專利名稱：六個自由度變位移自適應協(xié)調加載方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機械工程技術領域。
背景技術：
在機械工程中，很多設備是受三個方向力和三個方向力矩的作用，由此相應的產(chǎn)生了六個方向的位移和彈性變形。由于一個方向力有變化，就會產(chǎn)生該方向上的位移變化， 有了這個方向位移變化又會引起其它五個力和力矩的作用方向的變化，這樣就引起這些力和力矩加載產(chǎn)生偏差。如果三個方向的力同時加載，則它們之中的每個力不僅在該力作用方向上產(chǎn)生位移，而且它還在其它力的同時作用下，改變自己的加載方向。另外這些力和力矩在加載過程中，它們的大小也是隨機變化的，因此，承載機構的加載點的運動軌跡是極其復雜的。在國內外，真實、隨機地模擬這個加載點的運動軌跡與加載機構支持點的運動軌跡的協(xié)調，是至今仍沒有真正解決的難題。本發(fā)明就是針對這一難題進行研究的。

發(fā)明內容
成功地創(chuàng)造出一種可以實現(xiàn)六自由度變位移自適應協(xié)調加載的新方法。該方法不需要另外附加多個作動器推動加載機構的各支持點進行變位移協(xié)調，而是靠獨特的構思和巧妙的設計，把多個加載機件的支持點與有復雜運動軌跡的承載機件組成一個整體，使X、 Y、Z三個方向上的加載機構支持點隨機地與承載機件的變位移協(xié)調。用該方法研制的設備， 只要施加一個方向的力，承載機件產(chǎn)生位移、其它方向上作動器的支持點就能自動跟隨。
具體實施方案1.研發(fā)出與實現(xiàn)上述方法相對應的如下組合機構①組合加載機構。它的一部分機構只施加力，不傳彎矩，另一部分機構只傳彎矩， 不傳力。這兩部分機構組合起來，除能施加力和彎矩外，還具有加載器支持點的導向和變位移的協(xié)調功能。這是一種受力合理、有多種用途的獨特機構。②加載支持點位移隨動組合機構設計方法。該機構的一部分與加載器的術端鉸接，使它能支持和傳遞加載器的力；另一部分支持在變位移協(xié)調機構上，使它隨承載機件變位移同步隨機協(xié)調。③加載方向保持機構設計方法。它在承受任何力時，始終保持與地面平行狀態(tài)，一部分構件與X、Y、Z方向的加載機構相連接，使水平加載機構始終保持水平，垂直加載機構始終垂直。另一部分機構與萬向鉸相連，使承載機件的變位移通過它隨機地帶動各加載機構支持點移動。2.組合裝配。將加工好的各組合機構和相應的支持機構以及各種連接件，組裝成一個完整的六個自由度變位移自適應協(xié)調加載設備。3.進行調試。用組裝好的設備進行單獨或組合施加三個方向的力(Px、Py、Pz)和力矩 (MpMpMz),檢驗六個變位移自動協(xié)調(自適應)情況，調試至六個變位移完全自動協(xié)調為止。
權利要求
1.本發(fā)明技術特征，它研發(fā)出一種可以隨機模擬六個自由度的承載機件與加載機構變位移自動協(xié)調的新方法。該方法不需要另外附加多個作動器推動加載機構的各支持點進行變位移協(xié)調，而是靠獨特的構思和巧妙的設計，把多個加載機件的支持點與有復雜運動軌跡的承載機件組成一個整體，使X、Y、Z三個方向上的加載機構支持點隨機地與承載機件的變位移協(xié)調。用該方法研制的設備，只要施加一個方向的力，承載機件產(chǎn)生位移，其它方向上作動器的支持點就能自動跟隨，真正是“牽一發(fā)動全身”，這在國內外尚無先例。本發(fā)明申請保護的范圍，是六個自由度變位移自適應協(xié)調加載方法①組合加載機構設計方法。它的一部分機構只施加力，不傳彎矩，另一部分機構只傳彎矩，不傳力。這兩部分機構組合起來，除能施加力和彎矩外，還具有加載器支持點的導向和變位移的協(xié)調功能。這是一種受力合理、有多種用途的獨特機構。②加載支持點位移隨動組合機構設計方法。該機構的一部分與加載器的末端鉸接，使它能支持和傳遞加載器的力；另一部分支持在變位移協(xié)調機構上，使它隨承載機件變位移同步隨機協(xié)調。③加載方向保持機構設計方法。它在承受任何力時，始終保持與地面平行狀態(tài)，一部分構件與X、Y、Z方向的加載機構相連接，使水平加載機構始終保持水平，垂直加載機構始終垂直。另一部分機構與萬向鉸相連，使承載機件的變位移通過它隨機地帶動各加載機構支持點移動。
全文摘要
本發(fā)明屬機械工程技術領域。本發(fā)明成功地創(chuàng)造出一種可以實現(xiàn)六自由度變位移自適應協(xié)調加載的新方法。該方法不需要另外附加多個作動器推動加載機構的各支持點進行變位移協(xié)調，而是靠獨特的構思和巧妙的設計，把多個加載機件的支持點與有復雜運動軌跡的承載機件組成一個整體，使X、Y、Z三個方向上的加載機構支持點隨機地與承載機件的變位移協(xié)調。用該方法研制的設備，只要施加一個方向的力，承載機件產(chǎn)生位移、其它方向上作動器的支持點就能自動跟隨，這在國內外尚無先例。
文檔編號B23Q1/25GK102192387SQ201010115588
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權日2010年3月2日
發(fā)明者張福澤 申請人:中國人民解放軍空軍裝備研究院航空裝備研究所