[發(fā)明專利]一種基于頻響函數(shù)質(zhì)量線的慣性參數(shù)測量平臺及方法

在審

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• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112857670A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 孫永厚;杜中剛;劉夫云;鄧聚才;葉明松;黃騫;周軍;陳鑫淼;江友志;湯金帥;蔡珍珍;張旭;王越;徐云展;彭雪梅;馬雪峰
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學;東風柳州汽車有限公司
• 主分類號: G01M1/10
• 分類號: G01M1/10
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 童世鋒

本發(fā)明公開了一種基于頻響函數(shù)質(zhì)量線的慣性參數(shù)測量平臺及方法，該平臺包括支撐架、平衡平臺、三軸加速度傳感器、力錘、數(shù)據(jù)采集器和顯示器，平衡平臺通過柔性繩平水懸吊在支撐架內(nèi)，待測結(jié)構(gòu)件放置在平衡平臺上，若干個三軸加速度傳感器根據(jù)測量需求分別布置在待測結(jié)構(gòu)件上，力錘用于向待測結(jié)構(gòu)件施加激勵，三軸加速度傳感器和力錘分別通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器還與顯示器連接，用于顯示所采集到的數(shù)據(jù)；該平臺調(diào)平衡操作簡單，可自行拆卸擴展；借助測量平臺幾何參數(shù)可精確激勵點和響應點坐標，無需三維坐標儀反復測取，實驗平臺慣性參數(shù)和誤差可知，在計算待測構(gòu)件的慣性參數(shù)時，可提升測量精度。

技術領域

本發(fā)明涉及復雜構(gòu)件剛體慣性參數(shù)測量技術領域，具體是一種基于頻響函數(shù)質(zhì)量線的慣性參數(shù)測量平臺及方法。

背景技術

高效、便捷、精確的獲取汽車、航空和航天等復雜構(gòu)件剛體慣性參數(shù)一直是機械制造領域研究的熱點與難點。復雜構(gòu)件慣性參數(shù)包括質(zhì)量、質(zhì)心、轉(zhuǎn)動慣量、慣性積。一般進行質(zhì)量線方法實驗時，直接用軟繩或柔性支撐搭建試驗臺測量待測構(gòu)件慣性參數(shù)，通過昂貴三維坐標儀測取激勵點和響應點的坐標，忽略各柔性繩不平衡受力而影響實驗結(jié)果因素，忽略實驗測試平臺對測量結(jié)果的誤差影響，導致測量過程相對繁瑣，成本大，效率低，精度差。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上測試實驗問題，本發(fā)明提供一種基于頻響函數(shù)質(zhì)量線的慣性參數(shù)測量平臺及方法。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是：

一種基于頻響函數(shù)質(zhì)量線的慣性參數(shù)測量平臺，包括支撐架、平衡平臺、三軸加速度傳感器、力錘、數(shù)據(jù)采集器和顯示器，平衡平臺通過柔性繩平水懸吊在支撐架內(nèi)，待測結(jié)構(gòu)件放置在平衡平臺上，若干個三軸加速度傳感器根據(jù)測量需求分別布置在待測結(jié)構(gòu)件上，力錘用于向待測結(jié)構(gòu)件施加激勵，三軸加速度傳感器和力錘分別通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器還與顯示器連接，用于顯示所采集到的數(shù)據(jù)。

所述的平衡平臺，包括一對平行間隔分布的平臺單架，平臺單架的兩端分別通過連桿連接，每個平臺單架上表面設有開口向上的長形凹槽，長形凹槽中部設有轉(zhuǎn)軸，且轉(zhuǎn)軸的兩端貫穿平臺擔架，轉(zhuǎn)軸通過軸承與平臺擔架連接，長形凹槽內(nèi)的轉(zhuǎn)軸兩端分別設有齒輪，齒輪下部與通過棘輪軸固定在平臺單架上的兩個對稱設置的棘輪嚙合連接，轉(zhuǎn)軸中部固定設有V型支撐架，待測結(jié)構(gòu)件架設在V型支撐架上，V型支撐架兩側(cè)分別與斜支架的一端連接，斜支架的另一端與設在長形凹槽內(nèi)的滑塊一端連接，滑塊另一端與通過彈簧與平臺單架連接，棘輪下部分別通過拉線與凹槽內(nèi)的兩個滑塊連接。

所述的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸貫穿平臺單架外的兩端分別設有平衡指示針，平衡指示針與轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動，通過平衡指示針可以判定架設在V型支撐架上的待測結(jié)構(gòu)件是否處于平衡狀態(tài)。

所述的拉線，通過活結(jié)螺栓與滑塊連接。

所述的棘輪，兩個棘輪之間還通過拉伸彈簧連接。

所述的平臺單架的兩端設有吊耳，柔性繩通過四個吊耳將平衡平臺水平懸吊在支撐架內(nèi)。

所述的連桿通過緊固螺栓與平臺擔架連接，通過調(diào)整連桿與平衡單架的緊固位置，可以調(diào)整兩個平臺單架之間的距離，從而調(diào)整平衡平臺的寬度。

一種基于頻響函數(shù)質(zhì)量線的慣性參數(shù)測量平臺的測量方法，包括如下步驟：

1)將待測結(jié)構(gòu)件放置于平衡平臺上，通過調(diào)節(jié)V型支撐架，是整個測試平臺處于平衡狀態(tài)；