專利名稱：軸端驅動型擺錘試驗臺的制作方法
軸端驅動型擺錘試驗臺
技術領域：
本發明屬于試驗設備技術領域，它涉及ー種擺錘試驗臺，尤其涉及ー種用于對車輛零部件級以及整車級進行碰撞和打擊試驗的軸端驅動型擺錘試驗臺。
背景技木隨著車輛在中國的日益普及，車輛的安全性能已成為消費者評價車輛質量好壞的ー個重要標志。車身強度即車體“防撞能力”能直接反映出整個車輛的技術和質量水平，也是保證車輛安全行駛的必要前提。因此對各汽車制造廠和零部件生產廠而言，都需要采用一定的試驗手段來完成在零部件級(例如，白車身、保險杠、懸架系統等)以及整車級的碰撞和打擊試驗，以通過試驗來考核從車輛零部件到車身的強度要求是否符合設計要求或者以此來實現與同級別車型進行技術指標對比評價的目的。在目前使用的試驗設備中，由于使用動、勢能轉化方式的擺錘試驗臺具有工作方·式簡單、設備易于實現等特點而被廣泛用來進行碰撞和打擊試驗。但是，現有的擺錘試驗臺仍存在著例如以下所列的眾多問題由于需要牽引鋼索而使得現有的擺錘試驗臺操作復雜并且連續工作能力差、在毎次試驗時都需要計算舉升高度并且計算復雜、因為只能實現ー次打擊而使其效率低下、由于工作面大且土建要求高而造成對安裝場地要求過高、試驗對象単一、安全性不佳等，其中特別是由于現有擺錘試驗臺的自動化程度不高而需要進行過多的人工干預，這導致了無法精確控制相關部件、掌控試驗過程，而且不能及時、準確且可靠地獲取并處理大量的試驗測試數據，以上這些方面都影響倒并降低了現有擺錘試驗臺的實際使用效果。在本申請人于2009年12月31提交的、題為“ー種擺錘試驗臺結構”專利申請中已經解決了上述一些問題，本申請是基于該前次申請的后續申請，它是對前次申請技術方案的進ー步的改進和完善。
發明內容有鑒于此，本發明的目的在于提供ー種結構設計獨特并且自動化程度高的軸端驅動型擺錘試驗臺，從而能夠有效地解決現有技術中存在的上述諸多問題。為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下ー種軸端驅動型擺錘試驗臺，其包括機架、設于所述機架上的主梁、設于所述主梁上并能進行移動的活動梁、擺錘組件、設于所述活動梁上用于提供所述擺錘組件運動動力的擺錘驅動系統、以及連接所述擺錘驅動系統與擺錘組件的擺錘轉動系統，所述擺錘組件包括固定臂，其一端與所述擺錘轉動系統相連；活動臂，其設于所述固定臂上并能進行移動；固定質量塊，其固裝于所述活動臂上；以及活動質量塊，其設于所述活動臂上并能進行移動，并且所述擺錘試驗臺還包括信號采集與控制系統，其包括至少三個位移傳感器，其被分別設置用于檢測所述活動梁、活動臂以及活動質量塊的位移參數；
陀螺測試模塊，其設于所述活動質量塊上，用于檢測所述擺錘組件的運動參數；信號處理控制模塊，其與所述位移傳感器和陀螺測試模塊相連接，用于處理由所述位移傳感器檢測到的位移參數、以及由所述陀螺測試模塊檢測到的運動參數；以及設于所述擺錘驅動系統上的控制器，其連接于所述信號處理控制模塊以接受其指令來對所述擺錘驅動系統進行控制。在上述的軸端驅動型擺錘試驗臺中，優選地，所述擺錘組件的運動參數包括角度、角速度、角加速度。在上述的軸端驅動型擺錘試驗臺中，優選地，所述擺錘驅動系統包括
第一變速驅動組件，其設于所述擺錘轉動系統的ー側并包括第一主減速器、與所述第一主減速器相連的單向變速器、以及與所述單向變速器相連的第一電機；和第二變速驅動組件，其設于所述擺錘轉動系統的另ー側并包括第二主減速器、以及與所述第二主減速器相連的第二電機。在上述的軸端驅動型擺錘試驗臺中，優選地，所述第一電機、第二電機分別是伺服電機和變頻電機，并且所述控制器包括設于所述伺服電機上的第一控制器、以及設于所述變頻電機上的第二控制器。在上述的軸端驅動型擺錘試驗臺中，優選地，所述擺錘轉動系統包括與所述第一主減速器相連的第一超越離合、以及與所述第二主減速器相連的第二超越離合器，并且所述第一超越離合器、第二超越離合器分別固連于所述固定臂的兩側。在上述的軸端驅動型擺錘試驗臺中，優選地，所述主梁上設有絲桿機構、以及用于驅動所述活動梁在所述主梁上進行移動的第三電機。在上述的軸端驅動型擺錘試驗臺中，優選地，所述信號采集與控制系統還包括第三控制器，其設于所述第三電機上且與所述信號處理控制模塊相連以接受其指令來對所述第三電機進行控制。在上述的軸端驅動型擺錘試驗臺中，優選地，所述活動臂上設有絲桿機構、用于驅動所述活動臂在所述固定臂上進行移動的第四電機、以及用于驅動所述活動質量塊在所述活動臂上進行移動的第五電機。在上述的軸端驅動型擺錘試驗臺中，優選地，所述信號采集與控制系統還包括第四控制器，其設于所述第四電機上且與所述信號處理控制模塊相連以接受其指令來對所述第四電機進行控制；以及第五控制器，其設于所述第五電機上且與所述信號處理控制模塊相連以接受其指令來對所述第五電機進行控制。在上述的軸端驅動型擺錘試驗臺中，優選地,所述活動質量塊與所述固定質量塊的重量相同。在上述的軸端驅動型擺錘試驗臺中，優選地，所述機架呈直角三角形，并且在所述擺錘組件處于自由靜止狀態時其轉動中心與所述機架的豎直直角邊處于同一平面內。在上述的軸端驅動型擺錘試驗臺中，優選地，在所述機架的直角端處設有適于裝設入轉動銷的槽孔，并且在所述機架上與地基或工作臺面相接觸處設有弾性阻尼部件。本發明的有益效果在于由于在本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺中設置了雙超越離合器軸端驅動系統、先進的信號采集與控制系統等組成部分，從而與現有技術相比，它在自動化程度、測量精度、操作簡便性、試驗對象適應性、連續打擊能力、可靠性、穩定性、安全性等諸多方面都存在著非常明顯的優勢。例如，采用本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺，由于在各組件之間都是采用螺栓和銷的方式進行連接固定，方便了擺錘試驗臺的安裝。拆卸以及以后可能的移動要求；優選設置有為總質量塊1/2的固定質量塊和為總質量塊1/2的活動質量塊，可實現了打擊能量的變化要求；固定質量塊可以通過形狀的擴大實現快速更換，而活動質量塊則通過注鉛的方式實現快速更換，從而在改變質心不能滿足打擊能量吋，進一步調整質量塊的質量實現較大的打擊能量；通過使用變頻電機，不僅可使試驗速度大大提高，而且可使試驗測試精度和可測試范圍得以提高；此外，加大了所有機械裝置的安全系數，以滿足試驗中可能出現的不確定的動載荷要求；同時加大了機架的質量用以減小擺錘在沖擊試驗時的沖量對的整個架體的影響，以及在機架上設置的弾性阻尼部件也可以確保系統的工作安全。
以下將結合附圖和實施例，對本發明的技術方案作進ー步的詳細描述。其中圖I是本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的結構示意圖； 圖2是本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的機架結構示意圖；圖3是本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的擺錘組件結構示意圖；圖4a是本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的主梁結構示意圖；圖4b是本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的活動梁結構示意圖；圖5是本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的工作結構示意圖；圖6a是本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的擺錘轉動系統結構示意圖；圖6b是圖6a中擺錘轉動系統的連接臂結構示意圖；圖7是本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的單向變速器的基本工作原理示意圖；以及圖8是本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的一個較佳實施例中各傳感器、控制器以及陀螺測試模塊、信號處理模塊等部分的連接關系示意圖。
具體實施方式請參考圖1，它以示意方式圖示出了本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的基本結構。如圖I所示，擺錘試驗臺I主要包括機架11、安裝在機架11上并由在圖4a和4b中示出的主梁121和活動梁122構成的梁組件12、擺錘組件15、設置在活動梁122上用于驅動擺錘組件15的擺錘驅動系統13、連接在擺錘驅動系統13與擺錘組件15之間的擺錘轉動系統14、以及信號采集與控制系統16。下面將結合圖2到圖8，對本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺中的各組成部分進行詳細描述。圖2是本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺在ー種優選實施方式下的機架11的結構示意圖。在圖2中，機架11可以采用高剛度鋼焊接而成。機架11的結構優選為直角三角形或大致呈直角三角形，這樣的結構能夠對將放置在其上的梁組件12的支撐點內收，以便提高梁組件12的承載能力。機架11上的轉動中心設置在三角形形狀的直角邊外緣處，這樣使得本發明的擺錘試驗臺能夠滿足不同尺寸試件邊緣的放置要求，尤其是大尺寸試件邊緣放置的要求。在本發明的ー個優選實施方式中，在機架11的直角端處設置槽孔111，以便于通過該槽孔111能夠在直角端處設置轉動銷，由此形成轉動。這樣的設置一方面有利于機架的安裝，另ー方面便于在機架11上與地基或工作臺面相接觸處112設置諸如橡膠墊等弾性阻尼部件，以保證在重載的情況下且當加速度大于2g時進行弾性吸能并減小機架11對固定螺栓的剪切破壞作用。此外，在本發明的ー個優選實施方式中，應當適度加大機架11的質量，用以減小擺錘在沖擊試驗時的沖量對的整個架體的影響。圖3是本發明中的上述擺錘組件15的結構示意圖，在本文中某些地方還可能會直接使用用語“擺錘”來對“擺錘組件”進行簡化描述。如圖3中所示，擺錘組件15主要包括固定臂151、活動臂152、固定質量塊156和活動質量塊155。優選地，應將擺錘組件15設置成使其處于自由靜止狀態時，它的轉動中心與上述呈直角三角形的機架11的豎直直角邊位于同一個平面內。再優選地，還將固定質量塊156和活動質量塊155設置成具有完全相同的重量。采用這種同時設置ー個固定質量塊156和一個活動質量塊155的方式，其目的是為了滿足不同的試件對沖擊質量不同要求的試驗仿真效果，當活動質量塊155向轉動軸 心移動時，也就是改變了轉動慣量，即同時實現了打擊能量的變化要求。此外，優選地，本發明中的質量塊能夠被快速進行更換，其中固定質量塊156可通過形狀的擴大實現，活動質量塊155可以通過注鉛的方式來實現。這樣，當通過改變質心的做法不能滿足所有的對試件的打擊能量要求時，通過快速更換不同重量的質量塊來實現打擊試驗目的。再請參見圖3，在擺錘組件15的固定臂151上設有滑軌153，活動臂152上設有在滑軌153上滑動的滑塊154。并且優選地，所述滑軌為H型滑軌。使用這種滑軌結構有利于機構對空間的壓縮，同時也有利于強度的提高。固定質量塊156通過螺栓連接固定在活動臂152上,而活動質量塊155可以活動地連接在活動臂152上。在更優選的情形下,在活動臂152上裝設有絲桿機構并以此來牽引將活動質量塊155進行移動。此外，還可以在活動臂152上設置兩個電機，即在圖8中示出的第三電機136、第四電機137，以便通過該第三電機136來驅動活動臂152在固定臂151上進行移動、該第四電機137來驅動活動質量塊155在活動臂152上沿著活動臂152上凸起所確定的軌道進行移動。活動質量塊155和固定質量塊156的更換都采用下裝方式，可以使用升降臺來快速進行安裝和更換。在圖4a和圖4b分別圖示出了本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺中的主梁121、活動梁122的基本結構。請參閱以上這些附圖，活動梁122被裝設在主梁121的內部并能進行移動，主梁121可采用板材焊接而成以保證擺錘具有足夠的舉升角度。在優選的情形下，將主梁121和活動梁122設置成通過直線滑道連接并且通過設在主梁121上的絲桿機構來進行牽引，從而使得活動梁122能夠在主梁121上移動。此外，還可以將也在圖8中示出的第五電機138設置在主梁121上，以便驅動活動梁122在主梁121上進行移動。進ー步優選地，固定臂151和活動臂152均可以采用薄璧板材剪折而成，以減小在圖6a和6b中示出的連接臂144的轉動慣量。固定臂151和活動臂152通過連接臂144和螺栓實現固定。請再參考圖5，本發明中的擺錘驅動系統13主要包括分別設置在擺錘轉動系統14兩側的第一和第二變速驅動組件，下面將對它們進行介紹。
如圖5中所示的，設在擺錘轉動系統14的左側的第一變速驅動組件包括有第一主減速器131、與第一主減速器131相連的單向變速器132以及與單向變速器相連并用于實現精確驅動的第一電機133 (如采用伺服電機)。而設在擺錘轉動系統14的右側的第二變速驅動組件包括有第二主減速器134以及驅動第二主減速器134的第二電機135 (如采用變頻電機)。在擺錘工作時的能量與其工作速度是成正比關系的，較高的擺錘速度對于試驗的精度和試驗范圍而言都非常有利的。正因為如此，在本發明中優選地采用變頻電機類型的第二電機135，不僅解決了將隨后說明的雙超越離合器結構方式下的工作問題，同時可以突破由物理特征確定的擺錘速度的問題。這樣不僅能夠根據電機功率來提高試驗速度，而且還可以進ー步地提高試驗測試精度和可測試范圍。參考圖6a，它圖示了本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的擺錘轉動系統14的基本結構。如該圖6a所示，擺錘轉動系統14主要包括第一 超越離合器141、第二超越離合器145以及相應的連接臂144、法蘭143和包括軸承座的軸承142。其中，通過相應的法蘭143將上述的兩個超越離合器分別設置在相應的連接臂144上，并通過軸承142來進行懸掛設置。優選地,軸承142采用的是深溝軸承。擺錘的沖擊カ主要由軸承座承擔，因此軸承座優選采用高強度的材料制成。優選地，可以將連接臂144設計為等強度形式，以使打擊中心盡可能地接近錘體。關于上述的擺錘驅動系統13的工作方式、兩個超越離合器與擺錘驅動系統13之間的扭矩傳送以及運動約束方面的內容將在本文中隨后進行詳細描述。下面請返回參考圖1，在圖I中僅以方框形式來對信號采集與控制系統16進行示意性表示，然而它實際上是本軸端驅動型擺錘試驗臺中的關鍵組成部件之一，其對于實現前述的本發明目的，尤其是對于實現提升自動化程度、測量精度以及操作簡便性、可靠性、安全性等方面都是具有非常重要意義的，因此以下就結合圖8來對該信號采集與控制系統16的基本組成、在試驗時的連接布置情況進行說明。請參考圖8，在本發明中通常是將上述的信號采集與控制系統16設置成包括三個或更多個的位移傳感器、陀螺測試模塊161、信號處理控制模塊162和設在擺錘驅動系統13上的控制器。就上述這些位移傳感器而言，設置其的目的在于使用它們來分別檢測出活動臂152、活動質量塊155和活動梁122的位移參數(即，在圖8的示例中分別使用附圖標記171、172和173來相應地表示這些位移傳感器)，當然還可以根據試驗需要而將其中ー些位移傳感器設置在其他可能的部件上或者試驗場所中的適宜位置上。陀螺測試模塊161是被安裝在活動質量塊155上用來檢測擺錘組件15的運動參數，這些運動參數例如包括角度、角速度(或角加速度)等，在圖8中也以示意性方式圖示出了被用來實現上述目的的一個角位移傳感器174。對于信號處理控制模塊162,將它設置成與位移傳感器和陀螺測試模塊161相連接，以便用來處理由上述的位移傳感器檢測到的位移參數、由陀螺測試模塊161檢測到的運動參數。作為ー個示例，信號處理控制模塊162可以采現有的運動板卡和通用板卡來實現。設于擺錘驅動系統13上的控制器，它被連接于信號處理控制模塊162，以便能夠接受來自于信號處理控制模塊162的指令而根據試驗過程中的實際需要來對擺錘驅動系統13進行快速、準確的控制。在圖8的示例中，是上述的控制器具體設置成第一控制器163和第二控制器164，前者被設置在前述的第一變速驅動組件中的第一電機133上，而后者則被設置在前述的第二變速驅動組件中的第二電機135上，通過這種方式就能夠針對第一電機133第二電機135進行完全獨立地精確控制。如圖8所示，在試驗時，通過連接排線18將信號采集與控制系統16中的各位移傳感器171、172、173和角度傳感器174連接到信號處理控制模塊162以傳遞被檢測到的位移參數、運動參數等信號，同時通過連接排線19將上述的第一控制器163、第二控制器164、第三控制器165、第四控制器166、第五控制器167連接到信號處理控制模塊162以根據試驗需要來控制這些電機的運行，并且通過供電系統20來為各用電部件提供所需的電能。結合以上以舉例方式說明的各種優選情形示例，還可以進ー步增加更多的優選示例來實現信號采集與控制系統16的更多功能。例如，在一個實施例中，在上述的信號采集與控制系統16中還增加ー個第三控制器165，即將其設置在前述的第三電機136上，并且將其與信號采集與控制系統16中的信號 處理控制模塊162相連，以便能夠根據試驗過程中的實際需要，通過第三控制器165來接受來自該信號處理控制模塊162的指令而對第三電機136的運行情況進行控制。在另ー個實施例中，在上述的信號采集與控制系統16中還增加一個第四控制器166，即將它設置在前述的第四電機137上，并且也將它與信號處理控制模塊162相連，從而能夠根據試驗過程中的實際需要，通過第四控制器166來接受來自該信號處理控制模塊162的指令而對第四電機137的運行情況進行控制。在又一個實施例中，在上述的信號采集與控制系統16中還增加ー個第五控制器167，即將其設置在前述的第五電機138上，并且也將它與信號處理控制模塊162相連，從而能夠根據試驗過程中的實際需要，通過第五控制器167來接受來自該信號處理控制模塊162的指令而對第五電機138的運行情況進行控制。而在更多未示出的實施例中，還可以根據實際試驗需要而對以上各種設置方式再進行組合。例如，在圖8的示例中就綜合了以上各設置方式，從而能針對圖中示出的每ー個電機進行全面的控制。下面進ー步結合圖5和圖7，對本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的工作情況進行描述。參考圖5，將第一超越離合器141和第二超越離合器145連接到連接臂144，并反向設置。在常態時，將擺錘自鎖而不能進行運動。當第二電機135逆時針轉動時，在圖5中右邊的第二超越離合器145可以被看成解鎖，此時如果第一電機133順時針轉動，第一主減速器131的轉速小于第二主減速器134，經過單向變速器132和第一主減速器131減速增矩后，可以將擺錘以與第一電機133相同的方向舉起。如果第一電機133停止轉動，由于第一主減速器131的較大減速比所形成的自鎖作用，即使第一電機133無保持力矩，擺錘也不可能落下。如果第一電機133逆時針轉動，單向變速器132能夠以I : I的變速比輸出在第一主減速器131上，擺錘下落。擺錘的下落速度通常小于第一電機133驅動下的第一主減速器131的轉速，由此實現了對于運動速度的理想控制。在擺錘下落過程完成以后，或者如果擺錘完成沖擊后繼續轉動到另ー個高點并且發生向下運動時，如果第二電機135此時不轉動，在圖5中右邊的第二超越離合器145由于第二主減速器134的自鎖作用將限制擺錘的下落，從而起到擺錘保持的作用。此外，在舉升后的擺錘下落期間，如果第二電機135也順時針轉動增加カ矩的話，顯然擺錘下落運動速度將會加快，從而產生更大的沖擊力。但是在該方式下，需要控制第二主減速器134的轉速不能大于第一主減速器131的轉速，并在擺錘接近下止點時結束增鈕。在該方式下工作，需要在過下止點的上升階段，用第一電機133控制擺錘上升期間的減速度變化，以此來實現更快運動速度的沖擊試驗。由于在進行試驗時要提供數值相當大的舉升驅動扭矩(例如大于60000Nm)，并且同時還要保證擺錘的下降速度能夠達到一定要求(例如大于40km/h)，但是這樣的要求對于第一電機133而言確實過于強大，所以很難由其來同時滿足擺錘舉升時的大扭矩和下落時的高轉速要求。在本發明中是通過特別設置將在以下進行介紹的 單向變速器132來解決該問題的。請再參考圖7，在該圖中顯示出了單向變速器132的基本工作原理，下面將以此示例來予以說明。在圖7中圖示出了單向變速器132的傳遞關系。當第一電機133的動カ輸出順時針轉動時，為了滿足舉升要求，第一主減速器134是通過圖7中示意性表示的減速運動路線A來進行減速增扭工作的，其減速比可以采用例如40 I等任何適宜數值。此時，如圖7所示，輸入動カ是依次通過輸入軸1321-擺線針輪減速器1324-電磁離合器1325-輸出軸1322的傳遞關系來實現ー級減速增扭輸出。同時，在該傳遞過程中，第一超越離合器141是反向逆止的，輸出軸端的齒輪組1326通過在圖7中示意性表示的中間齒輪傳動1326來作用于第一超越離合器141上的轉速是小于輸入轉速的，因此并不形成約束關系。在擺錘下落過程中，當第一電機133的動カ輸出逆時針轉動時，為了滿足快速下降的要求，輸入動カ是依次通過輸入軸1321-第一超越離合器141-中間齒輪傳動1323-齒輪組1326-輸出軸1322(即圖7中示意性圖示的直線傳動路線B)，以I : I的方式輸出來滿足擺錘快速下落的要求。此時，還需要使得電磁離合器1325處在分離狀態，以保證不形成運動干渉。最后，還需要說明的是在優選的情形下，在本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺中的各機械組成部件之間的連接采用螺栓和銷進行固定連接，以便于對整個軸端驅動型擺錘試驗臺進行便捷安裝和拆卸，從而適應在不同工作地點的應用。此外，在實際試驗下，可以根據實際需要容易地増加軸端驅動型擺錘試驗臺的其他組件。另外，由于擺錘沖擊試驗相對而言實施比較困難并且為危險系數高，因此必須高度重視安全性問題。對此，在本發明的ー些優選實施方式中，加大了所有組件的安全設計性能，以便滿足在試驗中可能出現的不確定的動載荷要求。綜上所述，本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺的自動化程度相當高，并且制造エ藝簡單、易于操作和維護，容易調整各個組件之間可能出現的偏差，從而能夠顯著提升并確保試驗精度。此外，本軸端驅動型擺錘試驗臺還進ー步提高了系統的安全性和可更換性。以上列舉了若干具體實施例來詳細闡明本發明的軸端驅動型擺錘試驗臺，這些個例僅供說明本發明的原理及其實施方式之用，而非對本發明的限制，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，本領域的普通技術人員還可以作出各種變形和改進，因此所有等同的技術方案均應屬于本發明的范疇并為本發明的各項權利要求所限定。
權利要求
1.ー種軸端驅動型擺錘試驗臺，其包括機架、設于所述機架上的主梁、設于所述主梁上并能進行移動的活動梁、擺錘組件、設于所述活動梁上用于提供所述擺錘組件運動動カ的擺錘驅動系統、以及連接所述擺錘驅動系統與擺錘組件的擺錘轉動系統，所述擺錘組件包括固定臂，其一端與所述擺錘轉動系統相連；活動臂，其設于所述固定臂上并能進行移動；固定質量塊，其固裝于所述活動臂上；以及活動質量塊，其設于所述活動臂上并能進行移動，其特征在于，所述擺錘試驗臺還包括信號采集與控制系統，其包括 至少三個位移傳感器，其被分別設置用于檢測所述活動梁、活動臂以及活動質量塊的位移參數； 陀螺測試模塊，其設于所述活動質量塊上，用于檢測所述擺錘組件的運動參數； 信號處理控制模塊，其與所述位移傳感器和陀螺測試模塊相連接，用于處理由所述位移傳感器檢測到的位移參數、以及由所述陀螺測試模塊檢測到的運動參數；以及 設于所述擺錘驅動系統上的控制器，其連接于所述信號處理控制模塊以接受其指令來對所述擺錘驅動系統進行控制。
2.根據權利要求I所述的軸端驅動型擺錘試驗臺，其特征在于，所述擺錘組件的運動參數包括角度、角速度、角加速度。
3.根據權利要求I或2所述的軸端驅動型擺錘試驗臺，其特征在于，所述擺錘驅動系統包括 第一變速驅動組件，其設于所述擺錘轉動系統的ー側并包括第一主減速器、與所述第一主減速器相連的單向變速器、以及與所述單向變速器相連的第一電機；和 第二變速驅動組件，其設于所述擺錘轉動系統的另ー側并包括第二主減速器、以及與所述第二主減速器相連的第二電機。
4.根據權利要求3所述的軸端驅動型擺錘試驗臺，其特征在于，所述第一電機、第二電機分別是伺服電機和變頻電機，并且所述控制器包括設于所述伺服電機上的第一控制器、以及設于所述變頻電機上的第二控制器。
5.根據權利要求3所述的軸端驅動型擺錘試驗臺，其特征在于，所述擺錘轉動系統包括與所述第一主減速器相連的第一超越離合、以及與所述第二主減速器相連的第二超越離合器，并且所述第一超越離合器、第二超越離合器分別固連于所述固定臂的兩側。
6.根據權利要求I或2所述的軸端驅動型擺錘試驗臺，其特征在于，所述主梁上設有絲桿機構、以及用于驅動所述活動梁在所述主梁上進行移動的第三電機。
7.根據權利要求6所述的軸端驅動型擺錘試驗臺，其特征在于，所述信號采集與控制系統還包括第三控制器，其設于所述第三電機上且與所述信號處理控制模塊相連以接受其指令來對所述第三電機進行控制。
8.根據權利要求I或2所述的軸端驅動型擺錘試驗臺，其特征在于，所述活動臂上設有絲桿機構、用于驅動所述活動臂在所述固定臂上進行移動的第四電機、以及用于驅動所述活動質量塊在所述活動臂上進行移動的第五電機。
9.根據權利要求8所述的軸端驅動型擺錘試驗臺，其特征在于，所述信號采集與控制系統還包括 第四控制器，其設于所述第四電機上且與所述信號處理控制模塊相連以接受其指令來對所述第四電機進行控制；以及第五控制器，其設于所述第五電機上且與所述信號處理控制模塊相連以接受其指令來對所述第五電機進行控制。
10.根據權利要求I或2所述的軸端驅動型擺錘試驗臺，其特征在于，所述活動質量塊與所述固定質量塊的重量相同。
11.根據權利要求I或2所述的軸端驅動型擺錘試驗臺，其特征在于，所述機架呈直角三角形，并且在所述擺錘組件處于自由靜止狀態時其轉動中心與所述機架的豎直直角邊處于同一平面內。
12.根據權利要求11所述的軸端驅動型擺錘試驗臺，其特征在于，在所述機架的直角端處設有適于裝設入轉動銷的槽孔，并且在所述機架上與地基或工作臺面相接觸處設有彈性阻尼部件。
全文摘要
本發明涉及一種軸端驅動型擺錘試驗臺，其包括機架、主梁、活動梁、擺錘組件、擺錘驅動系統和擺錘轉動系統，擺錘組件包括固定臂、活動臂、固定質量塊和活動質量塊，該擺錘試驗臺還包括信號采集與控制系統，其包括至少三個位移傳感器，其被分別設置用于檢測活動臂、活動質量塊和活動梁的位移參數；陀螺測試模塊，其設于活動質量塊上用于檢測擺錘組件的運動參數；信號處理控制模塊，其與位移傳感器和陀螺測試模塊相連接用于處理所述位移參數及運動參數；設于擺錘驅動系統上的控制器，其連接于信號處理控制模塊以接受其指令來控制擺錘驅動系統。它具有自動化程度高、易于操作控制、連續打擊能力強、測量精度高、試驗對象范圍廣且使用安全等優點。
文檔編號G01M7/08GK102788673SQ20111013236
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月20日 優先權日2011年5月20日
發明者周俊, 宋正偉, 張家寧, 徐峰, 李輝, 陶駿 申請人:上海汽車集團股份有限公司