[發(fā)明專(zhuān)利]一種接觸阻尼測(cè)量裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711006346.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107643185A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王祖進(jìn);史翔;貢智兵;顧萍萍;譚文才;王衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京康尼機(jī)電股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01M17/08
• 分類(lèi)號(hào): G01M17/08
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,閆方圓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通車(chē)輛部件測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種接觸阻尼測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)

軌道交通車(chē)輛門(mén)系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)模型是一個(gè)復(fù)雜的多體動(dòng)力學(xué)仿真模型，其中，傳動(dòng)系統(tǒng)和導(dǎo)向系統(tǒng)中相對(duì)運(yùn)動(dòng)零部件間的接觸對(duì)是影響建立虛擬樣機(jī)模型精度的主要因素，而接觸對(duì)本身的仿真精度，主要由接觸剛度和接觸阻尼決定。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)接觸阻尼的測(cè)量方法，主要是采用間接測(cè)量法，就是測(cè)量某個(gè)物理量，然后通過(guò)該物理量和接觸阻尼之間的關(guān)系，求得接觸阻尼，例如對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，提取諧振頻率，通過(guò)諧振頻率和阻尼間的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到接觸阻尼值；又例如通過(guò)繪制“載荷-位移”曲線，即遲滯回線來(lái)表征接觸阻尼特性。

但是，上述的間接測(cè)量方法，得到的接觸阻尼值的精度取決于間接量的實(shí)驗(yàn)精度，后續(xù)數(shù)據(jù)推導(dǎo)過(guò)程中也會(huì)引入理想假設(shè)誤差，最終得到的接觸阻尼值的精度很難評(píng)估，而且，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的接觸阻尼值是用于仿真建模的，仿真中直接采用實(shí)驗(yàn)值，很難得到高精度的模型，如何解決上述的問(wèn)題，是當(dāng)前急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的間接測(cè)量接觸阻尼的方法，得到的接觸阻尼值的精度很難評(píng)估的問(wèn)題。本發(fā)明的接觸阻尼測(cè)量裝置及方法，對(duì)接觸阻尼值進(jìn)行直接測(cè)量，不需要數(shù)據(jù)推導(dǎo)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真相結(jié)合的方法得到接觸阻尼值，在獲取接觸阻尼參數(shù)的同時(shí)也能夠?qū)佑|阻尼值進(jìn)行仿真驗(yàn)證，在仿真模型中不再需要對(duì)接觸阻尼值進(jìn)行修正，尤其適用于軌道交通車(chē)輛門(mén)系統(tǒng)內(nèi)接觸對(duì)的接觸阻尼測(cè)量，提高了仿真建模的精度，測(cè)量方便，具有良好的應(yīng)用前景。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種接觸阻尼測(cè)量裝置，包括工作臺(tái)、測(cè)量支架、擺臂組件、平板試件、球形試件、夾持組件、激光位移傳感器和反射板，

所述測(cè)量支架安裝在工作臺(tái)上，所述擺臂組件的上端部鉸接在測(cè)量支架的上部，所述平板試件安裝在擺臂組件的下端部，所述平板試件上安裝有反射板；

所述測(cè)量支架一側(cè)的工作臺(tái)上安裝有夾持組件，所述球形試件固定在夾持組件上；

所述測(cè)量支架另一側(cè)的工作臺(tái)上安裝有激光位移傳感器，所述激光位移傳感器用于接收反射板的反射光信號(hào)；

所述擺臂組件帶動(dòng)平板試件在測(cè)量支架的兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述球形試件設(shè)置在平板試件的運(yùn)行路徑上，用于碰撞平板試件。

前述的一種接觸阻尼測(cè)量裝置，所述擺臂組件包括擺臂、擺臂配重，所述擺臂的上端部鉸接在測(cè)量支架的上部，所述擺臂配重固定在述擺臂的下端部，所述平板試件固定在擺臂配重上。

前述的一種接觸阻尼測(cè)量裝置，所述反射板安裝在平板試件靠近激光位移傳感器的一側(cè)面，所述平板試件的另一側(cè)面，用于碰撞球形試件。

前述的一種接觸阻尼測(cè)量裝置，所述夾持組件包括夾持基座、夾持板，所述夾持基座安裝在工作臺(tái)上，所述夾持板將球形試件固定在夾持基座靠近測(cè)量支架的一側(cè)面，便于球形試件接受平板試件的碰撞。

前述的一種接觸阻尼測(cè)量裝置，所述測(cè)量支架底部的兩側(cè)面均設(shè)置有加固塊，所述加固塊的截面為直角三角形形狀，所述加固塊的一條直角面緊貼工作臺(tái)，另一條直角面緊貼對(duì)應(yīng)的述測(cè)量支架底部側(cè)面。

前述的一種接觸阻尼測(cè)量裝置，所述加固塊中部為鏤空形狀。

基于接觸阻尼測(cè)量裝置的接觸阻尼測(cè)量方法，包括以下步驟，

步驟（A），將測(cè)量支架上的夾持組件移開(kāi)，拉動(dòng)擺臂組件至激光位移傳感器的一側(cè)，將擺臂與豎直方向的角度為30度；

步驟（B），釋放擺臂組件，讓擺臂組件在測(cè)量支架上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，平板試件與球形試件之間不發(fā)生碰撞，通過(guò)激光位移傳感器接收反射板上的反射光信號(hào)，得到此過(guò)程中擺臂組件位移的摩擦衰減曲線A；

步驟（C），建立接觸阻尼測(cè)量裝置的仿真模型，在擺臂組件與測(cè)量支架之間建立旋轉(zhuǎn)副，并在旋轉(zhuǎn)副上添加摩擦力；

步驟（D），通過(guò)調(diào)整旋轉(zhuǎn)副上摩擦系數(shù)的大小，得到與摩擦衰減曲線A相同的仿真曲線，得到此時(shí)對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)副上的摩擦系數(shù)值，將接觸阻尼測(cè)量裝置仿真模型按照該摩擦系數(shù)值進(jìn)行更新；

步驟（E），將夾持組件安裝到測(cè)量支架上，再次拉動(dòng)擺臂組件至激光位移傳感器的一側(cè)，將擺臂與豎直方向的角度為60度；

步驟（F），釋放擺臂組件，讓擺臂組件在測(cè)量支架上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，平板試件與球形試件之間發(fā)生碰撞，通過(guò)激光位移傳感器接收反射板上的反射光信號(hào)，得到此過(guò)程中擺臂組件位移的摩擦衰減曲線B；