本发明专利技术涉及低频减振技术领域，具体涉及一种适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置。目的钢丝绳减振器的基础上，有效解决螺桨式无人机普遍存在的低频振动，同时严格控制整套减振装置的重量和尺寸，寻求一种解决当前中小型无人机面临的低频振动解决方案。包括：钢丝绳减振器、安装无人机自动驾驶仪用的减振架；其中，所述的减振架为具有减振器安装支座的台体，减振架上安装无人机自动驾驶仪的台体平面低于减振器安装支座。本发明专利技术的优点是可以实现低频减振的效果。此外，减少了垂直方向上的安装空间的占用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低频减振
，具体是指应用于无人机机载设备的减振装置。
技术介绍
对于螺桨式无人机，参照GJB150. 1-86《军用设备环境试验方法振动试验》振动环 境第四类螺桨式飞机的说明“安装在螺桨式飞机上的设备其振动环境由宽带随机谱迭加 窄带尖峰所组成。宽带谱来源于各种随机振源以及各种非纯正弦的周期性分量，周期性分 量是由涡轮螺桨发动机有关的旋转部件(发动机、齿轮箱、转轴等)引起的，窄带尖峰是由 螺旋桨叶所带动的旋转压力场引起的。这些峰值的中心频率位于螺旋桨桨叶通过频率(桨 叶数乘以螺旋桨每分钟转速除以60)及其谐波的比较窄的频带内。”影响无人机飞行品质的重要因素之一，就是用于姿态解算的惯性传感器会因为振 动产生不利影响。明显的共振或随机振动会导致传感器出现读数误差，进而造成姿态解算 致命错误。因此，通过合理的技术措施消减当前螺桨式无人机普遍存在的低频振动具有必 要性。从实用角度出发，解决方案应考虑到无人机载荷仓容积有限的普遍情况。世界上已出现多种减振技术研究成果，由于存在超重、安装尺寸过大、低频减振 性能差等缺陷，因此尚不能普遍满足于无人机自动驾驶仪的减振需求。其中能够有效解 决低频振动的钢丝绳减振器，其高度为28mm，如果直接在安装板上放置自动驾驶仪(高度 约20mm 30mm)并进行刚性紧固连接,则该整体在竖直方向上的空间需求将达到48mm 58mm ;此外自动驾驶仪上盖与无人机载荷仓还需预留一定空间防止振动碰撞。这将过度占 用中小型无人机有限的载荷仓空间。
技术实现思路
本专利技术目的就是在钢丝绳减振器的基础上，有效解决螺桨式无人机普遍存在的低 频振动，同时严格控制整套减振装置的重量和尺寸，寻求一种解决当前中小型无人机面临 的低频振动解决方案。本专利技术是这样实现的一种适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置，包括钢 丝绳减振器、安装无人机自动驾驶仪用的减振架；其中，所述的减振架为具有减振器安装支 座的台体，减振架上安装无人机自动驾驶仪的台体平面低于减振器安装支座。如上所述的一种适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置，其中，所述的适用于 无人机自动驾驶仪的新型减振装置包括4个钢丝绳减振器，分别安装在减振架的4个角上 的减振器安装支座上。如上所述的一种适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置，其中，所述的减振架 上安装无人机自动驾驶仪的台体平面上，包括2个垂直于所述台体平面的侧边，所述减振 器安装支座设置在侧边上。如上所述的一种适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置，其中，减振架材料选 用硬质铝合金一体成型；在减振架背面应用减重工艺，铣出减重用的凹槽。 本专利技术的优点是如图4立体安装图所示，钢丝减振器安装底座通过四个M3螺钉 与无人机机体进行安装紧固；钢丝减振器安装座通过四个配套M3螺钉与减振架进行安装 紧固；减振架通过四个配套M3螺钉与自动驾驶仪进行安装紧固。当螺桨式无人机的发动机 处于工作状态时，产生的低频振动通过四个钢丝绳减振器传递到由自动驾驶仪和减振架组 成的刚性连接整体上，可以实现低频减振的效果。此外，减少了垂直方向上的安装空间的占用。附图说明图1是本专利技术所述适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置中钢丝绳减振器结构示意 阅图2是本专利技术所述适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置中减振架结构示意图; 图3是本专利技术所述适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置中螺钉结构示意图4是本专利技术所述适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置立体安装图5是X轴正弦扫频实时曲线；图6是Y轴正弦扫频实时曲线；图7是Z轴正弦扫频实时曲线。其中，I是钢丝绳减振器安装座(减振架安装支架侧)、2是钢丝绳减振器安装底座(飞机机体)、3是异形软钢丝、4是锤铆、11是减振架安装支架、12是减振架三棱侧边、13是减重工艺。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明本专利技术所述适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置包括钢丝绳减振器4个、减振架I个、配套M3螺钉12个。参见图1、图2、图3，以及图4立体安装图。减振架上安装无人机自动驾驶仪，钢丝绳减振器一端安装在减振架上，另一端安装在无人机上；减振架为具有4个减振器安装支座的台体，减振架安装无人机自动驾驶仪 的台体平面低于减振器安装支座，如此，减少了减振装置安装后的空间。如图1所示，该低频钢丝绳减振器由序件I安装座、序件2安装底座和序件3异形 软钢丝(具有一定的弯曲度，提供弹力就可以)组成。序件3为直径1. 5mm的软钢丝，加工 长度为180mm ;将序件3穿入序件I和2后，通过锤铆的方式将其固定，保证相互无滑动；装 配过程保证序件I与序件2两个平面水平，且钢丝均匀分布。如图2所示，减振架的四个安装支架的长度、高度均遵循有效减振、节省空间的设 计原则，即每个安装支架与钢丝绳减振器的安装座通过螺钉连接，既保证减振架与钢丝绳 减振器在水平方向低频振动时无摩擦碰撞，又保证减振架与钢丝减振器安装底座所处平面 在竖直方向低频振动时无摩擦碰撞。为充分保证减振架的刚性和轻质，减振架材料选用硬质铝合金一体成型；加工时 保留三棱侧边12以提高刚性；同时在减振架背面应用了减重工艺，铣去8个圆角矩形。用 于减振架与自动驾驶仪紧固连接的四个螺钉安装孔，其大小、位置依据不同型号自动驾驶仪的具体尺寸确定。需要安装减振器的某型号无人机是单缸发动机双桨叶结构，自动驾驶仪的安装位 置处于螺旋桨前的机身部分，发动机怠速时转速为1400rpm，巡航时转速为4600rpm，最大 油门时转速为5600rpm。1400rpm 5600rpm转速范围会产生47Hz 187Hz的低频振动。 同时，飞行过程中还会有其它随机振动等等。该无人机所配备的自动驾驶仪净高度31_， 与本文的新型减振装置紧固连接后的高度为47mm，与机体安装面紧固连接后上方空间余有 IOmm以上空间。因此该新型减振装置在安装尺寸上能够满足实际应用。为模拟该减振装置的减振效果，对自动驾驶仪、减振架、钢丝绳减振器、螺钉等组 成的整体,在单轴向振动台上依次进行了 X轴、Y轴、Z轴三个轴向的振动试验，试验条件为 Ig 7Hz 400Hz正弦扫频。试验结果显示X轴、Y轴正弦扫频时受试品固有频率均为18Hz，且7Hz 18Hz不 放大也不衰减，18Hz共振点振动放大到2. 8倍，18Hz 400Hz高频段从正常到衰减为O. 01 倍；Z轴正弦扫频时受试品固有频率60Hz，7Hz 60Hz不放大也不衰减，60Hz共振点振动放 大到3倍，60Hz 400Hz高频段衰减为O.1倍。附图为X轴、Y轴、Z轴Ig 7Hz 400Hz正 弦扫频实时曲线。某型号无人机使用汽油发动机会产生47Hz 187Hz的低频振动。在该转速范围 内,X轴、Y轴共振点对应不在实际工作转速范围内，Z轴共振点在该范围内但振动放大不超 过3倍。因此该新型减振系统能够很好地解决振动引起的姿态数据发散问题。权利要求1.一种适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置，包括钢丝绳减振器、安装无人机自动驾驶仪用的减振架；其特征在于所述的减振架为具有减振器安装支座(11)的台体， 减振架上安装无人机自动驾驶仪的台体平面低于减振器安装支座(11)。2.如权利要求1所述的一种适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置，其特征在于 所述的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于无人机自动驾驶仪的新型减振装置，包括：钢丝绳减振器、安装无人机自动驾驶仪用的减振架；其特征在于：所述的减振架为具有减振器安装支座(11)的台体，减振架上安装无人机自动驾驶仪的台体平面低于减振器安装支座(11)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王少海，牛士波，蔡亚邦，陈永帅，
申请(专利权)人：中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所，
类型：发明
国别省市：
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