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行分析研究。課題的特點在于雙力源加載點跨距大，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)計經(jīng)驗確定若干初步優(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，綜合對比各個方案的優(yōu)劣，根據(jù)測試需要和測試結(jié)構(gòu)特點，確定最優(yōu)方案。然后，設(shè)計標定和加載方案，根據(jù)三向力的大小和方向，采用正交三向力標定形式，主向力采用拉力標定，側(cè)向力采用壓力標定;根據(jù)常用標定裝置的結(jié)構(gòu)形式，采用液壓加載的方式，設(shè)計三向標定裝置，設(shè)計自定心結(jié)構(gòu)，

4、同時滿足力源模擬加載的設(shè)計需要;設(shè)計實驗過程和測試方案，進行三向靜態(tài)標定實驗，分析各個方向的線性、重復(fù)性和向間干擾，計算歸一化系數(shù)，計算干擾補償系數(shù)。最后，設(shè)計模擬加載實驗方案，進行八工位模擬真實加載實驗，進行數(shù)據(jù)分析和處理，針對八工位實驗數(shù)據(jù)進行歸一化處理和干擾補償處理，針對各個梯度加載實驗數(shù)據(jù)繪制擬合圓，計算擬合圓圓心和半徑，分析誤差來源;進行單力源和雙力源模擬加載實驗，對比兩個力源分別加載情況下的計算參數(shù)，對比八工位模擬實驗計算參