某新型散射计抱闸装置结构设计

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

雷达的目标检测、识别与跟踪不可避免地受到地面背景散射回波的影响，尤其对于机载、星载下视雷达，地面背景散射回波作为-种干扰噪声源严重制约雷达性能的发挥。另-方面，对不同季节、不同类型地物散射回波的测量可直接应用于农作物遥感。因此，地面背景散射回波的测量与研究具有重要的意义。用于测试地面背景扩展性面目标散射特性的专用设备通常称为散射计，-般雷达经改装和校准也可作为散射计。由于地物种类繁多，所需测试的地形较复杂，测试环境又通常在野外，这就需要散射计具备机动灵活和便携的特点。另外，为满足-定的工作方位和俯仰角度范围及测试远赤离的要求，散射计的承载平台需收稿 日期：2012-12-28· 44·具备-定的高度。美国林肯实验室采用架设临时塔台的方式，利用多波段散射计曾开展多年的地物散射特性测试 ；Ulaby等人采用改装后的卡车平台进行地物散射特性测试 ；温芳茹等人 组建了我国首个利用吊车平台的散射计。而基于吊车平台的散射计及其抱闸设计未见相关报道。本文基于吊车平台，设计了- 种新型抱闸装置，在保证测试系统精度和安全性的前提下，大大减轻了设备的重量。

为保证风载条件下测试系统的精度及稳定性，辅助锁紧结构的可靠性设计是-个关键因素。本文的新型抱闸装置选用电磁制动器作为制动单元，以双向十字交叉轴作为连接平台。该结构简单、紧凑，在保证天线俯仰角度范围的同时，通过可靠的锁紧设计，确保了· 产品设计· 电 子机 械 工 程 2013年4月 2.739V1-。

计算可得 1.6。设计风速：(2) 3.1.2 短轴方向风载荷计算(1)仪器柜风载荷计算( ) (3)将 1.6代入式(3)计算可得Vc1.2 。高度系数： ( ) (4)式中：z表示高度；r1/4～1/11，视周围地形而定，开阔地带选取r1/4～ 1 5代人式 (4)计算可得 1.1VI。经过阵风系数及高度系数修正后 1.2×1.1× 10.4 m/s。

根据天线尺寸，查表 可知 C。1.2(矩形平板天线)，将以上数值代人式(1)计算可得 F长。C。Aq5.84 kg。

如图4所示，天线几何中心至制动器旋转轴距离为1 300 mm，由此可得天线风载荷对于制动器转轴的扭矩 1F长l×L175 N m。

图4 双向转动力臂图(2)仪器柜风载荷计算选取与天线平行的机柜正面计算风载荷，正面尺寸为 580 mm×430 mm，根据天线尺寸，查表 可知C。1.1，将以上数值代人式(1)计算可得F长2C。Aq1.9 kg。

仪器柜几何中心至制动器旋转轴距离 为430 mm，由此可得仪器柜正面风载荷对于制动器转轴的扭矩2F长2×L28.1 N ·m。

(3)天线重力对制动器转轴的扭矩由于天线未进行配重设计，因此天线中心与系统铅锤轴不在-条直线上，偏移距离350 mm，天线重量l5 kg，因此天线重力对制动器转轴的扭矩 52.5 N·m。

· 46 ·选取与天线垂直的仪器柜侧面计算风载荷，根据侧面外形尺寸，查表 可知 C。1.15，将以上数值代人式(1)计算可得 F短。C。Aq2.8 kg。

仪器柜几.何中心至制动器旋转轴距离 为430 mm，由此可得仪器柜侧面风载荷对于制动器转轴的扭矩1F短1×Ll12 N ·mo(2)天线风载荷计算选取 L波段天线尺寸计算风载荷，在短轴方向天线迎风面积很小，有效面积估算为1 200 mln×100 mln，为长轴方向的1/6，因此，短轴方向天线风载z 13 N·m。

3.2 制动器选型设计通过调研，在相同制动扭矩 的指标下，德国 IN。

TORQ公司(原Lenze公司)的弹簧加压制动器(见图5)相比其他国际、国内相同产品具有体积孝重量轻的优点，更加适合本系统对重量和体积的要求，且工作方式为断电制动，通电解锁，符合本系统对制动器工作方式的要求。

图5 弹簧加压制动器(1)长轴方向制动器选型风载荷及天线重力偏心扭矩对长轴方向制动器制动扭矩 TI ： 135.6 N·m，为了保证制动器可靠制动，制动器扭矩必须大于 135.6 N·m。查INTORQ公司制动器选型 目录可选型号为 BFK458-16N，该制动器的标准制动扭矩为125 N·m，选用2个该型制动器安装在长轴上，所提供的扭矩为250 N·m，计算可得安全系数为1.8。

(2)短轴方向制动器选型天线在短轴方向为对称结构，天线重力对短轴不产生扭矩，因此风载荷对短轴方向制动器制动扭矩 。 25 N·in，为了保证制动器可靠制动，制动器扭矩必须大于25 N·in，查 INTORQ公司制动器选型目录可选型号为 BFK458-10N，该制动器的标准制动扭矩为23 N·in，在短轴上安装 2个该型制动器，· 产品设计 · 电 子 机 械 工 程 2013年4月结构形式。

为了保证十字轴每个方向上的两个制动器座上安装孔的加工精度，设计机加工钢板作为连接平台～两个制动器座固定于平板上，对有形位公差的孔、槽进行-体加工，加工完成后再通过上、下连接板将制动器座与十字轴装配。在保证连接强度的前提下，上、下连接板采用5 mm厚7075铝合金板材，这样既保证了精度，又大大减轻了抱闸装置的总重量。

4.4 三防设计为提高设备的三防性能，以提高其可靠性，采用材料防护、工艺防护、结构防护(防尘)等措施，具体如下 ：1)合理选材，如十字交叉轴选用合金钢，在结合部位避免电化偶作用，外部紧固件小于M12的采用不锈钢，大于M12的采用电镀锌或锌镍合金；2)设计有防水设施或密封措施；3)所有焊缝部位进行焊渣和氧化皮的清除；4)钢结构件喷涂前做镀覆处理，喷涂中间漆和三防面漆；5)铝结构件进行氧化，涂锌黄底漆再涂三防面漆；6)对焊点、电路板等喷涂三防漆；7)线缆接口采用航空接头。

5 结束语针对某散射计工作环境的特点，文章主要阐述了抱闸装置的设计思路、计算校核及仿真。分析和实验结果表明，新型抱闸装置结构设计新颖、简单、紧凑，环境适应性强，在保证天线俯仰旋转角度范围的同时，通过可靠锁紧设计，为测试系统提供了稳定可靠的平台，可以满足以吊装方式工作的测试系统的需要。