[发明专利]回转轴系残余不平衡力矩测量装置及方法

说明书

本发明一种回转轴系残余不平衡力矩测量装置及方法。一种回转轴系残余不平衡力矩测量装置，包括底座、升降机构、天平、负载工作台；所述升降机构和天平设置在底座上，所述升降机构和天平共同承载负载工作台；所述升降机构可对负载工作台的位置进行调整。本发明一种回转轴系残余不平衡力矩测量装置，其具有结构简单、成本低、准确性好、输出高效的优点。本发明一种回转轴系残余不平衡力矩测量方法，原理清晰、结构紧凑、操作简单、全数字输出，适合大质量、高精度的多轴回转体偏心力矩的测量。

技术领域

本发明涉及一种回转轴系残余不平衡力矩测量装置及方法。

背景技术

目前，国内外对于大于摩擦力矩的质量不平衡力矩，及偏心力矩的常规测法已有很多记载与运用，而对于三轴转台的残余不平衡力仍研究甚少。在对质心与不平衡力矩检测系统的研究，多数情况下测量要考虑到两个要点：一是，质心水平方向的位置；二是，质心垂直方向的位置。通常采用测力传感器进行测量，并根据测得数值结合推导公式计算，以此验证质心所在位置。

现有方案：

国内外学者利用方向余弦矩阵分析了载体、平台外框和内框之间的运动关系，并利用拉-欧方程或刚体绕定点转动的动量矩定理建立了包含质量不平衡力矩的动力学模型，分析了载体与外框架、外框架与内框架之间的相互耦合关系以及质量不平衡力矩对导弹制导精度的影响。

质量不平衡研究主要针对俯仰-偏航式稳定平台，滚仰式稳定平台的质量不平衡研究相关文献比较少见。而且在研究俯仰偏航式结构时，基本采用了简化模型，在建模过程中忽略了质量动不平衡。

目前用于导引头伺服机构装配的测量装置或方法大多只能测量一种干扰力矩，没有形成统一的测量方法。另外，现有的测量装置都是采用电磁力转换方法，装置存在结构复杂、成本高、量程小、精度低、灵敏度差的缺点，而且，处理过程耗时长，并不是针对导引头的残余不平衡力矩。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明提出一种回转轴系残余不平衡力矩测量装置，其具有结构简单、成本低、准确性好、输出高效的优点。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种回转轴系残余不平衡力矩测量装置，其特殊之处在于：

包括底座、升降机构、天平、负载工作台；

所述升降机构和天平设置在底座上，所述升降机构和天平共同承载负载工作台；

所述升降机构包括涡轮、蜗杆、丝杠、丝杠螺母、托举套筒和支撑杆；

所述丝杠垂直设置在底座上，丝杠螺母与丝杠进行配合，所述托举套筒固定在丝杠螺母上，所述托举套筒侧面设有两个滑块，所述底座上分别设有与两个滑块配合的导轨；所述涡轮固定在丝杠的下部，所述蜗杆与涡轮配合；所述蜗杆的一端固定有手轮；所述支撑杆的一端固定在丝杠螺母上，所述支撑杆的另一端与负载工作台连接。

进一步地，上述天平的数量为两个。

进一步地，上述底座上设有防尘罩，所述防尘罩用于防止灰尘进入天平。

进一步地，上述支撑杆通过球头球窝结构与负载工作台连接。

另外，本发明还提出了一种基于上述回转轴系残余不平衡力矩测量装置的测量方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)将被测装置放置在负载工作台上，并调整好；

2)使三轴转台的其中一环朝指定方向转动，每转动一定角度纪录天平示数的变化量，将角度数据记录为一组数据x，变化量记录为一组数据y；

3)用matlab软件运用最小二乘法，将散点拟合出正弦或余弦曲线，曲线的极值点对应的y和x即为偏心力矩和相位。

进一步地，上述步骤3)中，具体分为：