伸缩悬臂梁结构实验平台制造技术

伸缩悬臂梁结构实验平台，属于机械装置技术领域。将现有的伺服电机、两个滚筒和四个梁支架固定在整体钢架上。四个梁支架将研究对象梁架起，再用两个滚筒将研究对象梁加紧。伺服电机通过皮带轮带动滚筒转动，梁通过滚筒转动时所施加的摩擦力实现伸展和回收。用两个滚筒代替了丝杠，减少了加工成本，滚筒均为铝制，减小了转动惯量，易于灵活控制。用四个双头螺杆和四个梁支架组成了悬臂梁的固定端，这使得对所要研究的梁没有长度和横截面尺寸上的限制。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械装置
，尤其是用于航天领域中航天器上外伸天线的实验研宄。
技术介绍
在科学技术和工程中常遇到一些振动体系，对于航天器的外伸天线，可简化为伸缩悬臂梁结构，其质量不断在空间域内改变，实验模型表现为动力学参数随时间变化，此类系统是一种时变参数系统。相比于理论研宄，对这类伸缩悬臂梁结构在实验中的研宄较少。伸缩悬臂梁结构的动力学实验可以验证解析及数值理论方法的结论，通过实验方法，能够快速的展示此类时变参数结构的瞬态动力学响应特性，与理论方法的印证，为这类时变参数瞬态动力学分析提供完整的研宄体系。然而，现存的实验设备对研宄对象在长度上有所限制，不便研宄，本设计不仅消除了对梁模型长度的限制，也减少了造价。
技术实现思路
为了填补伸缩悬臂梁结构在实验方面研宄的空缺以及解决现有实验设备的缺陷，本技术提供了一种专门用于伸缩悬臂梁结构研宄的实验平台，该实验平台能够对此类时变参数系统进行特定的动力学实验。本技术解决其技术问题所采用如下技术方案:伸缩悬臂梁结构实验平台，将现有的伺服电机、两个滚筒和四个梁支架固定在整体钢架上。四个梁支架将研宄对象梁架起，再用两个滚筒将研宄对象梁夹紧。伺服电机通过皮带轮带动滚筒转动，梁通过滚筒转动时所施加的摩擦力实现伸展和回收。在整体钢架上，对应伺服电机的位置，安装有一个使电机左右移动的大螺丝，用于调节皮带轮的张紧度。四个梁支架平均分两组对称的安装在整体钢架的前后两侧，用于模拟悬臂梁的固定端；每个梁支架上有八个分别可固定双头螺杆的支架圆孔，调节双头螺杆在梁支架上孔内的位置，来适应梁的高度，调节梁支架在整体钢架上滑槽中的位置，来适应梁的厚度。为方便计算速度的传递，主动皮带轮和从动皮带轮的直径比为1:2。两个滚筒的直径相等，梁滚筒表面均贴有一层用于增大摩擦的碳胶。本技术的有益效果是:用两个滚筒代替了丝杠，减少了加工成本，滚筒均为铝制，减小了转动惯量，易于灵活控制。用四个双头螺杆和四个梁支架组成了悬臂梁的固定端，这使得对所要研宄的梁没有长度和横截面尺寸上的限制。【附图说明】附图1是整体钢架的示意图。附图2是固定伺服电机的钢板的示意图。附图3是主滚筒的示意图。附图4是副滚筒的示意图。附图5是梁支架的示意图。附图6是实验平台总体结构示意图图中1.整体钢架，2.电机支架，3.螺孔，4.大螺丝，5.小钢条，6.上槽，7.下槽，8.上滑槽，9.下滑槽，10.前螺孔，11.前滑槽，12.后螺孔，13.后滑槽，14.固定伺服电机的钢板，15.伺服电机，16.小滑槽，17.小皮带轮，18.小螺丝，19.大皮带轮，20.主滚筒，21.轴承，22.碳胶层，23.副滚筒，24.钢柱，25.螺丝，26.垫片，27.固定梁支架，28.支架螺孔，29.移动梁支架，30.支架圆孔，31.双头螺杆，32.螺母，33.圆孔。【具体实施方式】下面结合附图对本技术进一步说明。本技术主要分为基本框架(图1)、驱动系统(图2)、从动系统(图3、图4)和约束系统(图5)四部分。驱动系统(图2)用螺丝25通过小滑槽16固定在基本框架(图1)中电机支架2顶部的螺孔3上，通过调节大螺丝4在小钢条5上的位置，来使钢板14沿螺丝25移动，以达到调节皮带轮张紧度的目的，由此将驱动系统(图2)安装在基本框架(图1)中的整体钢架I上，如图6所示。采用驱动系统(图2)中的小皮带轮17和从动系统(图3)中的大皮带轮19将这两个系统联系起来。从动系统(图3)中主滚筒的上下轴承21分别对应基本框架(图1)中的上槽6和下槽7的位置，图4中的副滚筒23套在钢柱24上，通过螺丝25和垫片26固定在整体钢架I的上滑槽8和下滑槽9之间，副滚筒23可在上滑槽8和下滑槽9之间左右移动，由此将从动系统(图3、图4)安装在基本框架(图1)中的整体钢架I上，如图6所示。整体钢架I中的前螺孔10对应约束系统(图5)中的支架螺孔28，用螺丝25穿过垫片26，将约束系统(图5)中的固定梁支架27固定在整体钢架I上的前螺孔10处。用约束系统(图5)中螺丝25穿过垫片26、圆孔33、图1中的前滑槽11和图5中的螺母32，将移动支架29固定在图1中的前滑槽11处。在整体钢架I上的后螺孔12、后滑槽13上分别固定有和固定梁支架27、移动梁支架29结构完全相同的构件，由此将约束系统(图5)固定在基本框架(图1)中的整体钢架I上，如图6所示。驱动系统(图2)中的伺服电机15通过小螺丝18固定在钢板14上，其中伺服电机15所采用的型号为Panasonic MSMD042P1U，对应的控制电机的驱动器的型号为MBDDT2210。从动系统(图3、图4)中的主滚筒20和副滚筒23用于加紧研宄对象，以给其施加摩擦力，因此两滚筒表面都贴有碳胶层22，用于增大滚筒和研宄对象之间的摩擦力，防止在外伸或回收时打滑，而副滚筒23的左右移动用于适应研宄对象的厚度。主滚筒20，副滚筒23，小皮带轮17和大皮带轮19均采用铝材，目的是减小转动惯量，其他各系统材料均为钢材，目的是增加设备运行时的稳定性。小皮带轮17和大皮带轮19的内径比为1:2，且两个主副滚筒的直径和大皮带轮的内径是相等的，目的是方便计算伺服电机速度传递的大小。约束系统(图5)中固定梁支架27和移动梁支架29上面分别有八个支架圆孔30，用两个双头螺杆31分别穿过等高度的支架圆孔30，并用螺母32固定，通过调节双头螺杆31在八个支架圆孔30上的位置，来适应梁横截面的高度，使用双头螺杆是为了减小螺杆对梁的阻力。八个支架圆孔并不在支架的中线上，而是偏离外侧，目的是为了更好的模拟悬臂梁的固定端。本技术伸缩悬臂梁结构实验平台在实验平台总体结构示意图图6中，用基本框架(图1)中的大螺丝4调节好皮带轮17、19的张紧度，再调节约束系统(图5)中的双头螺杆31在梁支架27、29上的位置，将梁放在由双头螺杆31和梁支架27、29组成的约束系统(图5)上，移动从动系统(图4)中的副滚筒23，用两个滚筒将梁夹紧。最后用驱动系统(图2)中的伺服电机15通过小皮带轮17和大皮带轮19带动从动系统(图3)中的主滚筒20转动，主滚筒20转动的同时将梁推出或收回。【主权项】1.伸缩悬臂梁结构实验平台，其特征在于:将现有的伺服电机、两个滚筒和四个梁支架固定在整体钢架上，四个梁支架将研宄对象梁架起，再用两个滚筒将研宄对象梁夹紧；伺服电机通过皮带轮带动滚筒转动，梁通过滚筒转动时所施加的摩擦力实现伸展和回收； 在整体钢架上，对应伺服电机的位置，安装有一个使电机左右移动的大螺丝，用于调节皮带轮的张紧度；四个梁支架平均分两组对称的安装在整体钢架的前后两侧，用于模拟悬臂梁的固定端；每个梁支架上有八个分别可固定双头螺杆的支架圆孔，调节双头螺杆在梁支架上孔内的位置，来适应梁的高度，调节梁支架在整体钢架上滑槽中的位置，来适应梁的厚度。2.根据权利要求1所述的伸缩悬臂梁结构实验平台，其特征在于:为方便计算速度的传递，主动皮带轮和从动皮带轮的直径比为1:2。3.根据权利要求1所述的伸缩悬臂梁结构实验平台，其特征在于:两个滚筒的直径相等，梁滚筒表面均贴有一层用于增大摩擦的碳胶。【专利摘要】伸缩悬臂梁结构实验平台，属于机械装置
将现有的伺服电机、本文档来自技高网...

【技术保护点】
伸缩悬臂梁结构实验平台，其特征在于：将现有的伺服电机、两个滚筒和四个梁支架固定在整体钢架上，四个梁支架将研究对象梁架起，再用两个滚筒将研究对象梁夹紧；伺服电机通过皮带轮带动滚筒转动，梁通过滚筒转动时所施加的摩擦力实现伸展和回收；在整体钢架上，对应伺服电机的位置，安装有一个使电机左右移动的大螺丝，用于调节皮带轮的张紧度；四个梁支架平均分两组对称的安装在整体钢架的前后两侧，用于模拟悬臂梁的固定端；每个梁支架上有八个分别可固定双头螺杆的支架圆孔，调节双头螺杆在梁支架上孔内的位置，来适应梁的高度，调节梁支架在整体钢架上滑槽中的位置，来适应梁的厚度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，杨晓东，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：新型
国别省市：北京;11