一种三线扭摆法刚体动力学参数测试台制造技术

本发明专利技术提出一种三线扭摆法刚体动力学参数测试台，所述测试台包括测试台底盘、摆线和托盘，其特征在于，所述测试台底盘上设置有升降装置和定心装置；所述升降装置包括三个千斤顶，所述三个千斤顶以底盘的中心为圆心呈圆周均匀分布；所述定心装置位于底盘的中心，包括一千斤顶和一定心轴，所述定心轴安装于所述定心装置中的千斤顶活塞上端，可以随所述活塞一起上升或下降。本发明专利技术中测试台的升降装置可以方便托盘的多次反复升降，便于被测物体的安放与装卸，并可在非测试状态时固定和安放托盘，延长摆线和传感器的使用寿命；定心装置可以保证托盘仅做绕中心铅垂轴线的纯扭摆振动，而不发生混摆或圆锥摆运动，提高测量精度和测量效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物理参数测试台，特别是一种带升降装置及定心装置的采用三线扭摆振动理论进行刚体动力学参数测试的测试台。
技术介绍
刚体动力学参数是进行刚体或多体系统动力学性能理论设计、仿真分析、虚拟试验等现代设计分析方法所需的基本、必要输入参数。在工业制造中需要进行刚体动力学参数测试的待测物通常是由多种零部件、多种材料组成，体积大，质量大，形体不规则的复杂刚体。在采用三维数字模型用数值方法计算刚体动力学参数时，因三维数字模型不完整或不准确，难以得到动力学参数的准确结果，因此通常利用三线扭摆振动理论的三线扭摆法对其进行测试。三线扭摆法是目前精度最高、工程上常用的方法。利用三线扭摆法进行刚体转动惯量的测量时，需要频繁将被测物体放置或卸载于通过三根摆线悬吊的托盘上，由于托盘不是完全固定的，移动被测物体时，托盘容易晃动，不利于操作，也有安全隐患；另外，在进行三线摆清零处理和测试刚体转动惯量的测量前，为了防止托盘的混摆或圆锥摆导致的测量精度致下降，需要人为进行托盘制动，直至托盘完全静止，才能进行相关操作，致使测试效率低下。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术缺陷之一提出三线扭摆法刚体动力学参数测试台。所述测试台包括测试台底盘(2)、摆线(6)和托盘(4)，其特征在于，所述测试台底盘(2)上设置有升降装置(12)和定心装置(13); 所述升降装置(12)包括三个千斤顶，所述三个千斤顶以底盘(2)的中心为圆心呈圆周均匀分布； 所述定心装置(13)位于底盘(2)的中心，包括一千斤顶和一定心轴，所述定心轴安装于所述定心装置中的千斤顶活塞上端，可以随所述活塞一起上升或下降。优选地，所述托盘(4)与底盘(2)具有相同的中心轴，所述托盘(4)的中心设一通孔。优选地，所述定心装置中的千斤顶是手动或电动的液压千斤顶。优选地，所述升降装置中的千斤顶是自锁型同步千斤顶。优选地，所述自锁型同步千斤顶是液压自锁同步千斤顶。 优选地，所述液压自锁同步千斤顶是电动液压自锁同步千斤顶。在本专利技术中，测试台中的升降装置(12)可以方便托盘(4)的多次反复升降，便于被测物体的安放与装卸，并可在非测试状态时固定和安放托盘(4)，延长摆线(6)和传感器(10)的使用寿命；定心装置(13)可以保证托盘(4)仅做绕中心铅垂轴线的纯扭摆振动，而不发生混摆或圆锥摆运动，提高测量精度和测量效率。附图说明图1为本专利技术实施例中的三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台。图2为本专利技术实施例中三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台的支架。图3为本专利技术实施例中三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台的振摆系统。图4为本专利技术实施例中三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台的平衡系统。图5为本专利技术实施例中三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台的托盘示意图。图6为本专利技术实施例中三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台的托盘升降及定心装置。I立柱加强板；2底盘；3托盘加强筋；4托盘；5配重块；6摆线；7起重梁加强板；8立柱；9起重梁；10传感器；11顶盘；12升降装置；13定心装置；14托盘参考标识；15托盘圆形通孔。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本专利技术中的三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台主要包括四个部分:支架、振摆系统、主动平衡系统、托盘升降及定心装置。一:三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台的支架三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台的支架包括底盘2、立柱8、起重梁9和顶盘11。本专利技术中三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台的支架底盘2呈放射状，底盘结构以一个正三角形为中心，正三角形每条边沿同一侧延长相同长度的延长边。支架顶盘11与底盘2类似，同样呈放射状，顶盘结构同样以一个正三角形为中心，正三角形每条边沿同一侧延长相同长度的延长边，为了给托盘升降装置12预留安装空间，顶盘延长边相对于底盘延长边位于中心三角形的相反侧。例如，底盘中心三角形各边是沿各边长的左侧延伸，则顶盘中心三角形各边是沿各边长的右侧延伸，如图2所示。为了加强支架的稳定，底盘2中心正三角形边长大于或等于顶盘11的中心正三角形边长，且底盘外接圆半径大于或等于顶盘外接圆半径。底盘2和顶盘11是利用型材或槽钢组成，连接方式可以采用焊接、铆接、螺栓等。支架包括三根立柱8，立柱可以利用型材、钢管或无缝钢管经过截断加工而成。每根立柱8两端分别连接底盘中心三角形一个延长边顶端和顶盘中心三角形一个延长边顶端，每根立柱下端连接于底盘2中心三角形一个延长边顶端，上端连接于顶盘11中心三角形对应延长边顶端；立柱两端可以通过焊接、铆接或螺栓方式连接立柱加强板1，立柱两端的加强板I与底盘2、顶盘11的连接方式可以采用螺栓连接，以方便安装、拆卸和散件运输；底盘外接圆半径大于或等于顶盘外接圆半径，三根立柱均垂直向上摆放或均向支架中心线(即底盘或顶盘的中轴线)倾斜一定角度，以保证本专利技术所述测试台支架作为起吊被测刚体的支架时的稳定性，便于起吊被测刚体，也无需地脚螺栓固定。为了适应于大体积，大质量的复杂刚体的测量，立柱8长度范围可以设置在1000^15000 mm之间；立柱向支架中心线的倾角范围在0 30°之间。支架包括起重架，起重架是由三根相同长度的起重梁9两端两两相连构成的正三角形结构，如图1所示，其中两两连接方式可以是焊接、铆接或螺栓等；三根起重梁分别位于三根立柱的两两之间，可利用型材(如:方钢、工字钢等)切断而成，正三角形起重架上的每一顶点焊有一起重梁加强板7，与焊接于立柱中部的起重梁加强板7通过螺栓连接，以方便安装、拆卸和散件运输；起重架位于底盘2与顶盘11之间，且平行于顶盘和顶盘，用于悬挂起重设备如手拉葫芦或电动葫芦(可以采用桥式电动葫芦)，以便将被测刚体吊上托盘4或吊离托盘4。借助于该支架，可以安装三线摆振摆系统，可以安装托盘4的升降装置12，可以安装被测刚体起吊装置，同时该支架可以稳定地放置于水平地面而无需地脚螺栓固定。 二:三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台的振摆系统 如图3所示，三线扭摆法复杂刚体动力学参数测试台的振摆系统包括三根摆线6、托盘4、托盘加强筋3。托盘4为圆盘，可以通过型材加工而成，例如用钢板通过切割加工成的圆盘。托盘加强筋3固定于托盘下方，托盘加强筋3为等边三角形结构，或者是与本专利技术中底盘结构或顶盘结构类似，即以一个正三角形为中心，正三角形每条边沿同一侧延长相同长度的延长边。若为后者，托盘加强筋中心正三角形的三条延长边相对于底盘中心正三角形的延长边位于相反侧，例如，底盘中心三角形各边是沿各边长的左侧延伸，则托盘加强筋中心三角形各边是沿各边长的右侧延伸。托盘加强筋3通过槽钢等型材焊接而成。托盘加强筋3与其上的托盘4通过焊接或铆接或螺栓刚性连接在一起，以增加托盘的翘曲刚度，提高测试精度。托盘加强筋3的悬点所在圆周的半径等于或大于托盘4的外圆半径，从而扩展测试台可测试刚体的形体尺寸上限，同时又不用增大托盘的质量及其转动惯量，进而扩展测试台可测试刚体的质量下限。三根摆线6长度相等；摆线上端通过力传感器10悬挂于三线摆测试台的顶盘11的三个呈圆周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三线扭摆法刚体动力学参数测试台，所述测试台包括测试台底盘（2）、摆线（6）和托盘（4），其特征在于，所述测试台底盘（2）上设置有升降装置（12）和定心装置（13）；所述升降装置（12）包括三个千斤顶，所述三个千斤顶以底盘（2）的中心为圆心呈圆周均匀分布；所述定心装置（13）位于底盘（2）的中心，包括一千斤顶和一定心轴，所述定心轴安装于所述定心装置中的千斤顶活塞上端，可以随所述活塞一起上升或下降。

【技术特征摘要】
1.一种三线扭摆法刚体动力学参数测试台，所述测试台包括测试台底盘(2)、摆线(6)和托盘(4)，其特征在于，所述测试台底盘(2)上设置有升降装置(12)和定心装置(13); 所述升降装置(12)包括三个千斤顶，所述三个千斤顶以底盘(2)的中心为圆心呈圆周均匀分布； 所述定心装置(13)位于底盘(2)的中心，包括一千斤顶和一定心轴，所述定心轴安装于所述定心装置中的千斤顶活塞上端，可以随所述活塞一起上升或下降。2.如权利要求1所述的三线扭摆法刚体动力学参数测试台，其特征在于，所述托盘(4)与底...

【专利技术属性】
技术研发人员：范让林，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：