一种基于电液伺服的柔性动态力加载系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于电液伺服的柔性动态力加载系统，包括作动器、被加载部件，所述作动器包括作动器外壳、作动器活塞杆，所述基于电液伺服的柔性动态力加载系统还包括速度传感器、安装在作动器活塞杆与被加载部件之间的柔性连接组件和力传感器，所述柔性连接组件安装在力传感器与作动器活塞杆之间，所述力传感器安装在柔性连接组件与被加载部件之间。本实用新型专利技术通过在现有加载系统与被加载部件之间安装柔性连接组件，并结合速度传感器和力传感器，能有效准确的对非线性弹簧阻尼负载提供动态力加载，动态加载精度高，稳定性好，通用性强，适用于大多数柔性被加载部件的动态力加载系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电液伺服的柔性动态力加载系统


[0001]本技术涉及一种基于电液伺服的柔性动态力加载系统，属于动态加载模拟试验


技术介绍

[0002]当前进行准确的力加载多采用电液伺服控制系统，但常规的电液伺服系统进行力加载适用的工况较为单一：多为静力加载(加载到固定值并保持，如土木行业对结构进行静力加载，原理如图1所示)或简单的正弦力加载系统(如汽车行业对部件进行正弦疲劳力加载)，要求被加载系统的系统线性度较好(土木结构刚度大，加载变形小，加载线性好)。
[0003]但在某些加载场合如模拟汽车的行驶过程中气动载荷(风载荷)加载则动态随机性较强，同时车身、悬架刚度不大而容易变形导致加载点发生动态变化(如图2所示)，实际进行准确的动态力加载难度较大，当前并没有较好的解决方案。
[0004]具体情况解释为：如图1所示，所述作动器1包括作动器外壳11、作动器活塞杆12，被加载部件5为刚性被试件。图1中的指示箭头为加载力方向。
[0005]如图2所示，所述被加载部件5构成非线性弹簧阻尼负载50，如果按照图1的方式将作动器活塞杆12直接与被加载部件5固连；而对于非线性阻尼负载，该种情况很难实现精准加载；在加载稳定性与加载精度之间的平衡困难。
[0006]因此，针对图2这种动态加载应用场景，本技术提出了一种基于电液伺服的柔性动态力加载系统。

技术实现思路

[0007]本技术针对现有技术存在的不足，提供了一种基于电液伺服的柔性动态力加载系统，具体技术方案如下：
[0008]一种基于电液伺服的柔性动态力加载系统，包括作动器、被加载部件，所述作动器包括作动器外壳、作动器活塞杆，所述基于电液伺服的柔性动态力加载系统还包括速度传感器、安装在作动器活塞杆与被加载部件之间的柔性连接组件和力传感器，所述柔性连接组件安装在力传感器与作动器活塞杆之间，所述力传感器安装在柔性连接组件与被加载部件之间。
[0009]作为上述技术方案的改进，所述速度传感器包括速度传感器后座、速度传感器测量单元，所述速度传感器后座固定安装在作动器外壳的外部，所述速度传感器测量单元与被加载部件固定连接。
[0010]作为上述技术方案的改进，所述柔性连接组件包括外壳、弹簧支撑中心轴，所述弹簧支撑中心轴的横截面为“十”字状结构，所述弹簧支撑中心轴包括横轴部和纵轴部，所述外壳的前后两端分别设置有供横轴部端部进出的通孔，所述纵轴部设置在外壳的内部，所述横轴部的前后两端均设置在外壳的外部，所述作动器活塞杆的末端与外壳固定连接，所述横轴部的后端与力传感器固定连接，所述作动器活塞杆的末端设置有供横轴部前端活动
的盲孔，所述外壳的内部设置有两组弹簧组，两组弹簧组分别位于横轴部的上下两端；所述弹簧组包括两个分别位于纵轴部两侧的弹簧，所述弹簧的一端与外壳的内壁固定连接，所述弹簧的另一端与纵轴部固定连接。
[0011]作为上述技术方案的改进，所述作动器活塞杆的轴向与速度传感器测量单元的轴向呈平行设置，所述作动器活塞杆的轴向横轴部的轴向呈平行设置，所述弹簧的伸缩方向与横轴部的轴向呈平行设置。
[0012]作为上述技术方案的改进，所述横轴部的前端与盲孔之间为间隙配合。
[0013]作为上述技术方案的改进，所述弹簧为线性弹簧。
[0014]本技术的有益效果：
[0015]所述基于电液伺服的柔性动态力加载系统通过在现有的加载系统(作动器)与被加载部件之间安装柔性连接组件，并结合速度传感器和力传感器，能有效准确的对非线性弹簧阻尼负载提供动态力加载，动态加载精度高，稳定性好，通用性强，适用于大多数柔性被加载部件的动态力加载系统。
附图说明
[0016]图1为
技术介绍
中刚性被试件的加载原理图；
[0017]图2为
技术介绍
中现有非线性弹簧阻尼负载的加载原理图；
[0018]图3为本技术所述基于电液伺服的柔性动态力加载系统的结构示意图；
[0019]图4为本技术所述基于电液伺服的柔性动态力加载系统的控制逻辑图。
具体实施方式
[0020]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0021]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0022]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0023]实施例1
[0024]如图3所示，所述基于电液伺服的柔性动态力加载系统，包括作动器1、被加载部件5，所述作动器1包括作动器外壳11、作动器活塞杆12。在本实施例中，所述被加载部件5构成非线性弹簧阻尼负载50。所述作动器1和被加载部件5均为现有常规部件，在此不再赘述。例
如，作动器1可选用英国Servotest厂家生产的型号为080的作动器。
[0025]所述基于电液伺服的柔性动态力加载系统还包括用来测量被加载部件5在单位时间内位移增量的速度传感器2、安装在作动器活塞杆12与被加载部件5之间的柔性连接组件3和力传感器4，所述柔性连接组件3安装在力传感器4与作动器活塞杆12之间，所述力传感器4安装在柔性连接组件3与被加载部件5之间。其中，速度传感器2的类型为LVDT，型号为D5/8000/367，其安装方式可参考该产品的《产品说明书》。力传感器4的厂家为英国STRAINSENSE，产品型号为DELB，其安装方式可参考该产品的《产品说明书》。
[0026]更进一步地，本实施例中提供一种速度传感器2的安装方式：
[0027]所述速度传感器2包括速度传感器后座21、速度传感器测量单元22，所述速度传感器后座21固定安装在作动器外壳11的外部，所述速度传感器测量单元22与被加载部件5固定连接。
[0028]在本实施例中，针对被加载系统的刚度特性特征，为了保证加载系统的稳定性以及不至于损坏被加载部件5，增加针对不同刚度被加载部件5的适用范围，在作动器1与被加载部件5之间增加了一套柔性连接组件3。为进行运动以保持稳定的力加载，通过增加速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电液伺服的柔性动态力加载系统，包括作动器(1)、被加载部件(5)，所述作动器(1)包括作动器外壳(11)、作动器活塞杆(12)，其特征在于：所述基于电液伺服的柔性动态力加载系统还包括速度传感器(2)、安装在作动器活塞杆(12)与被加载部件(5)之间的柔性连接组件(3)和力传感器(4)，所述柔性连接组件(3)安装在力传感器(4)与作动器活塞杆(12)之间，所述力传感器(4)安装在柔性连接组件(3)与被加载部件(5)之间。2.根据权利要求1所述的一种基于电液伺服的柔性动态力加载系统，其特征在于：所述速度传感器(2)包括速度传感器后座(21)、速度传感器测量单元(22)，所述速度传感器后座(21)固定安装在作动器外壳(11)的外部，所述速度传感器测量单元(22)与被加载部件(5)固定连接。3.根据权利要求1所述的一种基于电液伺服的柔性动态力加载系统，其特征在于：所述柔性连接组件(3)包括外壳(31)、弹簧支撑中心轴(33)，所述弹簧支撑中心轴(33)的横截面为“十”字状结构，所述弹簧支撑中心轴(33)包括横轴部和纵轴部，所述外壳(31)的前后两端分别设置有供横轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：田金，王展，陈明华，
申请(专利权)人：北京博科测试系统股份有限公司，
类型：新型
国别省市：