电磁铆接设备电源系统优化与实验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com电磁铆接设备电源系统的优化及实验研究口王鹏鹏口曹增强口方俊口石贤明西北工业大学机电学院西安710072摘要：针对电磁铆枪在小型化过程中所存在的铆接力减小、后坐力增大的问题，提出了一种对电磁铆接设备电源系统进行优化改进的方案。通过提高电源系统中电容器组的最大充电电压，减小电容量，从而改变放电电流波形，达到了增大铆接力的目的．同时提高了单次放电能量的利用率，并减小了后坐力。实验测定了电源系统优化前后电磁铆枪的铆接力与后坐力，研究表明：采用新电源系统后，小型电磁铆枪的最大铆接力提高了1．2倍，约为65kN；同时减少了后坐力，成形击6mmLY10硬铝合金铆钉时．

2、后坐力约为5．5kN。关键词：电磁铆枪电源系统优化铆接力后坐力中图分类号：TB472文献标识码：A文章编号：1000—4998(2014)01-0042-04电磁铆接是为解决大直径、难成形材料铆钉的铆能力]。上述各型号电磁铆枪均实现了无需悬挂的手接而发展起来的一种新型铆接工艺方法[】]。早期的电持式操作。然而在电磁铆枪小型化过程中，由于均需要磁铆枪，体积大，质量重，必须配备悬挂装置，因而限制减小初级线圈、次级线圈的尺寸以及回弹体的质量，从了这一工艺方法在开敞性差的结构中应用。为提高电而导致铆接力的降低及后坐力的增大。在EMR一850设磁铆枪的工程实用性。国内外对电磁铆枪的小型化进备的研制过

3、程中，小型电磁铆枪采用原有的电源系统，行了深入研究。美国EI公司研制的手持式电磁铆枪铆接力偏小且后坐力较大，降低了工程应用性。为了在HH54，重3．6kg，用来成形(3／16)”的铝铆钉[2]。北京航增大铆枪铆接力的基础上进一步降低其后坐力，以提空制造工程研究所研制的BEI100型电磁铆接设备，铆高小型电磁铆枪的工程实用性，本文对电磁铆接设备枪重量4．5，能实现4,6mm铝合金铆钉、咖4mm钛的电源系统进行了优化设计，并对其优化前后的铆接铆钉的铆接。西北工业大学最新研制的EMR-850电磁性能进行了实验研究。铆接设备，铆枪重量也减小到4．6kg，具有铆接6mm1电磁铆接设备工作原理及铆接力

4、分析LY10硬铝合金铆钉以及西4mmTB2-1钛合金铆钉的收稿日期：2013年7月电磁铆接设备基本工作原理如图1所示l5]。铆接≥≯p角36。。约5～10m处，并置于开阔水域中。在定位系统的导航(2)前视声纳选用加拿大IMAGENEX公司的837下．操纵警用水下机器人本体驶向目标区域，在距目标型多波束声纳，其性能指标如下：2～5m处．打开照明灯并利用水下电视对目标进行观①频率：260kHz。察．并操控机械手对目标进行夹持作业。试验结果表明②换能器波束宽度。接受：120。(水平方向)x20。警用机器人本体能正常完成作业使命，同时，在自动航(垂直方向)；发射：120。(水平方向)x20。(垂直

5、方向)。向保持、自动深度保持和机动性控制上都取得了令人③有效水平波束宽度：3。，1．5。，0．75。。满意的结果，完全能满足进行作业使命的运动控制要④分辨率：0．2％。求。⑤最小检测范围：0．5m。参考文献⑥图像更新率：可达20fps。[1]徐玉如，李彭超．水下机器人发展趋势[J]．自然杂志，(3)机械手选用美国SeaBotixInc公司的TJG3002011(3)：125-132．型，其主要性能为夹持力：6．5kgf；最大开口直径：40[2]孙玉山，甘永，王丽荣，等．基于VxWorks的水下机器人控mmo制器的设计[J]．南开大学学报(自然科学版)，2005，38(增刊)：174—177

6、．3试验[3]蒋新松．水下机器人[M]．沈阳：辽宁科学技术出版社，2010年7月在珠江进行了警用水下机器人交付△验收试验．试验过程是将模拟目标用浮标吊挂在水下(编辑小前)l2014／1机械制造52卷第593期学兔兔www.xuetutu.com时．电容器组放与电流传感器。原有电源系统采用的电容器组参数：工电，在初级线圈上作电压为0--450V，电容量为122．2mF。为提高电磁铆形成脉冲电流，导接设备的最大充电电压，并且满足电磁铆接设备在低致其周围产生强压条件下进行工作，可以采用工作电压范围为0～850的脉冲磁场。在紧V的新型电容器组。靠初级线圈的次采用新型电容器组，调节其中电容器的数量，

7、降低级线圈中则随之电容量，增大放电回路的振荡频率，从而增大放电电流产生极强的涡流。的上升坡度。经测量，放电回路的参数L一40lxH．R一次级线圈中的涡20mFt。根据式(2)，对应新型电容器组的不同电容量流受初级线圈磁值，绘制新系统下充电电压为850V时的放电电流曲1．交流电源2．充电开关3．整流桥模块场的强烈作用，从线，分别与旧电源系统下充电电压为450V时放电电4．放电开关5．电容器组6．铆枪减振装置7．初级线圈8．