[發明專利]一種共振作動器

在審

• 申請號: 202010921032.0
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN111982442A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 翁俊;嚴洲;李春志;王慶
• 申請（專利權）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01M17/007
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 厲洋洋

本發明提供了一種共振作動器，其包括：安裝基座、固有頻率與車架固有頻率接近的質量彈簧系統、用于產生接近車架固有頻率振動動力的動力機構以及用于測量動力機構輸出載荷的測量機構；所述質量彈簧系統可滑動地設置在所述安裝基座上，所述動力機構設置在所述質量彈簧系統上，所述測量機構與所述動力機構連接。通過設計具有固有頻率與車架固有頻率接近的質量彈簧系統、用于產生接近車架固有頻率振動動力的動力機構以及用于測量動力機構輸出載荷的測量機構組合的共振作動器，通過動力機構進行一側共振放大，通過質量彈簧系統進行二次共振放大，提升作動器的輸出載荷，并對作動器的輸出載荷進行測量。

技術領域

本發明涉及作動器技術領域，尤其涉及一種共振作動器。

背景技術

隨著技術的不斷發展，裝備車輛載重能力不斷提高，作為車輛承載能力的依托，車架結構力學設計越來越困難。對小批量裝備，僅依靠力學設計及跑車試驗難以完全保證結構的可靠性，越野運輸時車梁疲勞開裂等問題時有發生，極大的影響了裝備的可靠性。為提升結構產品的可靠性，一方面需要優化結構的力學設計，提高產品的安全裕度(安全裕度是測量中的總的不確定度的允許值，主要由測量器具的不確定度允許值及測量條件引起的測量不確定度允許值兩部分組成。)，一方面也需要配置健康管理系統，監測結構的力學狀態并在故障前期發出預警，提高產品的可靠性。

主動激勵結構損傷識別是結構健康自檢的一種有效方法，這種方法采用作動器發出正弦、脈沖等特定信號激勵結構使其產生動力學響應，并在結構特定位置布置加速度及應變傳感器測量響應信號，利用識別算法提取信號特征的變化，在此基礎上判定結構是否可靠。現有技術中的激勵設備，作動器輸出力太小，使得布置在車架遠端的傳感器無法測得相關信號，無法激起所需的動力學響應，導致系統識別能力下降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種共振作動器。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種共振作動器，其包括：安裝基座、固有頻率與車架固有頻率接近的質量彈簧系統、用于產生接近車架固有頻率振動動力的動力機構以及用于測量動力機構輸出載荷的測量機構；

所述質量彈簧系統可滑動地設置在所述安裝基座上，所述動力機構設置在所述質量彈簧系統上，所述測量機構與所述動力機構連接。

本發明的有益效果是：通過設計具有固有頻率與車架固有頻率接近的質量彈簧系統、用于產生接近車架固有頻率振動動力的動力機構以及用于測量動力機構輸出載荷的測量機構組合的共振作動器，根據固有頻率相同，產生共振時，作動器輸出力最大、易激起所需的動力學響應、便于系統識別且振動傳遞最遠的原理，在共振作動器工作時，將動力機構的輸出頻率調整至與車架固有頻率相同，從而通過動力機構對振動波在車架中的傳導過程進行一側共振放大，將質量彈簧系統的固有頻率調整至于車架固有頻率相同，使得質量彈簧系統隨著動力機構的振動，一起共振，并將共振傳遞至車架，從而通過質量彈簧系統進行二次共振放大，提升作動器的輸出載荷，并對作動器的輸出載荷進行測量。

進一步地，所述質量彈簧系統包括：用于安裝動力機構的共振板以及用于隔離共振板與安裝基座之間振動傳遞的隔振器，所述共振板可滑動地設置在所述安裝基座上，所述動力機構設置在所述隔振器上，所述隔振器設置在所述共振板和所述安裝基座之間，所述隔振器的兩端依次與共振板以及安裝基座連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：共振板用于傳遞動力機構的振動，使得動力機構帶動共振板振動，當動力機構的振動頻率與共振板的固有頻率接近時，動力機構的輸出載荷最大，即共振板輔助增加了動力機構的輸出載荷。隔振器用于隔離共振板與安裝基座之間振動傳遞，防止動力機構的振動在安裝基座處傳導，提高作動器的穩定性以及可靠性。在動力機構輸出頻率與質量彈簧系統頻率接近時，系統將發生共振，使得輸出載荷放大，達到提升輸出力的目的。

進一步地，所述質量彈簧系統還包括：用于對共振板的滑動起導向作用的滑動軸，所述滑動軸設置在所述安裝基座上，所述共振板可滑動地套設在所述滑動軸上。