文 |  李  伟，马吉胜，狄长春，贾长治

配图 | 来自互联网

2)动态校核：动态校核的目的是验证输弹机虚拟样机的动作行为是否与物理样机一致，需要确定校核工况和校核参数。并且要求仿真工况必须与物理样机的运行工况尽可能一致；校核参数的选取要求最能反映输弹机动态特性。本文选取弹丸强制输弹末速度为校核参数，因为它的大小直接决定着弹丸能否顺利完成卡膛动作，它是反映输弹机输弹性能最重要的参数。

校核工况为强制输弹过程：0°、30°和65°装填角，待装填弹丸按操作规程放置在托弹盘上，油泵额定转速2500r/min、流量19.5L/min，液压系统调定压力7MPa，蓄能器充气压力4.5MPa，弹丸强制输弹行程1420mm。仿真结果见表1。

表 1 弹丸强制输弹末速度

从表1可以看出弹丸强制输弹末速度仿真结果与实验值能够很好的吻合，说明输弹机虚拟样机在反映输弹性能方面有较高的可信度、仿真结果具有实际意义，可以作为对物理样机性能评测、故障分析的有力工具和平台。

故障模型：由于发动机或电机功率不足或是传动装置打滑等原因使得油泵转速W 下降时，油泵供油量下降，油泵输出功率降低，最终导致输弹油缸推弹力降低，进而强制输弹终了时，弹丸速度达不到要求，出现输弹故障。

图2是利用所建输弹机虚拟样机，仿真分析油泵转速对输弹性能影响的结果曲线。纵坐标为弹丸强制输弹末速度， 横坐标为油泵转速，沿横轴递减。

从图2可以看出三条曲线下降趋势较缓，说明油泵转速对弹丸强制输弹末速度的影响较小。当油泵在最低转速500r/min、最大装填角65°时，强制输弹末速度值为2.9m/s， 仍然能够满足输弹要求。可见虽然油泵的转速决定着油泵的流量，但是在工作过程中由于有蓄能器这一贮能元件高压油的补充，系统压力降较小，输弹油缸推弹力变化不大，使得油泵转速对输弹机输弹性能的影响大为降低，说明输弹机工作时对油泵转速没有特殊要求。

5.2    蓄能器充气压力

输弹机液压系统的蓄能器为活塞式。它的功用是短期大量供油，以弥补油泵供油不足，提高系统速度。蓄能器故障通常表现为由泄漏或充气不足导致的充气压力不足。设当蓄能器气体体积增量为DV 时，蓄能器压力增量为D p ，则蓄能器释放能量时的压力刚度定义为：

故障模型：蓄能器故障时，蓄能器充气压力 Pcha 不足， 其释放能量时的压力刚度变小，因无法弥补油泵供油量的不足致使系统工作压力降增大，输弹油缸推弹力降低，弹丸强制输弹末速度不足，出现输弹不到位。

图4为利用虚拟样机仿真分析蓄能器充气压力对输弹性能影响的结果曲线。纵坐标为弹丸强制输弹末速度，横坐标为蓄能器充气压力，沿横轴递减。

图4表明，蓄能器的充气压力大于1.1MPa时，强制输弹末速度下降趋势较小；介于1.1～0.5MPa时强制输弹末速度有明显的下降趋势；小于0.5MPa时，强制输弹末速度骤然下降；无充气压力时，强制输弹末速度取极小值，在较大装填角时，极易造成输弹不到位。油泵供油不足时，蓄能器由于压力刚度降低无法弥补供油不足，随着输弹速度的逐渐增大，输弹油缸作用腔压力降迅速增大，导致输弹油缸推弹力大幅减小，出现推弹力不足。可以得出，蓄能器充气压力对输弹机的输弹性能有较大的影响。

5.3    系统调定压力

当输弹机正常工作时，液压系统由调压阀调定压力为7±0.3MPa，用以完成输弹机输弹动作。实际使用中由于调压 阀泄漏、弹簧刚度减弱、油液污染使阀芯卡滞或输弹时没有将截止阀关闭等原因，均会造成调定压力达不到设定值。

故障模型：调压阀故障时，系统调定压力 Pset 变小，直接导致输弹油缸工作腔压力减小，推弹力降低，弹丸强制输弹末速度减小，发生输弹故障。

图5为仿真分析系统调定压力对输弹性能影响的结果曲线。纵坐标为弹丸强制输弹末速度，横坐标为系统调定压力， 沿横轴递减。

从图5可以看出，系统调定压力对输弹速度影响很大， 较小的压力降就会引起较大的速度降。在较大装填角，当系统调定压力降到5.5MPa时，弹丸强制输弹末速度很低，难以完成输弹动作。如果系统调定压力低于蓄能器充气压力，则蓄能器不起作用，也将造成输弹不到位甚至不能输弹。可以看出，系统工作压力对输弹性能有显著的影响。