[發明專利]變長度移動繩的橫向振動測量方法

有效

• 申請號: 201611136581.7
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN106595839B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 陳恩偉;陸益民;劉帥;楊歷;劉正士;湯祥;吳群
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G01B11/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發明公開了變長度移動繩的橫向振動測量方法，其特征是設置繩循環傳動單元，是由主動輪、從動輪、張緊輪，張力傳感器輪系以及用于驅動主動輪的第一步進電機構成循環輪系，呈閉合環的繩繞在循環輪系上形成豎直平面中的繩循環傳動單元；通過設置第一滑塊和第二滑塊的單獨運動或者聯動，來實現繩的定長、伸長、縮短等工況以及對應工況的測量方法；設置位移測量系統；是以非接觸式位移傳感器組位于繩的正上方，可以測量位于其正下方繩上質點在豎直方向的位移，實現變長度移動繩的橫向振動測量，可用于模擬工程上移動繩應用的各種工況，為檢驗移動繩模型振動響應計算算法提供實驗依據，也可進一步用于移動繩振動的控制。

本申請是申請日為20140903，申請號為2014104462601，發明名稱為軸向移動繩橫向振動測量裝置及測量方法，申請人為合肥工業大學的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種用于測量變長度移動繩在給定移動速度以及張力下橫向振動的測試裝置。更具體涉及一種在給定初始位移下移動繩橫向位移振動非接觸式測量的測試實驗平臺以及試驗系統。

背景技術

軸向繩移系統是軸向移動系統的一種類型，在工程上有許多應用，如纜車索道、繩系衛星、繩線、動力傳送帶、磁帶、紙帶等。軸向繩移系統簡化力學模型按繩長變化規律大致分為三類。如圖1a所示為長定的繩移系統，其特點是研究區域長度不變，繩具有移動速度，在研究區域兩端有新增和消失的繩，其應用實例有傳送帶、纜車索道、動力傳動的皮帶等；圖1b所示的伸長的繩移系統和圖1c所示的縮短的繩移系統可歸為一類，其特點是研究區域長度變化，在一端有新增或消失的繩，其應用實例有電梯的鋼索，吊車舉吊重物的上升下降，繩系衛星系統的主星釋放或回收子星時的繩系等。顯然，這類系統的振動響應及振動特性對于工程系統的振動及穩定性控制具有重要的應用價值。

因為繩系的移動，在方程中出現隨時間變化的系數項，形成了參數激勵，該類型的振動為參數振動，不能夠用傳統的線性系統的方法獲得其理論解。目前研究學者已經提出了多種數值計算方法來求解移動繩的振動問題，對于這些計算方法仍需要實驗裝置進行檢驗算法。為此，實驗裝置需要滿足能模擬圖1a、圖1b和圖1c所示的三種系統形式，即包括定長度繩移系統及變長度繩移系統；要能夠給定繩移的速度、方向以及繩的張力，能夠改變繩的材料參數，如密度、彈性模量等，能給繩系特定的激勵，如初始位移激勵、脈沖激勵等，以及能跟蹤測量繩上多個質點在移動時的橫向位移以及繩移時繩長方向多個指定點的橫向位移。但迄今為止，這類實驗裝置尚沒見公開報導，還沒有一種能夠提供多個工況的移動繩振動試驗裝置以及測量平臺來檢驗數值算法的計算結果。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種變長度移動繩的橫向振動測量方法，一是用于為求解移動繩的振動的數值計算方法提供測量裝置，以便對數值計算方法進行檢驗；二是用于移動繩振動的控制；三是作為高校專業課教學以及科研的實驗平臺。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明軸向移動繩橫向振動測量裝置的結構特點是：

設置繩循環傳動單元，是由主動輪、從動輪、張緊輪，張力傳感器輪系以及用于驅動主動輪的第一步進電機構成循環輪系，呈閉合環的繩繞在所述循環輪系上形成豎直平面中的繩循環傳動單元；所述主動輪、從動輪和張緊輪共同固定設置在底板上；設置底板坐標軸，所述底板坐標軸是指繩移方向上的固結于底板上的坐標軸。