加速度場(chǎng)中集中力加載試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種航天試驗(yàn)系統(tǒng)，尤其涉及一種加速度場(chǎng)中集中力加載試驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—種加速度場(chǎng)中的集中力加載試驗(yàn)系統(tǒng)，集中力的加載方向可以是水平方向與加速度方向成任意角度，離心力與集中力可按要求協(xié)調(diào)加載或獨(dú)立加載。加速度場(chǎng)中的集中力加載技術(shù)是在加速度試驗(yàn)中探索一種新的加載方式，目前的加速度試驗(yàn)中不具備實(shí)現(xiàn)集中力加載的能力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種可以在用于航天試驗(yàn)的離心機(jī)上實(shí)現(xiàn)離心力-集中力協(xié)調(diào)加載或離心力與集中力獨(dú)立加載的加速度場(chǎng)中集中力加載試驗(yàn)系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0005]一種加速度場(chǎng)中集中力加載試驗(yàn)系統(tǒng)，包括離心機(jī)和集中力加載裝置，所述集中力加載裝置固定安裝在所述離心機(jī)的安裝平臺(tái)上，所述集中力加載裝置包括力矩電機(jī)、軸承座、電動(dòng)缸和加載頭，所述力矩電機(jī)固定安裝在所述軸承座上，所述軸承座和所述電動(dòng)缸均與所述安裝平臺(tái)固定連接，所述力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出軸與所述電動(dòng)缸的轉(zhuǎn)矩輸入軸連接，所述電動(dòng)缸的輸出軸與所述加載頭連接。
[0006]進(jìn)一步，所述試驗(yàn)系統(tǒng)還包括協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)，所述協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)包括上位機(jī)控制系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)，所述上位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)置在地面上，所述下位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)置在所述離心機(jī)和所述集中力加載裝置上，所述上位機(jī)控制系統(tǒng)和所述下位機(jī)控制系統(tǒng)通過光電滑環(huán)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；
[0007]所述上位機(jī)控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、指令解析/發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)交互模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊、所述數(shù)據(jù)顯示模塊和所述指令解析/發(fā)送模塊的內(nèi)部信號(hào)端均與所述數(shù)據(jù)交互模塊的內(nèi)部信號(hào)端連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述數(shù)據(jù)顯示模塊的外部信號(hào)端與外部實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊連接，所述指令解析/發(fā)送模塊的外部信號(hào)端與人機(jī)交互模塊連接；
[0008]所述下位機(jī)控制系統(tǒng)包括編碼器、力傳感器、伺服控制器和驅(qū)動(dòng)器，所述編碼器的定子安裝在所述力矩電機(jī)的外殼上，所述編碼器的轉(zhuǎn)子與所述力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固定連接，所述力傳感器安裝在所述電動(dòng)缸的輸出軸與所述加載頭之間，所述編碼器的信號(hào)輸出端與所述驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸出端分別與所述電機(jī)和所述電動(dòng)缸的控制信號(hào)輸入端連接，所述伺服控制器的內(nèi)部信號(hào)輸入端分別與所述驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端和所述力傳感器的信號(hào)輸出端連接，所述伺服控制器的外部信號(hào)端通過光電滑環(huán)和以太網(wǎng)與所述數(shù)據(jù)交互模塊的外部信號(hào)端連接。
[0009]具體地，所述集中力加載裝置還包括傳動(dòng)軸和過渡接頭，所述傳動(dòng)軸設(shè)置在所述力矩電機(jī)與所述電動(dòng)缸之間，且其兩端均通過平鍵與所述力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出軸和所述電動(dòng)缸的轉(zhuǎn)矩輸入軸固定連接，所述傳動(dòng)軸通過軸承與所述軸承座可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述過渡接頭設(shè)置在所述力傳感器和所述加載頭之間，并通過螺紋與所述力傳感器和所述加載頭固定連接。
[0010]進(jìn)一步，所述集中力加載裝置還包括底座，所述電動(dòng)缸通過螺釘與所述底座固定連接，所述底座通過螺釘與所述安裝平臺(tái)固定連接，所述軸承座通過螺釘與所述安裝平臺(tái)固定連接。
[0011 ]更進(jìn)一步，所述集中力加載裝置還包括第一法蘭和第二法蘭，所述第一法蘭和所述第二法蘭對(duì)所述軸承的外圈軸向定位，所述傳動(dòng)軸通過所述軸承軸向定位，所述第一法蘭和所述第二法蘭均通過螺釘與所述軸承座固定連接，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出軸、所述電動(dòng)缸、所述第一法蘭、所述第二法蘭、所述軸承的中軸線均重合。
[0012]優(yōu)選地，所述第一法蘭和所述第二法蘭均設(shè)置有防塵圈。
[0013]優(yōu)選地，所述集中力加載裝置的安裝方向與水平方向和加速度方向成任意角度，并由加速度相對(duì)于試驗(yàn)件的方向確定。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]本實(shí)用新型一種加速度場(chǎng)中集中力加載試驗(yàn)系統(tǒng)安裝在離心機(jī)安裝平臺(tái)上，并隨著離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂一起轉(zhuǎn)動(dòng)，離心機(jī)對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)提供一個(gè)可控的加速度場(chǎng)，再通過協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)對(duì)集中力加載裝置所施加的加載力和離心機(jī)所施加的加速度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行離心力-集中力協(xié)調(diào)加載的試驗(yàn)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型所述集中力加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型所述協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型一種加速度場(chǎng)中集中力加載試驗(yàn)系統(tǒng)，包括離心機(jī)和集中力加載裝置，集中力加載裝置固定安裝在離心機(jī)的安裝平臺(tái)13上；
[0020]集中力加載裝置包括力矩電機(jī)2、軸承座4、電動(dòng)缸7、加載頭11、傳動(dòng)軸6、底座8、過渡接頭9、第一法蘭3和第二法蘭14，力矩電機(jī)2固定安裝在軸承座4上，電動(dòng)缸7通過螺釘與底座8固定連接，底座8通過螺釘與安裝平臺(tái)13固定連接，軸承座4通過螺釘與安裝平臺(tái)13固定連接，傳動(dòng)軸6設(shè)置在力矩電機(jī)2與電動(dòng)缸7之間，且其兩端均通過平鍵與力矩電機(jī)2的轉(zhuǎn)矩輸出軸和電動(dòng)缸7的轉(zhuǎn)矩輸入軸固定連接，傳動(dòng)軸6通過軸承5與軸承座4可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，過渡接頭9設(shè)置在力傳感器10和加載頭11之間，并通過螺紋與力傳感器10和加載頭11固定連接。第一法蘭3和第二法蘭14對(duì)軸承5的外圈軸向定位，傳動(dòng)軸6通過軸承5軸向定位，第一法蘭3和第二法蘭14均通過螺釘與軸承座4固定連接，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出軸、電動(dòng)缸7、第一法蘭
3、第二法蘭14、軸承5的中軸線均重合，第一法蘭3和第二法蘭14均設(shè)置有防塵圈。
[0021]如圖1和圖2試驗(yàn)系統(tǒng)還包括協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)，協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)包括上位機(jī)控制系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)，上位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)置在地面上，下位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)置在離心機(jī)和集中力加載裝置上，上位機(jī)控制系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)通過光電滑環(huán)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；
[0022]上位機(jī)控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、指令解析/發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)交互模塊，數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊和指令解析/發(fā)送模塊的內(nèi)部信號(hào)端均與數(shù)據(jù)交互模塊的內(nèi)部信號(hào)端連接，數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊的外部信號(hào)端與外部實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊連接，指令解析/發(fā)送模塊的外部信號(hào)端與人機(jī)交互模塊連接；
[0023]下位機(jī)控制系統(tǒng)包括編碼器1、力傳感器10、伺服控制器和驅(qū)動(dòng)器，編碼器I的定子