[发明专利]一种大跨度可调刚度反力装置

权利要求书

1.一种大跨度可调刚度反力装置，其特征在于，包括底座和横梁，所述底座与横梁之间设置立柱，所述立柱与底座和横梁均可拆卸连接，所述横梁上设置伺服调整机构，所述伺服调整机构上端与横梁连接，所述伺服调整机构下端与底座连接，所述伺服调整机构包括拉杆，所述拉杆上设置伺服作动器、位移传感器和负荷传感器，所述伺服作动器设置在横梁上表面，所述位移传感器设置在伺服作动器上方，所述负荷传感器设置与横梁下表面贴合。

2.根据权利要求1所述一种大跨度可调刚度反力装置，其特征在于，所述伺服调整机构的调整位移的计算步骤如下：

步骤A1：安装装置，并计算框架的刚度k₁；

步骤A2：根据框架的刚度，计算出伺服调整机构的拉杆刚度k₂；

步骤A3：测量伺服调整机构的力值F，计算拉杆应力σ，并计算出拉杆变形量；

步骤A4：计算伺服调整机构的调整位移s，并根据调整位移s，通过伺服作动器进行位移调整，调整结束。

3.根据权利要求2所述一种大跨度可调刚度反力装置，其特征在于，所述步骤A1中计算框架的刚度的公式为：

其中，k₁为框架刚度，F₁为垂向施加的力值，s₁为框架的变形量。

4.根据权利要求2所述一种大跨度可调刚度反力装置，其特征在于，所述步骤A2中伺服调整机构的拉杆刚度k₂：

根据应力的推导公式：

拉杆刚度k₂为：

其中F₂为拉杆受力，S₂为拉杆变形量，k₂为拉杆刚度，R为拉杆半径，E为拉杆弹性模量，l为拉杆长度。

5.根据权利要求2所述一种大跨度可调刚度反力装置，其特征在于，所述步骤A3中拉杆应力σ的计算公式为：

其中，S₂为拉杆变形量，R为拉杆半径，E为拉杆弹性模量，l为拉杆长度。

6.根据权利要求2所述一种大跨度可调刚度反力装置，其特征在于，所述步骤A4中伺服调整机构的调整位移s的计算公式为：

其中，k₁为框架刚度，k₂为拉杆刚度。

7.根据权利要求1所述一种大跨度可调刚度反力装置，其特征在于，所述拉杆上还设置连接盘，所述连接盘与拉杆可拆卸连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述一种大跨度可调刚度反力装置，其特征在于，所述拉杆下端设置连接螺母，所述底座上设置安装槽，所述连接螺母设置在安装槽内。