雙力源推力矢量測試研究.pdf

1、隨著工業(yè)社會的發(fā)展，傳感測控技術(shù)的發(fā)展越來越受到重視，被廣泛應(yīng)用在航空航天、醫(yī)療器械、‘礦產(chǎn)開采、精密制造等行業(yè)。傳感測控技術(shù)中很重要的一部分就是力測量技術(shù)的研究。傳統(tǒng)力測試主要測量力的大小，而在現(xiàn)代工業(yè)中，隨著生產(chǎn)和制造精度的提高，對力的測量有了更高的需要，其中矢量力測試是力傳感器的發(fā)展趨勢。相比較于發(fā)達(dá)國家，我國在這方面的技術(shù)還有很大的差距。研制出測試精度高、可靠性好的矢量力測試設(shè)備，對科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)都有非常重要的意義。

2、　　本文依托于雙機(jī)并聯(lián)矢量推力測試裝置的研制，針對雙力源矢量力的測試進(jìn)行分析研究。課題的特點(diǎn)在于雙力源加載點(diǎn)跨距大，矢量力偏斜角度小。根據(jù)國內(nèi)外在矢量力測試方面的研究，結(jié)合壓電石英材料良好的壓電特性，選用壓電石英作為力敏元件，設(shè)計(jì)雙力源矢量力測力儀。
　　首先，根據(jù)測試需要和技術(shù)要求，設(shè)計(jì)總體測試系統(tǒng)方案，明確測試系統(tǒng)的原理和信號轉(zhuǎn)換過程;簡化矢量力加載裝置，建立力學(xué)模型，明確矢量力三要素的表示方法，推導(dǎo)力分量解耦公式，為整個(gè)測試

3、系統(tǒng)的研制提供理論依據(jù)。其次，研究雙力源矢量測試裝置核心部件測力儀的結(jié)構(gòu)和傳感器的布置形式，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定若干初步優(yōu)選方案;根據(jù)剛度、固有頻率、解耦難度、制作難度和成本等因素，綜合對比各個(gè)方案的優(yōu)劣，根據(jù)測試需要和測試結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定最優(yōu)方案。然后，設(shè)計(jì)標(biāo)定和加載方案，根據(jù)三向力的大小和方向，采用正交三向力標(biāo)定形式，主向力采用拉力標(biāo)定，側(cè)向力采用壓力標(biāo)定;根據(jù)常用標(biāo)定裝置的結(jié)構(gòu)形式，采用液壓加載的方式，設(shè)計(jì)三向標(biāo)定裝置，設(shè)計(jì)自定心結(jié)構(gòu)，

4、同時(shí)滿足力源模擬加載的設(shè)計(jì)需要;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程和測試方案，進(jìn)行三向靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，分析各個(gè)方向的線性、重復(fù)性和向間干擾，計(jì)算歸一化系數(shù)，計(jì)算干擾補(bǔ)償系數(shù)。最后，設(shè)計(jì)模擬加載實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行八工位模擬真實(shí)加載實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，針對八工位實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理和干擾補(bǔ)償處理，針對各個(gè)梯度加載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制擬合圓，計(jì)算擬合圓圓心和半徑，分析誤差來源;進(jìn)行單力源和雙力源模擬加載實(shí)驗(yàn)，對比兩個(gè)力源分別加載情況下的計(jì)算參數(shù)，對比八工位模擬實(shí)驗(yàn)計(jì)算參