一种伺服机构负载模拟测试方法与流程

allin2025-05-31  111


本发明涉及航天器,尤其涉及一种伺服机构负载模拟测试方法。


背景技术:

1、伺服机构作为导弹、无人机等飞行器的执行机构,控制着飞行器的运行轨迹,是一种高精度的位置伺服系统。飞行器飞行过程中伺服机构需克服舵面或发动机喷管的惯量、气动力矩及摆动摩擦力矩,同时需考虑贮存、运输、发射、飞行等生命周期中的温度环境。

2、伺服机构负载模拟装置是验证飞行器伺服机构在实验室模拟气动载荷条件下能力的半实物仿真设备,当前的飞行器的大功率伺服机构(其输出力矩大于800nm)负载模拟装置(目前使用的大功率伺服机构负载模拟装置体积至少为2m*1m*1.5m)受制于负载模拟装置的空间体积大,不能将其放在常规温箱(实验室中常规温箱体积为1m3~2m3),就不能同时在振动等力学环境、高温等热学环境进行复合加载,导致负载模拟试验与飞行器实际飞行时伺服机构的工作环境不符或者需采用大空间的温箱,试验成本高、危险性大。


技术实现思路

1、鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种伺服机构负载模拟测试方法,用以解决现有大功率伺服机构负载模拟装置无法放在常规温箱中同时耦合力学环境、热学环境进行复合加载试验的问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:

3、一种伺服机构负载模拟测试方法,包括以下步骤:

4、步骤s1:组装负载模拟装置;

5、步骤s2:安装待测伺服机构;

6、步骤s3:将安装了待测伺服机构的负载模拟装置安装到常规温箱内;

7、步骤s4:调试负载模拟装置的负载;

8、步骤s5:测试待测伺服机构。

9、进一步地,所述步骤s4还包括:根据待测伺服机构在某一负载工况下负载参数指标分别调整惯量负载机构的惯量负载、摩擦负载机构的摩擦负载和弹性负载机构的弹性负载;

10、进一步地,所述步骤s4还包括:根据力矩调节机的调节比,相应的调整摩擦负载机构的摩擦负载和弹性负载机构的弹性负载。

11、进一步地,所述步骤s4还包括:通过旋拧摩擦负载机构中摩擦装置中的调节螺栓调节摩擦负载机构的摩擦负载。

12、进一步地,所述步骤s4还包括:通过旋转弹性负载机构中的旋转盘,并与锁止机构配合调节弹性负载机构的弹性负载。

13、进一步地,所述步骤s4还包括:通过增加或减少惯量负载机构中惯量盘上的配重块的数量以调节惯量负载机构的惯量负载。

14、进一步地,所述惯量盘上设有沟槽和配重块,所述配重块可拆卸的安装在沟槽内,用于调节惯量盘的配重。

15、进一步地,所述弹性负载机构包括弹性组件,所述弹性组件包括固定盘、旋转盘和平面涡卷弹簧。

16、进一步地,所述平面涡卷弹簧的一端与旋转盘固定连接,另一端与固定盘固定连接,通过转动旋转盘能够带动平面涡卷弹簧压缩,用以调弹性负载机构弹性负载的大小。

17、本发明技术方案至少能够实现以下效果之一:

18、(1)本发明通过一种伺服机构负载模拟测试方法,包括以下步骤:步骤s1:组装负载模拟装置;步骤s2:安装待测伺服机构;步骤s3:将安装了待测伺服机构的负载模拟装置安装到常规温箱内;步骤s4:调试负载模拟装置的负载;步骤s5:测试待测伺服机构;并同时通过减小所述负载模拟装置的尺寸,实现了所述负载模拟装置放在常规温箱中同时耦合力学环境、热学环境进行大功率伺服机构的复合加载试验。

19、(2)本发明通过一种伺服机构负载模拟测试方法,所述伺服机构安装平台、第一力矩传感器、惯量负载机构、力矩调节机、摩擦负载机构、第二力矩传感器和弹性负载机构依次连接并安装在底座上,同时使上述各部件之间保持适当的距离,使各传动轴保证同轴安装,减小了因安装误差带来的额外负载,提高了所述负载模拟装置的模拟精度。

20、(3)本发明通过一种伺服机构负载模拟测试方法,根据力矩调节机的调节比调节在某一负载工况下的摩擦负载和弹性负载,能够降低对摩擦负载机构和弹性负载机构的性能要求,从而使摩擦负载机构和弹性负载机构的尺寸缩小,实现所述负载模拟装置的小型化,进而可以实现将所述负载模拟装置安装在常规温箱内,耦合热学环境和力学环境对大功率伺服机构进行复合加载试验,模拟真实的运行环境。

21、本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。



技术特征:

1.一种伺服机构负载模拟测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种伺服机构负载模拟测试方法,其特征在于,所述步骤s4还包括:根据待测伺服机构在某一负载工况下负载参数指标分别调整惯量负载机构(2c)的惯量负载、摩擦负载机构(2e)的摩擦负载和弹性负载机构(2g)的弹性负载;

3.根据权利要求2所述的一种伺服机构负载模拟测试方法,其特征在于,所述步骤s4还包括:根据力矩调节机(2d)的调节比,相应的调整摩擦负载机构(2e)的摩擦负载和弹性负载机构(2g)的弹性负载。

4.根据权利要求3所述的一种伺服机构负载模拟测试方法,其特征在于,所述步骤s4还包括:通过旋拧摩擦负载机构(2e)中摩擦装置(2e3)中的调节螺栓(2e34)调节摩擦负载机构(2e)的摩擦负载。

5.根据权利要求3所述的一种伺服机构负载模拟测试方法,其特征在于,所述步骤s4还包括:通过旋转弹性负载机构(2g)中的旋转盘(2g32),并与锁止机构配合调节弹性负载机构(2g)的弹性负载。

6.根据权利要求2所述的一种伺服机构负载模拟测试方法,其特征在于,所述步骤s4还包括:通过增加或减少惯量负载机构(2c)中惯量盘(2c3)上的配重块(2c32)的数量以调节惯量负载机构(2c)的惯量负载。

7.根据权利要求1所述的一种伺服机构的负载模拟模拟方法,其特征在于,所述步骤s5还包括:耦合热学环境和力学环境模拟真实的飞行试验条件,测试待测伺服机构。

8.根据权利要求6所述的一种伺服机构负载模拟测试方法,其特征在于,所述惯量盘(2c3)上设有沟槽(2c31)和配重块(2c32),所述配重块(2c32)可拆卸的安装在沟槽(2c31)内,用于调节惯量盘(2c3)的配重。

9.根据权利要求1所述的一种伺服机构负载模拟测试方法,其特征在于,所述弹性负载机构(2g)包括弹性组件(2g2),所述弹性组件(2g2)包括固定盘(2g31)、旋转盘(2g32)和平面涡卷弹簧(2g33)。

10.根据权利要求9所述的一种伺服机构负载模拟测试方法,其特征在于,所述平面涡卷弹簧(2g33)的一端与旋转盘(2g32)固定连接,另一端与固定盘(2g31)固定连接,通过转动旋转盘(2g32)能够带动平面涡卷弹簧(2g33)压缩,用以调弹性负载机构(2g)弹性负载的大小。


技术总结
本发明涉一种伺服机构负载模拟测试方法,属于航天器技术领域,解决了现有大功率伺服机构负载模拟装置无法放在常规温箱中同时耦合力学环境、热学环境进行复合加载试验的问题。本发明包括以下步骤:步骤S1:组装负载模拟装置;步骤S2:安装待测伺服机构;步骤S3:将安装了待测伺服机构的负载模拟装置安装到常规温箱内;步骤S4:调试负载模拟装置的负载;步骤S5:测试待测伺服机构。本发明实现了大功率伺服机构负载模拟装置放置在常规温箱中同时耦合力学环境、热学环境对大功率伺服机构进行复合加载试验,能够模拟飞行器的大功率伺服机构真实运行环境下的负载测试。

技术研发人员:李兆凯,马俊,余灵君,陈凯伦,秦文渊,唐旭东,魏厚震,狄宇
受保护的技术使用者:北京机械设备研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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