[发明专利]一种动态负载模拟测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种动态负载模拟测试装置，包括工作台，工作台上安装有被测对象支架、扭矩传感器支架、伺服换向器支架、伺服电机支架和加速度传感器支架，被测对象支架上安装有被测对象，被测对象通过第一联轴器与扭矩传感器连接，扭矩传感器安装在扭矩传感器支架上，扭矩传感器通过第二联轴器与伺服换向器连接，伺服换向器安装在伺服换向器支架上，伺服换向器通过第三联轴器和第四联轴器分别与伺服电机和加速度传感器连接，扭矩传感器、伺服电机和加速度传感器均与测控系统连接。本发明通过控制一个伺服电机可以同时模拟动态惯性负载及动态扭矩负载多种负载形式，代替了传统的惯性负载和扭矩负载分别控制模拟的情况，减少了实验成本和占地空间。

技术领域

本发明涉及动态负载模拟测试装置及测试方法，属于力学实验技术领域。

背景技术

负载模拟技术是指在实验室条件下，通过一定的技术手段模拟加载对象的负载力或力矩，是一种新兴的半实物仿真与试验技术。在新产品和新技术的研究与测试中，负载模拟技术克服了必须在实际环境中使用实际的加载对象进行研究的局限性，不仅可以节约试验成本、降低试验风险，而且一些在实际中无法实现的研究方案和系统模型也可以通过半实物的负载模拟平台实现。尤其是在诸如航空航天、海洋工程等一些不易进行在线测试的领域，负载模拟技术就显得更加重要。

中国专利授权公告号为201220233572.0的专利公开了一种模拟负载实验装置，用于对电机和减速机进行测试，该模拟负载试验装置包括从动齿轮、主动齿轮、增速器、惯性轮、被试电机和减速机，该发明能同时模拟惯性负载及扭矩负载，但在试验过程中不能实时且无级调节所施加的负载值。在现有技术中为了实现在试验中调节惯性负载，一般采用改变飞轮盘的数量，通过拆装飞轮盘改变惯性负载，故每次调整惯性负载的操作都非常繁琐。中国专利授权公告号为CN201410510967.4的专利公开了一种动态负载模拟测试实验平台，包括第一扭矩传感器、第一轴承、角度传感器、滑环、飞轮、离合器、第二轴承、第二扭矩传感器、磁粉制动器和测控系统，飞轮轮面上均匀地安装有多个电动直线滑台；该发明能同时模拟惯性负载及扭矩负载，在模拟过程中，可实时测试被试对象的扭矩、转角、转速及角加速度，并对惯性负载及扭矩负载进行实时、精确的调节，提高了动态负载模拟精度。虽然该装置功能强大，但该装置结构复杂，大的转动惯量需要很大的飞轮，制造成本高，占地面积大。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种动态负载模拟测试装置及测试方法，利用伺服电机可以同时模拟动态惯性负载及动态扭矩负载多种负载形式，代替了传统的惯性负载和扭矩负载分别控制模拟的情况，减少了实验成本和占地空间。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种动态负载模拟测试装置，包括工作台，所述工作台上安装有被测对象支架、扭矩传感器支架、伺服换向器支架、伺服电机支架和加速度传感器支架，所述被测对象支架上安装有被测对象，被测对象通过第一联轴器与扭矩传感器连接，扭矩传感器安装在扭矩传感器支架上，扭矩传感器通过第二联轴器与伺服换向器连接，伺服换向器安装在伺服换向器支架上，伺服换向器通过第三联轴器和第四联轴器分别与伺服电机和加速度传感器连接，扭矩传感器、伺服电机和加速度传感器均与测控系统连接。

作为优选，所述工作台安装在安装机座上，安装机座为一梯形框架，由多根槽钢和方钢焊接而成，上表面四周加工有多个光孔。工作台为一长方形钢板，钢板中间和周围均加工有螺纹孔；工作台通过螺钉安装在安装机座上，工作台上面安装有各种支架。

作为优选，所述被测对象支架、扭矩传感器支架和伺服换向器支架均为工字形支架，上下两面均加工有光孔；所述伺服电机支架和加速度传感器支架均为L型支架，直角处设有加强筋，底面均加工有光孔，伺服电机支架侧面加工有电机安装螺纹孔和定位孔，加速度传感器支架侧面加工有光孔和加速度传感器安装孔。

作为优选，所述伺服换向器为精密伺服换向器，伺服换向器减速比为1:1，其有一个输入轴和两个输出轴，三个轴分别成90度分布。