[發(fā)明專利]一種可自動調(diào)節(jié)的剛度模擬裝置

有效

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• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103662085A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 佟瑞庭;劉更;張文杰;谷文韜;馬尚君;王海偉;楊小輝;劉嵐;吳立言
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 呂湘連

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可自動調(diào)節(jié)的剛度模擬裝置，屬于一種測試試驗(yàn)用機(jī)械裝置。

現(xiàn)有技術(shù)

對于飛行器作動器的測試一直是飛行控制領(lǐng)域較為關(guān)鍵的問題。測試或試驗(yàn)中，對于作動器真實(shí)工作環(huán)境的模擬，對測試結(jié)果的準(zhǔn)確性及可參考性有著至關(guān)重要的作用。作動器的安裝剛度對其工作表現(xiàn)有著不可忽略的影響，因此，在作動器測試中剛度模擬方案對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有著較為重要的影響。

現(xiàn)有剛度模擬裝置最具代表性的主要有兩種。專利《可變剛度模擬器》中公開的液壓腔式可調(diào)剛度模擬器，主要由雙腔缸體、三聯(lián)活塞、單腔缸體、受撞活塞等組成。通過對三個工作腔注入工作介質(zhì)，并調(diào)節(jié)其壓力，使得三個工作腔中工作介質(zhì)的總剛度達(dá)到模擬值。該發(fā)明可靠性高，剛度模擬范圍較寬，其不足之處是采用液壓方式，需增加一系列的液壓元件，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度。專利《一種變剛度彈性支撐》提出的一種變剛度彈性支撐裝置，主要包括金屬底板、金屬壓板、金屬蓋板及上、下層橡膠板。由于橡膠的非線性特點(diǎn)，該裝置剛度隨載荷成非線性變化。其剛度變化主要依賴于橡膠的固有特性，不能根據(jù)需要進(jìn)行人為調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿足航空用作動系統(tǒng)性能測試中對于作動器安裝剛度的模擬，以實(shí)現(xiàn)測試環(huán)境更加接近作動器真實(shí)工作環(huán)境的目的，發(fā)明了一種可自動調(diào)節(jié)的剛度模擬裝置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，其模擬剛度值可調(diào)節(jié)，適用于不同測試中的剛度模擬，節(jié)約測試成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種可自動調(diào)節(jié)的剛度模擬裝置，包括滑桿1、支撐板2、雙頭絲杠3、聯(lián)軸器4、減速器5及直流電機(jī)6；

滑桿1共兩個，為H型結(jié)構(gòu)，在其端部，為上下兩組共四個球頭。在滑桿1的中部，加工有內(nèi)螺紋，對于兩個滑桿1其內(nèi)螺紋旋向相反。

支撐板2共有上下兩個，結(jié)構(gòu)相同，是本發(fā)明的主要承力件及變形件，其作用為與被測作動器及測試平臺連接，并因受力而產(chǎn)生一定的變形，是本發(fā)明中剛度模擬的主要零件。其結(jié)構(gòu)如圖3所示，支撐板2的板狀結(jié)構(gòu)上有兩個滑槽，上下兩個支撐板2的兩個滑槽分別與滑桿1的上下兩組球頭配合，使得所述球頭在相應(yīng)的滑槽內(nèi)滑動，作為支撐板2的受力支點(diǎn)，以調(diào)節(jié)其支撐位置；支撐板2的板狀結(jié)構(gòu)與滑槽對應(yīng)的一面有凸臺，凸臺上加工螺紋孔，用以實(shí)現(xiàn)與被測作動器的連接。

雙頭絲杠3與兩滑桿1分別形成滑動絲杠，其末端通過聯(lián)軸器4與減速器5輸出軸相連接。直流電機(jī)6轉(zhuǎn)動，通過減速器5將運(yùn)動傳遞給雙頭絲杠3，實(shí)現(xiàn)對兩滑桿1相對位置的調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)模擬剛度的調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，其模擬剛度值可調(diào)節(jié)，可以滿足不同的測試要求，節(jié)約測試成本；其剛度調(diào)節(jié)采用直流電機(jī)、減速器和雙頭絲杠驅(qū)動，與全電化測試系統(tǒng)的集成更為方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提出的剛度模擬裝置示意圖；

圖2是滑桿結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是支撐板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是軸承式滑桿結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-滑桿；2-支撐板；3-雙頭絲杠；4-聯(lián)軸器；5-減速器；6-直流電機(jī)；7-軸承式滑桿。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式。

本實(shí)施例中的可自動調(diào)節(jié)的剛度模擬裝置，主要包括滑桿1、支撐板2、雙頭絲杠3、聯(lián)軸器4、減速器5及直流電機(jī)6。

所述滑桿1為H型整體結(jié)構(gòu)，共兩個，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。將其四個末端加工成半圓形球頭形式。其中間加工出內(nèi)螺紋孔，且對于兩個滑桿1，其內(nèi)螺紋旋向相反。

所述支撐板2是本發(fā)明的主要承力件及變形件，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，共兩個。承壓板2上部為板狀結(jié)構(gòu)，并加工出兩個滑槽，滑桿1的四個半圓形球頭與之配合，在其內(nèi)滑動；支撐板下部為凸臺，加工螺紋孔，用以實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的連接。其作用為與被測作動器及測試平臺連接，并在外作用力下產(chǎn)生一定的變形，為本發(fā)明中剛度模擬的主要零件。

所述雙頭絲杠3，是在一根絲杠上加工出兩段外螺紋，其旋向相反。兩段絲杠分別與對應(yīng)的滑桿1配合，形成滑動絲杠螺母副。當(dāng)雙頭絲杠3轉(zhuǎn)動時，兩滑桿1運(yùn)動方向相反。雙頭絲杠3末端為帶有鍵槽的軸端，通過聯(lián)軸器4與減速器5的輸出軸相連。聯(lián)軸器4應(yīng)采用彈性聯(lián)軸器，以補(bǔ)償減速器5輸出軸與雙頭絲杠3之間的相對位移。