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专利号: 201611136480X
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种轴向移动绳横向振动测量装置,其特征是:

设置绳循环传动单元,是由主动轮(13)、从动轮(2)、张紧轮(28)、张力传感器轮系(6)以及用于驱动主动轮(13)的第一步进电机(14)构成循环轮系,呈闭合环的绳(3)绕在所述循环轮系上形成竖直平面中的绳循环传动单元;所述主动轮(13)、从动轮(2)和张紧轮(28)共同固定设置在底板(1)上;设置底板坐标轴,所述底板坐标轴是指绳移方向上的固结于底板(1)上的坐标轴;设置位移测量系统:包括呈水平固定安装在绳的上方、且与绳的移动方向平行的直线导轨(5)、与直线导轨(5)滑动配合的第一滑块(9)和第二滑块(7);在所述第一滑块(9)的下方固定连接有横梁(10),非接触式位移传感器组(8)布置在所述横梁(10)的底部;与所述直线导轨(5)水平平行设置有直线滚珠丝杠导轨滑台(19),第二步进电机(18)用于驱动所述直线滚珠丝杠导轨滑台(19),与所述直线滚珠丝杠导轨滑台(19)滑动配合的第三滑块(17)可以通过纵向连接板(22)和横向连接板(23)来驱动所述第一滑块(9)和/或第二滑块(7)的移动,并带动横梁(10)及非接触式位移传感器组(8)的平移;纵向连接板(22)用于第三滑块(17)和第一滑块(9)的连接或者第三滑块(17)和第二滑块(7)的连接,横向连接板用于第一滑块(9)和第二滑块(7)的连接;纵向连接板(22)和横向连接板(23)易于拆卸和安装,通过纵向连接板(22)和横向连接板(23)不同的安装组合方式实现绳(3)不同的移动工况;所述非接触式位移传感器组(8)位于绳(3)的正上方,非接触式位移传感器组(8)中的每只传感器可以测量位于其正下方绳上质点在竖直方向的位移;所述张力传感器轮系(6)通过连接板固联在第二滑块(7)的下方,利用所述轴向移动绳横向振动测量装置按如下方法进行测量方法:第一步进电机(14)与第二步进电机(18)都停止,绳(3)、非接触式位移传感器组(8)和张力传感器轮系(6)都位置固定,给绳(3)提供一个设定的初始激励,利用非接触式位移传感器组(8)测量两端固定的绳上给定质点的横向位移,用于验证给定初始激励条件下,两端固定的绳在底板坐标轴上特定点的横向振动模型的数值求解算法的准确性。

2.一种变长度移动绳的横向振动测量方法,其特征是:

设置轴向移动绳横向振动测量装置的结构形式是:设置绳循环传动单元,是由主动轮(13)、从动轮(2)、张紧轮(28),张力传感器轮系(6)以及用于驱动主动轮(13)的第一步进电机(14)构成循环轮系,呈闭合环的绳(3)绕在所述循环轮系上形成竖直平面中的绳循环传动单元;所述主动轮(13)、从动轮(2)和张紧轮(28)共同固定设置在底板(1)上;设置底板坐标轴,所述底板坐标轴是指绳移方向上的固结于底板(1)上的坐标轴;设置位移测量系统:包括呈水平固定安装在绳的上方、且与绳的移动方向平行的直线导轨(5)、与直线导轨(5)滑动配合的第一滑块(9)和第二滑块(7);在所述第一滑块(9)的下方固定连接有横梁(10),非接触式位移传感器组(8)布置在所述横梁(10)的底部;与所述直线导轨(5)水平平行设置有直线滚珠丝杠导轨滑台(19),所述直线滚珠丝杠导轨滑台(19)上滑动配合的第三滑块(17)可以通过纵向连接板(22)和横向连接板(23)来驱动所述第一滑块(9)和/或第二滑块(7)的移动,并带动横梁(10)及非接触式位移传感器组(8)的平移;纵向连接板(22)用于第三滑块(17)和第一滑块(9)的连接或者第三滑块(17)和第二滑块(7)的连接,横向连接板用于第一滑块(9)和第二滑块(7)的连接;纵向连接板(22)和横向连接板(23)易于拆卸和安装,通过纵向连接板(22)和横向连接板(23)不同的安装组合方式实现绳(3)不同的移动工况;所述非接触式位移传感器组(8)位于绳(3)的正上方,非接触式位移传感器组(8)中的每只传感器可以测量位于其正下方绳上质点在竖直方向的位移;所述张力传感器轮系(6)通过连接板固联在第二滑块(7)的下方;

所述变长度移动绳的横向振动测量方法是按如下方式进行:

启动第一步进电机(14)与第二步进电机(18),第三滑块(17)与第一滑块(9)不连接,第一滑块(9)与第二滑块(7)不连接,第三滑块(17)与第二滑块(7)通过纵向连接板(22)相连接,利用固定螺栓使第一滑块(9)的位置保持不变;由第二步进电机(18)通过第三滑块(17)驱动第二滑块(7)以给定速度同步移动,此时,非接触式位移传感器组(8)的位置固定,给绳提供一个设定的初始激励,利用非接触式位移传感器组(8)测量绳以不同速度伸长或缩短时在绳对应于底板坐标轴特定点的横向位移,用于验证给定初始激励条件下,变长度移动绳在底板坐标轴上特定点横向振动模型的数值求解算法的准确性。

3.根据权利要求1或2所述的变长度移动绳的横向振动测量方法,其特征是:所述非接触式位移传感器组(8)采用激光位移传感器。

4.根据权利要求1或2所述的变长度移动绳的横向振动测量方法,其特征是:在绳(3)的初始绳长中心位置布置有位移标尺(27),用于测量初始绳长中心位置的位移量。

5.根据权利要求1或2所述的变长度移动绳的横向振动测量方法,其特征是:所述绳循环传动单元中的绳(3)可以更换为不同的材质。

6.根据权利要求5所述的变长度移动绳的横向振动测量方法,其特征是所述绳(3)可以是钢带、尼龙带、布带或皮带。