平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及環(huán)境試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)，目的是解決目前對(duì)平臺(tái)系統(tǒng)振動(dòng)環(huán)境下的測試線振動(dòng)采用的單軸加載方式，不能有效模擬平臺(tái)在飛行中的真實(shí)環(huán)境狀態(tài)的問題。其特征在于，它包括激振系統(tǒng)(11)和時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)，激振系統(tǒng)(11)和時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)連接，本實(shí)用新型利用高頻液壓球頭連接振動(dòng)臺(tái)，采用三個(gè)互相垂直的振動(dòng)臺(tái)實(shí)現(xiàn)三軸加載，具有較高的振動(dòng)傳遞率，解決了試驗(yàn)過程中各振動(dòng)臺(tái)之間的運(yùn)動(dòng)干涉問題，本實(shí)用新型已成功應(yīng)用于某平臺(tái)三軸飛行時(shí)域波形再現(xiàn)試驗(yàn)，滿足平臺(tái)試驗(yàn)的安全性和可靠性要求，對(duì)平臺(tái)的性能進(jìn)行了有效的檢測。
【專利說明】平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)境試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]陀螺穩(wěn)定平臺(tái)的主要作用是在彈(箭)內(nèi)按給定的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)，建立一個(gè)與彈(箭)的角運(yùn)動(dòng)無關(guān)的導(dǎo)航坐標(biāo)系，為加速度計(jì)提供可靠的測量基準(zhǔn)，為姿態(tài)角測量提供所需的坐標(biāo)基準(zhǔn)。平臺(tái)工作的振動(dòng)環(huán)境比較惡劣，需要對(duì)平臺(tái)在振動(dòng)環(huán)境下的穩(wěn)定工作特性進(jìn)行考察。
[0003]目前對(duì)平臺(tái)系統(tǒng)振動(dòng)環(huán)境下的測試線振動(dòng)采用單軸加載的方式，而平臺(tái)在飛行中的真實(shí)環(huán)境是同時(shí)在三個(gè)方向上存在振動(dòng)，因此這種測試方式不能有效模擬平臺(tái)在飛行中的真實(shí)環(huán)境狀態(tài)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是解決目前對(duì)平臺(tái)系統(tǒng)振動(dòng)環(huán)境下的測試線振動(dòng)采用的單軸加載方式，不能有效模擬平臺(tái)在飛行中的真實(shí)環(huán)境狀態(tài)的問題，提供了一種能夠真實(shí)有效地模擬平臺(tái)飛行環(huán)境，考察平臺(tái)工作特性的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)，包括激振系統(tǒng)和時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)，激振系統(tǒng)和時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)連接。
[0007]如上所述的激振系統(tǒng)包括振動(dòng)臺(tái)、高頻液壓球頭、轉(zhuǎn)接連桿、平臺(tái)安裝基礎(chǔ)、懸吊保護(hù)裝置和固定橫梁；振動(dòng)臺(tái)與高頻液壓球頭連接，高頻液壓球頭與轉(zhuǎn)接連桿連接，轉(zhuǎn)接連桿與平臺(tái)安裝基礎(chǔ)連接，平臺(tái)安裝基礎(chǔ)與懸吊保護(hù)裝置連接，懸吊保護(hù)裝置與固定橫梁連接。
[0008]如上所述的激振系統(tǒng)中，以平臺(tái)安裝基礎(chǔ)作為中心，三臺(tái)振動(dòng)臺(tái)兩兩垂直分布；三個(gè)高頻液壓球頭的一端分別與三臺(tái)振動(dòng)臺(tái)固定連接，另一端分別固定連接三根轉(zhuǎn)接連桿的一端，三根轉(zhuǎn)接連桿的另一端分別與平臺(tái)安裝基礎(chǔ)固定連接。
[0009]如上所述的平臺(tái)安裝基礎(chǔ)整體為長方體形，用于固定平臺(tái)并傳遞振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)；上端面為平臺(tái)安裝面，底面、任意兩個(gè)相互垂直的側(cè)面為轉(zhuǎn)接連桿連接面；在平臺(tái)安裝面開有空腔，空腔的容積大于平臺(tái)下半部分的體積，空腔開口的面積小于平臺(tái)安裝面的面積，空腔的開口與平臺(tái)安裝面的四條邊和四個(gè)角相互分離，空腔開口的外形、尺寸與平臺(tái)下半部分最上部橫截面一致；平臺(tái)安裝平面的四個(gè)角上分別安裝有吊耳，吊耳與懸吊保護(hù)裝置連接；轉(zhuǎn)接連桿連接面的三個(gè)面分別與轉(zhuǎn)接連桿固定連接。
[0010]如上所述的平臺(tái)安裝基礎(chǔ)采用鑄造鋁合金制成。
[0011]如上所述的懸吊保護(hù)裝置包括吊葫蘆、橡皮繩和吊帶；橡皮繩共有四根，下端分別與平臺(tái)安裝平面上的四個(gè)吊耳連接，上端分別與吊葫蘆的下端面連接；吊繩下端與吊葫蘆的上端面連接，上端與固定橫梁連接。
[0012]如上所述的時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)包括功放、多維振動(dòng)控制儀、適調(diào)儀、隔離放大器和加速度傳感器；多維振動(dòng)控制儀與隔離連接，隔離放大器與三個(gè)功放連接，三個(gè)功放分別與三個(gè)振動(dòng)臺(tái)連接，三個(gè)加速度傳感器分別固定在轉(zhuǎn)接連桿連接面上，三個(gè)加速度傳感器分別與適調(diào)儀連接，適調(diào)儀與多維振動(dòng)控制儀連接；多維振動(dòng)控制儀將振動(dòng)控制信號(hào)發(fā)送給隔離放大器，隔離放大器接收多維振動(dòng)控制儀發(fā)送的振動(dòng)控制信號(hào)，將該信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理后分別發(fā)送給三個(gè)功放，三個(gè)功放接收隔離放大器發(fā)送的信號(hào)，將信號(hào)進(jìn)行放大處理后分別發(fā)送給三個(gè)振動(dòng)臺(tái)，三個(gè)振動(dòng)臺(tái)接收功放發(fā)送的信號(hào)，開始振動(dòng)，三個(gè)加速度傳感器采集振動(dòng)產(chǎn)生的加速度，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給適調(diào)儀，適調(diào)儀分別接收三個(gè)加速度傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整處理后發(fā)送給多維振動(dòng)控制儀。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]本實(shí)用新型包括激振系統(tǒng)和時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)，激振系統(tǒng)和時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)連接，利用高頻液壓球頭連接振動(dòng)臺(tái)，采用三個(gè)互相垂直的振動(dòng)臺(tái)實(shí)現(xiàn)三軸加載，具有較高的振動(dòng)傳遞率，解決了試驗(yàn)過程中各振動(dòng)臺(tái)之間的運(yùn)動(dòng)干涉問題。本實(shí)用新型已成功應(yīng)用于某平臺(tái)三軸飛行時(shí)域波形再現(xiàn)試驗(yàn)，滿足平臺(tái)試驗(yàn)的安全性和可靠性要求，對(duì)平臺(tái)的性能進(jìn)行了有效的檢測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)的激振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)的平臺(tái)安裝基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)典型時(shí)間歷程參考條件與控制結(jié)果.
[0019]圖中:1.振動(dòng)臺(tái)，2.高頻液壓球頭，3.轉(zhuǎn)接連桿，4.平臺(tái)安裝基礎(chǔ)，5.平臺(tái)，6.懸吊保護(hù)裝置，7.固定橫梁，8.平臺(tái)安裝面，9.空腔，10.轉(zhuǎn)接連桿連接面，11.激振系統(tǒng)，12.功放，13.多維振動(dòng)控制儀，14.適調(diào)儀，15.隔離放大器，16.加速度傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)的激振系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0021]如圖1所示，一種平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)，包括激振系統(tǒng)11和時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)，激振系統(tǒng)11和時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)通過電纜連接。激振系統(tǒng)11用于對(duì)平臺(tái)加載三軸振動(dòng)，時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)用于控制激振系統(tǒng)11。
[0022]如圖2所示，激振系統(tǒng)11包括振動(dòng)臺(tái)1、高頻液壓球頭2、轉(zhuǎn)接連桿3、平臺(tái)安裝基礎(chǔ)4、懸吊保護(hù)裝置6和固定橫梁7。其中，振動(dòng)臺(tái)I與高頻液壓球頭2的一端連接，高頻液壓球頭2的另一端與轉(zhuǎn)接連桿3的一端連接，轉(zhuǎn)接連桿3另一端與平臺(tái)安裝基礎(chǔ)4連接，平臺(tái)安裝基礎(chǔ)4還與懸吊保護(hù)裝置6連接，懸吊保護(hù)裝置6還與固定橫梁7連接。
[0023]在本實(shí)施例中，以平臺(tái)安裝基礎(chǔ)4為中心，三臺(tái)振動(dòng)臺(tái)I兩兩垂直分布，構(gòu)成三軸加載單元；三個(gè)高頻液壓球頭2的一端分別與三臺(tái)振動(dòng)臺(tái)I固定連接，另一端分別固定連接三根轉(zhuǎn)接連桿3的一端，三根轉(zhuǎn)接連桿3的另一端分別與平臺(tái)安裝基礎(chǔ)4固定連接，形成了非剛性的連接形式，采用這種連接形式，因液壓球頭自身具有高頻傳遞及在一定范圍內(nèi)可以自生轉(zhuǎn)動(dòng)的性能，形成了三軸運(yùn)動(dòng)解耦，使三方向振動(dòng)得以同時(shí)施加。
[0024]如圖3所示，平臺(tái)安裝基礎(chǔ)4整體為長方體，用于固定平臺(tái)并傳遞振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)。平臺(tái)安裝基礎(chǔ)4的上端面為平臺(tái)安裝面8，底面和兩個(gè)相互垂直的側(cè)面為轉(zhuǎn)接連桿連接面10。在平臺(tái)安裝面8開有空腔9，空腔9的容積大于平臺(tái)5下半部分的體積，空腔9開口的面積小于平臺(tái)安裝面8的面積，空腔9的開口與平臺(tái)安裝面8的四條邊和四個(gè)角相互分離，空腔9開口的外形、尺寸與平臺(tái)5下半部分最上部橫截面一致，可以實(shí)現(xiàn)與平臺(tái)5的緊密配合。平臺(tái)安裝平面8的四個(gè)角上分別安裝有吊耳，吊耳與懸吊保護(hù)裝置6連接。轉(zhuǎn)接連桿連接面10的三個(gè)面分別與轉(zhuǎn)接連桿3固定連接。
[0025]在本實(shí)施例中，平臺(tái)安裝基礎(chǔ)4采用鑄造鋁合金制成。
[0026]懸吊保護(hù)裝置6包括吊葫蘆、橡皮繩和吊帶。其中，橡皮繩共有四根，下端分別與平臺(tái)安裝平面8上的四個(gè)吊耳連接，上端分別與吊葫蘆的下端面連接。吊繩下端與吊葫蘆的上端面連接，上端與固定橫梁7連接。
[0027]如圖1所示，時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)包括功放12、多維振動(dòng)控制儀13、適調(diào)儀14、隔離放大器15和加速度傳感器16。其中，多維振動(dòng)控制儀13通過電纜與隔離放大器15連接，隔離放大器15還通過電纜與三個(gè)功放12連接，三個(gè)功放12還分別通過電纜與三個(gè)振動(dòng)臺(tái)I連接。三個(gè)加速度傳感器16分別固定在轉(zhuǎn)接連桿連接面10上，三個(gè)加速度傳感器16分別通過電纜與適調(diào)儀14連接。適調(diào)儀14還通過電纜與多維振動(dòng)控制儀13連接。多維振動(dòng)控制儀13將振動(dòng)控制信號(hào)發(fā)送給隔離放大器15，隔離放大器15接收多維振動(dòng)控制儀13發(fā)送的振動(dòng)控制信號(hào)，將該信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理后分別發(fā)送給三個(gè)功放12。三個(gè)功放12接收隔離放大器15發(fā)送的信號(hào)，將信號(hào)進(jìn)行放大處理后分別發(fā)送給三個(gè)振動(dòng)臺(tái)I。三個(gè)振動(dòng)臺(tái)I接收功放12發(fā)送的信號(hào)，啟動(dòng)振動(dòng)。三個(gè)加速度傳感器16采集振動(dòng)產(chǎn)生的加速度，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給適調(diào)儀14。適調(diào)儀14分別接收三個(gè)加速度傳感器16發(fā)送的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整處理后發(fā)送給多維振動(dòng)控制儀13。
[0028]在本實(shí)施例中，功放12、多維振動(dòng)控制儀13、適調(diào)儀14、隔離放大器15和加速度傳感器16均可采用現(xiàn)有裝置實(shí)現(xiàn)。
[0029]工作時(shí)，首先將平臺(tái)5固定安裝在平臺(tái)安裝面8上，然后將實(shí)際飛行的振動(dòng)時(shí)域曲線輸入多維振動(dòng)控制儀13，多維振動(dòng)控制儀13根據(jù)實(shí)際飛行的振動(dòng)時(shí)域曲線輸出振動(dòng)控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)5的振動(dòng)加載，能夠模擬平臺(tái)在飛行中的真實(shí)環(huán)境狀態(tài)。
[0030]本實(shí)用新型利用高頻液壓球頭2連接振動(dòng)臺(tái)1，采用三個(gè)互相垂直的振動(dòng)臺(tái)I實(shí)現(xiàn)三軸加載，具有較高的振動(dòng)傳遞率，解決了試驗(yàn)過程中各振動(dòng)臺(tái)之間的運(yùn)動(dòng)干涉問題。圖4是實(shí)際振動(dòng)控制譜，從圖中可以看出，時(shí)域振動(dòng)控制曲線與所要求時(shí)域控制條件吻合良好，控制誤差小，實(shí)現(xiàn)了飛行狀態(tài)的振動(dòng)環(huán)境再現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:它包括激振系統(tǒng)(11)和時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)，激振系統(tǒng)(11)和時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的激振系統(tǒng)(11)包括振動(dòng)臺(tái)(I)、高頻液壓球頭(2)、轉(zhuǎn)接連桿(3)、平臺(tái)安裝基礎(chǔ)(4)、懸吊保護(hù)裝置(6)和固定橫梁(7);其中，振動(dòng)臺(tái)(I)與高頻液壓球頭(2)的一端連接，高頻液壓球頭(2)的另一端與轉(zhuǎn)接連桿(3)的一端連接，轉(zhuǎn)接連桿(3)的另一端與平臺(tái)安裝基礎(chǔ)(4)連接，平臺(tái)安裝基礎(chǔ)(4)還與懸吊保護(hù)裝置(6)連接，懸吊保護(hù)裝置(6)還與固定橫梁(7)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的激振系統(tǒng)(11)中，以平臺(tái)安裝基礎(chǔ)(4)作為中心，三臺(tái)振動(dòng)臺(tái)(I)兩兩垂直分布；三個(gè)高頻液壓球頭(2)的一端分別與三臺(tái)振動(dòng)臺(tái)(I)固定連接，另一端分別固定連接三根轉(zhuǎn)接連桿(3)的一端，三根轉(zhuǎn)接連桿(3)的另一端分別與平臺(tái)安裝基礎(chǔ)(4)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的平臺(tái)安裝基礎(chǔ)(4)整體為長方體形，用于固定平臺(tái)并傳遞振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)；上端面為平臺(tái)安裝面(8)，底面、任意兩個(gè)相互垂直的側(cè)面為轉(zhuǎn)接連桿連接面(10);在平臺(tái)安裝面(8)下方開有空腔(9)，空腔(9)的容積大于平臺(tái)下半部分的體積，空腔(9)開口的面積小于平臺(tái)安裝面(8)的面積，空腔(9)的開口與平臺(tái)安裝面(8)的四條邊和四個(gè)角相互分離，空腔(9)開口的外形、尺寸與平臺(tái)下半部分最上部橫截面一致；平臺(tái)安裝平面(8)的四個(gè)角上分別安裝有吊耳，吊耳與懸吊保護(hù)裝置(6)連接；轉(zhuǎn)接連桿連接面(10)的三個(gè)面分別與轉(zhuǎn)接連桿⑶固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任何一項(xiàng)所述的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的平臺(tái)安裝基礎(chǔ)(4)采用鑄造鋁合金制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的懸吊保護(hù)裝置(6)包括吊葫蘆、橡皮繩和吊帶；橡皮繩共有四根，下端分別與平臺(tái)安裝平面(8)上的四個(gè)吊耳連接，上端分別與吊葫蘆的下端面連接；吊繩下端與吊葫蘆的上端面連接，上端與固定橫梁(7)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平臺(tái)三軸飛行振動(dòng)時(shí)域波形再現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的時(shí)域波形再現(xiàn)控制系統(tǒng)包括功放(12)、多維振動(dòng)控制儀(13)、適調(diào)儀(14)、隔離放大器(15)和加速度傳感器(16);多維振動(dòng)控制儀(13)與隔離放大器(15)連接，隔離放大器(15)與三個(gè)功放(12)連接，三個(gè)功放(12)分別與三個(gè)振動(dòng)臺(tái)(I)連接，三個(gè)加速度傳感器(16)分別固定在轉(zhuǎn)接連桿連接面(10)上，三個(gè)加速度傳感器(16)分別與適調(diào)儀(14)連接，適調(diào)儀(14)與多維振動(dòng)控制儀(13)連接；多維振動(dòng)控制儀(13)將振動(dòng)控制信號(hào)發(fā)送給隔離放大器(15)，隔離放大器(15)接收多維振動(dòng)控制儀(13)發(fā)送的振動(dòng)控制信號(hào)，將該信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理后分別發(fā)送給三個(gè)功放(12)，三個(gè)功放(12)接收隔離放大器(15)發(fā)送的信號(hào)，將信號(hào)進(jìn)行放大處理后分別發(fā)送給三個(gè)振動(dòng)臺(tái)(I)，三個(gè)振動(dòng)臺(tái)(I)接收功放(12)發(fā)送的信號(hào)，開始振動(dòng)，三個(gè)加速度傳感器(16)采集振動(dòng)產(chǎn)生的加速度，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給適調(diào)儀(14)，適調(diào)儀(14)分別接收三個(gè)加速度傳感器(16)發(fā)送的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整處理后發(fā)送給多維振動(dòng)控制儀(13)。
【文檔編號(hào)】G01M7/06GK203858085SQ201420284212
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】胡亞冰, 蘇華昌, 丁富海, 丁鎮(zhèn)軍, 張鵬飛, 付瑋 申請(qǐng)人:北京強(qiáng)度環(huán)境研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院