[发明专利]火炮摇架五自由度振动位移测试方法

权利要求书

1.一种火炮摇架五自由度振动位移测试方法，涉及数据采集模块，激光位移跟随器，其特征在于：本发明方法分为三步，第一步，用激光位移跟随器测试火炮射击时摇架[2]沿高低和前后线位移，第二步，用激光位移跟随器测试火炮射击时摇架[2]沿方向线位移，第三步，根据摇架[2]振动线位移测试结果由计算模块得到摇架[2]俯仰角位移和摇架[2]左右摆动角位移；实施第一步过程时，正如图1、图2和图3所示，测试摇架[2]高低和前后振动线位移前，按照选定的射角使火炮布置在地面上，选择耳轴中心A点和摇架[2]侧面前端合适位置B点为两个测点，在每个测点分别固定一个激光器；在火炮相同侧面的地面上分别布置对应的两个激光探测器[1]；摇架[2]上的激光器发射激光，并随摇架[2]同步运动，地面上对应激光探测器[1]感知摇架[2]上激光器发射的激光光点运动位移，数据采集器采集并处理探测器接收到的位移信号，最后输出位移测试结果，实现非接触位移测试；这样，就实现了摇架[2]侧面前端沿前后和高低线位移、耳轴中心沿前后和高低运动线位移测试；耳轴中心与摇架[2]固连，身管[3]沿摇架[2]导轨前后运动，摇架[2]通过耳轴支撑在上架[4]上；如果用摇架[2]前端B点表示摇架[2]前后和高低振动线位移，则摇架[2]前后和高低振动线位移为x、y；将x、y经过坐标转换，就可以得到与身管轴线平行和垂直的线位移；实施第二步过程时，正如图4所示，测试摇架[2]方向振动线位移前，选择摇架[2]顶面后端C点和摇架[2]顶面前端D点两合适位置为两个测点，在每个测点分别固定一个激光器；在火炮正后方的地面上分别布置对应的两个激光探测器[1]；摇架[2]上的激光器发射激光，并随摇架[2]同步运动，地面上对应激光探测器[1]感知摇架[2]上激光器发射的激光光点运动位移，按照图2的原理，实现方向位移非接触测试；这样，就实现了摇架[2]顶面后端C点和摇架[2]顶面前端D点方向线位移测试；摇架[2]上4个测点固连的4个激光器，其波长互不相同，因此，相互之间不干扰；如果用摇架[2]顶面前端D点表示摇架[2]方向振动线位移，则摇架[2]方向振动线位移为z；完成第一步和第二步过程后，就可以计算摇架[2]振动角位移，实现第三步过程；正如图5所示，根据耳轴中心A点沿前后和高低运动线位移、摇架[2]侧面前端B点沿前后和高低线位移测试结果，利用三角关系式，就可以得到摇架[2]在射面内俯仰振动角位移为

α=tg′(y2-y1+Δy2-Δy1x2-x1+Δx2-Δx1)-tg′(y2-y1x2-x1)]]>

同理，在得到摇架[2]顶面后端C点和摇架[2]顶面前端D点两测点方向线位移测试结果后，结合该两测点之间距离l₂，再利用三角关系式，就可得到摇架[2]左右摆动角位移为

β=tg′(z2-z1+Δz2-Δz1l2)-tg′(z2-z1l2)]]>

至此，就得到了摇架[2]振动响应量：x、y、z、α、β，这些量就代表了摇架[2]的五自由度振动位移响应量。