO2激光測距儀。這種測距儀具有對人眼的安全性好、穿透戰場煙霧能力強、與工作在8~14μm波段的熱像儀具有很好的兼容性等優點。因此,目前很多國家都很重視對它的研究,估計90年代將有可能將CO2激光測距儀裝備到坦克上。
現在坦克火控系統中還出現了一種新的激光測距儀,這就是在聯邦德國的MOLF坦克火控系統中已採用的喇曼(Raman)頻移Nd:YAG激光測距儀。它是豹2坦克現用的CE628型激光測距儀的進一步發展,在原來的Nd:YAG激光器中加了1個喇曼頻移盒,利用喇曼效應,激光器的波長由1.06μm頻移到1.5μm,這種波長的激光不會損傷人的眼睛。
2.光電觀瞄設備
在好天候條件下,將繼續使用光學瞄準鏡搜索和跟蹤目標。夜間觀瞄裝置採用熱像儀的越來越多。熱像儀在性能上比像增強技術好,有些原裝備微光夜視儀的火控系統也紛紛用熱像儀進行改裝。目前有些國家已著手研製第二代凝視焦平面陣列熱像儀。
還有一種獨特的夜視設備就是帶熱點探測器的微光電視,熱點探測器將探測到的目標位置以紅色閃爍光點准確地指示出來,並迭加到微光圖像上。由於有熱點探測器,因此不論環境照明條件如何,可以發現遠距離的目標和低對比度及偽裝的目標。而且由於使用了微光電視,因此在識別目標時有較高的解析度。
為了提高坦克在夜間、雨、雪、濃霧和深煙條件下的全天候作戰能力,發現目標並向火控計算機提供可靠的目標位置數據,並便於實現自動跟蹤,未來有些坦克火控系統將可能採用毫米波雷達。美國已研製了斯塔特爾(ATSRTLE)坦克火控系統,採用了頻率為94GHz的毫米波雷達,並裝在M60A3坦克上進行了試驗。
3.火控計算機
80年代新裝備的坦克火控系統幾乎一致地都採用數式火控計算機,而且絕大多數是微處理機。隨著計算機軟、硬體技術的不斷發展,微處理機系統的成本不斷降低,在坦克內採用共用匯流排的多微處理機系統是一種發展趨勢。在這種系統中,通過數據匯流排,坦克乘員能獲得坦克所有子系統的數據。例如,車長可象駕駛員一樣方便地知道燃料箱里還剩下多少燃料,他還能立刻知道自動裝彈機中所剩下的彈數和目前坦克在什麼地方等等。車輛系統中各部件的工作和測試也都由多微處理機系統控制和管理。這種系統結構的另一個優點是可以提高系統的可靠性,當一台微處理機發生故障時,系統可以重新編排結構,工作正常的微處理機可以代替有故障的微處理機的工作。
4.彈道修正感測器
近年來除了如目標角速度、炮耳軸傾斜、氣溫、氣壓等傳統的彈道感測器仍在繼續發展外,還出現了一些新的彈道修正感測器。
國外近斯發現坦克炮射擊的重要誤差來源是炮口的運動,炮口運動是由火炮的快速連續射擊及環境條件的改變所引起的。根據美國所作的實驗表明,安裝炮口校正裝置,可將炮口偏移誤差從幾mrad,降至0.1mrad,從而大大提高火炮的射擊精度。美國已研製成精度為±0.03~0.1mrad,頻率響應為5kHz的炮口校正系統。法國第三代坦克勒克萊爾也將採用炮口校正裝置。
美國陸軍目前正在進行激光測量風速的研究工作,已研製出了小型化的實驗裝置。激光器發射單頻激光,激光遇到風載微粒向後散射,產生多普勒頻移信號,利用外差探測法進行檢測,從而測出風速。法國的勒克萊爾坦克也將採用激光風速儀。
為了充分發揮採用微處理機的數字式火控系統的優點,正在發展一些新的數字式彈道自動修正感測器,這樣可以省掉一些模數轉換裝置,從而降低火控系統的復雜性和成本。
5.瞄準控制方式
由於指揮儀式火控系統具有行進間射擊精度高,反應時間短,操作比較容易等優點,各國比較先進的新型坦克多數採用這種瞄準控制方式。預計在今後相當一段時間內,指揮儀式火控系統仍然是各國發展新坦克火控系統的主流。與此相適應,則發展高精度的穩定系統,如法國勒克萊爾的炮長主瞄準鏡的穩定精度達到0.05mrad。
6.自動跟蹤技術
自動跟蹤技術可以減輕炮長的工作負擔,縮短系統的反應時間,消除車體不穩定和人工跟蹤不穩定所帶來的誤差,提高跟蹤精度。因此也是今後坦克火控系統發展的熱門課題之一,實現自動跟蹤可藉助於毫米波雷達、激光雷達、電視自動跟蹤和熱成像自動跟蹤等技術。
7. 水準測量中提高測量精度的主要措施有哪些
1、採用更精密的儀器
2、採用好的觀測方法,比如2、3、4等水準
3、天氣
具體可以參照測量學中的測量誤差章節,降低系統誤差,避免偶然誤差
8. 數控機床定位精度檢測都有哪些方式
數控機床是數字控制機床的簡稱,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,並將其解碼,用代碼化的數字表示,南京第四機床有限公司通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。
數控機床定位精度,是指機床各坐標軸在數控裝置控制下運動所能達到的位置精度。數控機床的定位精度又可以理解為機床的運動精度。普通機床由手動進給,定位精度主要決定於讀數誤差,而數控機床的移動是靠數字程序指令實現的,故定位精度決定於數控系統和機械傳動誤差。機床各運動部件的運動是在數控裝置的控制下完成的,各運動部件在程序指令控制下所能達到的精度直接反映加工零件所能達到的精度,所以,定位精度是一項很重要的檢測內容。
1、直線運動定位精度檢測
直線運動定位精度一般都在機床和工作台空載條件下進行。按國家標准和國際標准化組織的規定(ISO標准),對數控機床的檢測,應以激光測量為准。在沒有激光干涉儀的情況下,對於一般用戶來說也可以用標准刻度尺,配以光學讀數顯微鏡進行比較測量。但是,測量儀器精度必須比被測的精度高1~2個等級。
為了反映出多次定位中的全部誤差,ISO標准規定每一個定位點按五次測量數據算平均值和散差-3散差帶構成的定位點散差帶。
2、直線運動重復定位精度檢測
檢測用的儀器與檢測定位精度所用的相同。一般檢測方法是在靠近各坐標行程中點及兩端的任意三個位置進行測量,每個位置用快速移動定位,在相同條件下重復7次定位,測出停止位置數值並求出讀數最大差值。以三個位置中最大一個差值的二分之一,附上正負符號,作為該坐標的重復定位精度,它是反映軸運動精度穩定性的最基本指標。
3、直線運動的原點返回精度檢測
原點返回精度,實質上是該坐標軸上一個特殊點的重復定位精度,因此它的檢測方法完全與重復定位精度相同。
4、直線運動的反向誤差檢測
直線運動的反向誤差,也叫失動量,它包括該坐標軸進給傳動鏈上驅動部位(如伺服電動機、伺趿液壓馬達和步進電動機等)的反向死區,各機械運動傳動副的反向間隙和彈性變形等誤差的綜合反映。誤差越大,則定位精度和重復定位精度也越低。
反向誤差的檢測方法是在所測坐標軸的行程內,預先向正向或反向移動一個距離並以此停止位置為基準,再在同一方向給予一定移動指令值,使之移動一段距離,然後再往相反方向移動相同的距離,測量停止位置與基準位置之差。在靠近行程的中點及兩端的三個位置分別進行多次測定(一般為7次),求出各個位置上的平均值,以所得平均值中的最大值為反向誤差值。
5、回轉工作台的定位精度檢測
測量工具有標准轉台、角度多面體、圓光柵及平行光管(準直儀)等,可根據具體情況選用。測量方法是使工作台正向(或反向)轉一個角度並停止、鎖緊、定位,以此位置作為基準,然後向同方向快速轉動工作台,每隔30鎖緊定位,進行測量。正向轉和反向轉各測量一周,各定位位置的實際轉角與理論值(指令值)之差的最大值為分度誤差。如果是數控回轉工作台,應以每30為一個目標位置,對於每個目標位置從正、反兩個方向進行快速定位7次,實際達到位置與目標位置之差即位置偏差,再按GB10931-89《數字控制機床位置精度的評定方法》規定的方法計算出平均位置偏差和標准偏差,所有平均位置偏差與標准偏差的最大值和與所有平均位置偏差與標准偏差的最小值的和之差值,就是數控回轉工作台的定位精度誤差。
考慮乾式變壓器到實際使用要求,一般對0、90、180、270等幾個直角等分點進行重點測量,要求這些點的精度較其他角度位置提高一個等級。
6、回轉工作台的重復分度精度檢測
測量方法是在回轉工作台的一周內任選三個位置重復定位3次,分別在正、反方向轉動下進行檢測。所有讀數值中與相應位置的理論值之差的最大值分度精度。如果是數控回轉工作台,要以每30取一個測量點作為目標位置,分別對各目標位置從正、反兩個方向進行5次快速定位,測出實際到達的位置與目標位置之差值,即位置偏差,再按GB10931-89規定的方法計算出標准偏差,各測量點的標准偏差中最大值的6倍,就是數控回轉工作台的重復分度精度。
7、回轉工作台的原點復歸精度檢測
測量方法是從7個任意位置分別進行一次原點復歸,測定其停止位置,以讀出的最大差值作為原點復歸精度。
應當指出,現有定位精度的檢測是在快速、定位的情況下測量的,對某些進給系統風度不太好的數控機床,採用不同進給速度定位時,會得到不同的定位精度值。另外,定位精度的測定結果與環境溫度和該坐標軸的工作狀態有關,目前大部分數控機床採用半閉環系統,位置檢測元件大多安裝在驅動電動機上,在1m行程內產生0.01~0.02mm的誤差是不奇怪的。這是熱伸長產生的誤差,有些機床便採用預拉伸(預緊)的方法來減少影響。
每個坐標軸的重復定位精度是反映該軸的最基本精度指標,它反映了該軸運動精度的穩定性,不能設想精度差的機床能穩定地用於生產。目前,由於數控系統功能越來越多,對每個坐噴射器標運動精度的系統誤差如螺距積累誤差、反向間隙誤差等都可以進行系統補償,只有隨機誤差沒法補償,而重復定位精度正是反映了進給驅動機構的綜合隨機誤差,它無法用數控系統補償來修正,當發現它超差時,只有對進給傳動鏈進行精調修正。因此,如果允許對機床進行選擇,則應選擇重復定位精度高的機床為好。