低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺的制作方法
【專利摘要】一種低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺，包括安裝大板，轉軸安裝基座，激振器安裝基座，液壓激振器，轉接柱，液壓球鉸，轉軸固定基座，轉軸，轉動軸承，試驗平臺；其中，安裝大板與地基上的地軌固定連接，轉軸安裝基座與激振器安裝基座固定在安裝大板上，液壓激振器固定安裝在激振器安裝基座上，液壓激振器上端通過轉接柱與液壓球鉸相連，液壓球鉸與試驗平臺相連，可以自由轉動；轉軸固定基座底端固定在轉軸安裝基座上，上下兩端采用半圓對卡的方式將轉軸固定，兩個轉動軸承穿入轉軸，試驗平臺落于整個轉動軸承上，在受到液壓激振器的推動后，跟隨轉動軸承一起，實現(xiàn)繞軸的轉動。
【專利說明】
低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于動力學專業(yè)領域，具體涉及低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺O
【背景技術】
[0002]運載火箭使用捷聯(lián)慣組進行姿態(tài)控制，捷聯(lián)慣組安裝在儀器艙上，控制系統(tǒng)設計時需要獲得儀器艙狀態(tài)下的動力學特性，以對其進行建模和補償網(wǎng)絡設計。因此，控制系統(tǒng)需要獲取儀器艙狀態(tài)下慣組角傳遞特性參數(shù)，據(jù)此進行姿態(tài)穩(wěn)定性控制設計。為了得到角傳遞特性，必須開展儀器艙狀態(tài)下的特性試驗研究，獲取儀器艙和慣組安裝支架的特性參數(shù)。
[0003]早期進行運載火箭儀器艙角振動試驗時，使用低頻六自由度臺來進行加載，通過控制儀相位同步控制的方式，實現(xiàn)臺面角振動激勵，同時測量輸入和響應，通過數(shù)據(jù)識別來獲取角傳遞特性。這種方法加載方式容易受控制儀的控制能力影響，導致非試驗方向的振動輸入，從而影響試驗輸入純度和特性結果測量精度。如果儀器艙結構存在偏心，則反作用對試驗臺的影響會更大，造成臺面的交聯(lián)親合較大，從而進一步影響試驗臺面的輸入純度。因此，對運載火箭儀器艙而言，使用現(xiàn)有的六自由度臺進行角振動加載的方法輸入精度不高，降低了試驗結果的準確度，為了提高角振動試驗加載純度，有必要設計新的試驗系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺，實現(xiàn)單自由度的純角振動激勵加載，解決目前運載火箭儀器艙角振動試驗激勵時的交聯(lián)較大問題，提高試驗加載精度，保證測量結果的準確性。
[0005]—種低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺，包括安裝大板I，轉軸安裝基座2，激振器安裝基座3，液壓激振器4，轉接柱5，液壓球鉸6，轉軸固定基座7，轉軸8，轉動軸承9，試驗平臺10;
[0006]其中，安裝大板I與地基上的地軌固定連接，轉軸安裝基座2與激振器安裝基座3固定在安裝大板I上，液壓激振器4固定安裝在激振器安裝基座3上，液壓激振器4上端通過轉接柱5與液壓球鉸6相連，液壓球鉸6與試驗平臺10相連，可以自由轉動;轉軸固定基座7底端固定在轉軸安裝基座2上，上下兩端采用半圓對卡的方式將轉軸8固定，兩個轉動軸承9穿入轉軸8，轉軸8與轉動軸承9之間帶有油膜，可以讓轉動軸承9繞轉軸8自由轉動，轉動軸承9上端與試驗平臺10固定連接，試驗平臺10落于整個轉動軸承9上，在受到液壓激振器4的推動后，跟隨轉動軸承9 一起，實現(xiàn)繞軸的轉動。
[0007]進一步的，安裝大板I，轉軸安裝基座2，激振器安裝基座3，轉軸固定基座7均采用A3鋼。
[0008]進一步的，轉軸8上有限位裝置。
[0009]進一步的，轉動軸承9只有一個運動自由度，利用其油膜的剛度，可以約束其它方向的運動。
【附圖說明】
[0010]圖1是低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺去掉試驗平臺后的側視圖；
[0011 ]如圖1所示，其中I安裝大板，2轉軸安裝基座，3激振器安裝基座，4液壓激振器，5轉接柱，6液壓球鉸；
[0012]圖2是低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺去掉試驗平臺后的主視圖；
[0013]如圖2所示，其中7轉軸固定基座，8轉軸，9轉動軸承；
[0014]圖3為低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺的側視圖；
[0015]如圖3所示，其中10試驗平臺；
[0016]圖4為低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺的主視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的技術方案做進一步詳細說明。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
[0018]低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺結構示意如圖1、圖2、圖3和圖4所示，包括安裝大板，轉軸安裝基座，激振器安裝基座，液壓激振器，轉接柱，液壓球鉸，轉軸固定基座，轉軸，轉動軸承，試驗平臺；上述1個部分結構依次從下往上，構成角振動臺主體。其中，安裝大板、轉軸安裝基座、激振器安裝基座均為A3鋼，采用焊接和加工的方式，保證足夠的連接剛度。安裝大板與地基上的地軌相連，使用地腳螺栓固定，轉軸安裝基座與激振器安裝基座固定在大板上，分別用于支撐轉軸和激振器。液壓激振器為角振動臺的激振設備，用于驅動試驗平臺運動，固定安裝在激振器安裝基座上。液壓激振器上端通過轉接柱與液壓球鉸相連接。液壓球鉸與試驗平臺相連，可以自由轉動，防止液壓激振器運動時產生干涉。轉軸固定基座為A3鋼，其底端固定在轉軸安裝基座上，上下兩端采用半圓對卡的方式將轉軸固定，轉軸上有限位裝置，防止轉軸沿軸向竄動。兩個液壓轉動軸承穿入轉軸，轉軸與軸承之間帶有油膜，可以讓軸承繞軸自由轉動，并約束其它方向的運動。液壓轉動軸承上端與試驗平臺固連，試驗平臺落于整個轉動軸上，在受到液壓激振器的推動后，跟隨液壓轉動軸承一起，實現(xiàn)繞軸的轉動。
[0019]本發(fā)明使用液壓激振器提供激勵，利用液壓球鉸進行運動解耦，使用液壓轉動軸承進行角振動的其它自由度約束，組成了低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動臺。由于使用液壓轉動軸承，軸承內的油膜剛度很大，可以對交聯(lián)耦合的運動進行有效的抑制，而且油膜摩擦力很小，對轉動運動基本沒有影響。另外，由于試驗平臺進行了設計優(yōu)化，平臺重量很輕且固有頻率高，有效提高了試驗能力。試驗應用結果表明，該角振動試驗平臺的交聯(lián)耦合很低，達到了試驗指標需求。
[0020]對所公開的實施例的上述說明，使本領域技術人員能夠實現(xiàn)或使用。對這些實施例的多種修改對本領域的專利技術人員來說是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，在其他實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬范圍。
【主權項】
1.一種低交聯(lián)耦合的運載火箭儀器艙角振動試驗臺，其特征在于，包括安裝大板(I)，轉軸安裝基座(2)，激振器安裝基座(3)，液壓激振器(4)，轉接柱(5)，液壓球鉸(6)，轉軸固定基座(7)，轉軸(8)，轉動軸承(9)，試驗平臺(10); 其中，安裝大板(I)與地基上的地軌固定連接，轉軸安裝基座(2)與激振器安裝基座(3)固定在安裝大板(I)上，液壓激振器(4)固定安裝在激振器安裝基座(3)上，液壓激振器(4)上端通過轉接柱(5)與液壓球鉸(6)相連，液壓球鉸(6)與試驗平臺(10)相連，可以自由轉動;轉軸固定基座(7)底端固定在轉軸安裝基座(2)上，上下兩端采用半圓對卡的方式將轉軸(8)固定，兩個轉動軸承(9)穿入轉軸(8)，轉軸(8)與轉動軸承(9)之間帶有油膜，可以讓轉動軸承(9)繞轉軸(8)自由轉動，轉動軸承(9)上端與試驗平臺(1)固定連接，試驗平臺(10)落于整個轉動軸承(9)上，在受到液壓激振器(4)的推動后，跟隨轉動軸承(9) 一起，實現(xiàn)繞軸的轉動。2.根據(jù)權利要求1所述的振動試驗臺，其特征在于安裝大板(I)，轉軸安裝基座(2)，激振器安裝基座(3)，轉軸固定基座(7)均采用A3鋼。3.根據(jù)權利要求1所述的振動試驗臺，其特征在于轉軸(8)上有限位裝置。4.根據(jù)權利要求1所述的振動試驗臺，其特征在于轉動軸承(9)只有一個運動自由度，利用其油膜的剛度，可以約束其它方向的運動。
【文檔編號】G01M7/02GK106052992SQ201610395835
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】蘇華昌, 張鵬飛, 梁立權, 劉文會
【申請人】北京強度環(huán)境研究所, 中國運載火箭技術研究院