本發(fā)明屬負(fù)載模擬領(lǐng)域，具體涉及一種負(fù)載模擬臺(tái)諧振峰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

被動(dòng)式力(矩)伺服控制系統(tǒng)是進(jìn)行飛行器地面半實(shí)物仿真的主要設(shè)備之一，其在工程領(lǐng)域也稱作負(fù)載模擬器，或者加載系統(tǒng)。它的功能是在實(shí)驗(yàn)室條件下復(fù)現(xiàn)飛行器舵面在空中所受的各種載荷，從而檢測(cè)伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)，將經(jīng)典的自破壞性全實(shí)物實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)室條件下的預(yù)測(cè)性研究，具有良好的可控性、無(wú)破壞性、全天候以及操作簡(jiǎn)單方便的優(yōu)點(diǎn)，并且這種試驗(yàn)可以多次重復(fù)，因而能提供安全的研究環(huán)境，縮短研制周期、節(jié)約研發(fā)費(fèi)用、提高可靠性和成功率。為新型飛行器的研制、應(yīng)用提供性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為新技術(shù)的推廣提供可靠的實(shí)驗(yàn)資料。

現(xiàn)階段，廣泛應(yīng)用的負(fù)載模擬系統(tǒng)主要是電液伺服加載系統(tǒng)，基于電液伺服技術(shù)的加載系統(tǒng)具有功率大、響應(yīng)塊、抗負(fù)載剛性大、基本理論比較完善的優(yōu)點(diǎn)。

在現(xiàn)代機(jī)械加工中，彈性聯(lián)接阻礙了機(jī)械裝置性能的提高，柔性傳動(dòng)系統(tǒng)容易引起扭力諧振，使得系統(tǒng)不穩(wěn)定，危害機(jī)械裝置，降低產(chǎn)品質(zhì)量。為了更好的研究負(fù)載臺(tái)諧振現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了柔性聯(lián)接的質(zhì)量彈簧單元，通過(guò)調(diào)節(jié)其平衡塊質(zhì)量、連接板機(jī)械尺寸的調(diào)整從而使諧振峰出現(xiàn)在特定范圍，設(shè)計(jì)了根據(jù)臺(tái)子受力大小來(lái)調(diào)節(jié)頂部裝置螺桿的旋進(jìn)長(zhǎng)度，安裝鎖緊螺母，由此穩(wěn)穩(wěn)地固定了連接板與臺(tái)架。比僅靠平衡塊壓板夾著連接板而產(chǎn)生的摩擦力固定連接件更加可行可靠。為日后工業(yè)材料負(fù)載試驗(yàn)研究提供有利條件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是對(duì)負(fù)載臺(tái)諧振現(xiàn)象的研究，改變此質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的剛度或質(zhì)量，可以輕松地改變被試伺服機(jī)構(gòu)的固有頻率，可精確調(diào)節(jié)諧振峰，使其于一定范圍內(nèi)出現(xiàn)在指定頻率，對(duì)工業(yè)材料試驗(yàn)加工提供可靠指導(dǎo)方案。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種負(fù)載模擬臺(tái)諧振峰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)利用柔性聯(lián)接的質(zhì)量彈簧單元，通過(guò)調(diào)節(jié)其平衡塊質(zhì)量、連接板機(jī)械尺寸的調(diào)整，使諧振峰出現(xiàn)在特定范圍的負(fù)載模擬臺(tái)；通過(guò)螺桿的鎖緊作用來(lái)固定連接板，所述諧振峰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要由機(jī)械單元和質(zhì)量彈簧系統(tǒng)兩大部分組成。

所述機(jī)械單元的構(gòu)成是由臺(tái)架板、平衡塊夾板，半“T”型夾板和防震長(zhǎng)螺桿組成；所述質(zhì)量彈簧系統(tǒng)由連接件和平衡塊構(gòu)成。

所述質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的連接板是柔性連接，用來(lái)產(chǎn)生振動(dòng)頻率，通過(guò)改變連接件的長(zhǎng)度和/或小質(zhì)量塊的質(zhì)量，來(lái)改變系統(tǒng)的諧振頻率。

優(yōu)選在滿足連接板最大拉應(yīng)力強(qiáng)度不超過(guò)300MPa的前提下，小質(zhì)量塊為25Kg，連接板厚度為20mm，寬度為50mm。

由兩大部分組成：①機(jī)械單元；②質(zhì)量彈簧系統(tǒng)。下面結(jié)合附圖予以說(shuō)明。在圖1中，機(jī)械單元的構(gòu)成是由臺(tái)架板(負(fù)載臺(tái)的橫梁)、平衡塊夾板，半T型夾板，防震長(zhǎng)螺桿組成。質(zhì)量彈簧系統(tǒng)由連接件和平衡塊構(gòu)成。通過(guò)改變連接件的長(zhǎng)度或(和)平衡塊的質(zhì)量，即可有效地改變系統(tǒng)的諧振頻率。在圖3中，小質(zhì)量塊連接板的剛度及給定的一系列連接板的厚度h，寬度b，在滿足連接板最大拉應(yīng)力強(qiáng)度不超過(guò)300Mpa的前提下，反推出連接板的有效長(zhǎng)度x；經(jīng)過(guò)組合設(shè)計(jì)，在小質(zhì)量塊為25Kg時(shí)，連接板厚度20mm，寬度50mm時(shí)，連接板的其他機(jī)械參數(shù)如表1。

表1

有益效果

為了更加方便地對(duì)負(fù)載臺(tái)諧振現(xiàn)象的模擬試驗(yàn)研究。根據(jù)臺(tái)子受力大小來(lái)調(diào)節(jié)頂部裝置螺桿的旋進(jìn)長(zhǎng)度，安裝鎖緊螺母。比僅靠平衡塊壓板夾著連接板而產(chǎn)生的摩擦力固定連接件更加可行可靠。

當(dāng)臺(tái)子受到轉(zhuǎn)矩時(shí)，按需進(jìn)行調(diào)節(jié)頂部裝置螺桿的旋進(jìn)長(zhǎng)度，安裝鎖緊螺母，固定連接板避免連接板的滑落。

改變質(zhì)量塊質(zhì)量，連接板長(zhǎng)度，即可對(duì)試驗(yàn)要求的一定范圍內(nèi)變化的諧振峰值和諧振頻率進(jìn)行模擬研究和分析，使其于一定范圍內(nèi)出現(xiàn)在指定頻率。

作為負(fù)載模擬臺(tái)的一個(gè)子系統(tǒng)，節(jié)約了裝置空間，可與總系統(tǒng)巧妙結(jié)合。

因此，本發(fā)明主要解決負(fù)載臺(tái)的諧振峰調(diào)節(jié)?？删_調(diào)節(jié)諧振峰，使其于一段范圍內(nèi)出現(xiàn)在指定頻率，對(duì)工業(yè)材料試驗(yàn)加工提供可靠指導(dǎo)方案，同時(shí)對(duì)負(fù)載臺(tái)諧振峰的研究打好基礎(chǔ)。。

附圖說(shuō)明

圖1為負(fù)載模擬臺(tái)諧振峰調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)剖面圖。

圖2為負(fù)載模擬臺(tái)諧振峰調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)左視圖。

圖3為負(fù)載模擬臺(tái)諧振峰調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)尺寸示意圖。

圖4為負(fù)載模擬臺(tái)諧振峰調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)立體圖。

圖5為負(fù)載模擬臺(tái)諧振峰調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)示意圖。

其中，1-螺栓M8X50，2-平衡塊夾板，3-半T型夾板，4-小平衡塊連接板，5-小平衡塊，6-螺栓M16X130，7-六角螺母M12，8-螺栓M8X60，9-六角螺母M8，10-螺栓M12X90，六角螺母M12，12-轉(zhuǎn)軸中心，13-連接板，14-平衡塊。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作：試驗(yàn)指導(dǎo)書制定，包括試驗(yàn)?zāi)康?、諧振頻率、諧振峰值的確定，從而查表確定出質(zhì)量彈簧系統(tǒng)小平衡塊連接板4的長(zhǎng)度、小平衡塊5的質(zhì)量、測(cè)試物理量及傳感器布設(shè)方法、試驗(yàn)程序等，準(zhǔn)備所需小平衡塊、小平衡塊連接板等所需材料。

按照查表的結(jié)果，先用平衡塊夾板2將小平衡塊連接板4夾住，如圖1所示，小平衡塊連接板4足夠厚不會(huì)發(fā)生彎曲變形，用螺栓8將二者連接，利用六角螺母9鎖緊。再利用螺栓1將平衡塊夾板2與臺(tái)子連接固定。

按照查表的結(jié)果，先將小平衡塊5裝在小平衡塊連接板4兩側(cè)，再利用螺栓10將小平衡塊5與小平衡塊連接板4連接，利用六角螺母11鎖緊。

安裝好這兩項(xiàng)試驗(yàn)裝置后，將螺栓6向下擰緊至需要的位置，用六角螺母7鎖緊加以固定。就緒后，首先進(jìn)行自檢，確定負(fù)載模擬臺(tái)在是否可以正常工作。

當(dāng)系統(tǒng)完成自檢，負(fù)載模擬臺(tái)可以正常工作后，利用負(fù)載模擬臺(tái)的控制系統(tǒng)，如下圖4，當(dāng)臺(tái)子受到轉(zhuǎn)矩時(shí)，按需進(jìn)行調(diào)節(jié)頂部裝置螺栓6的旋進(jìn)長(zhǎng)度，安裝六角螺母7，固定小平衡塊連接板4避免小平衡塊5的滑落。如圖5，改變小平衡塊5的質(zhì)量，小平衡塊連接板4的長(zhǎng)度，即可對(duì)試驗(yàn)要求的一定范圍內(nèi)變化的諧振峰值和諧振頻率進(jìn)行模擬研究和分析，使其于一定范圍內(nèi)出現(xiàn)在指定頻率。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本申請(qǐng)型的保護(hù)范圍之中。