[发明专利]变长度移动绳的横向振动测量方法

说明书

本发明公开了变长度移动绳的横向振动测量方法，其特征是设置绳循环传动单元，是由主动轮、从动轮、张紧轮，张力传感器轮系以及用于驱动主动轮的第一步进电机构成循环轮系，呈闭合环的绳绕在循环轮系上形成竖直平面中的绳循环传动单元；通过设置第一滑块和第二滑块的单独运动或者联动，来实现绳的定长、伸长、缩短等工况以及对应工况的测量方法；设置位移测量系统；是以非接触式位移传感器组位于绳的正上方，可以测量位于其正下方绳上质点在竖直方向的位移，实现变长度移动绳的横向振动测量，可用于模拟工程上移动绳应用的各种工况，为检验移动绳模型振动响应计算算法提供实验依据，也可进一步用于移动绳振动的控制。

本申请是申请日为20140903，申请号为2014104462601，发明名称为轴向移动绳横向振动测量装置及测量方法，申请人为合肥工业大学的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于测量变长度移动绳在给定移动速度以及张力下横向振动的测试装置。更具体涉及一种在给定初始位移下移动绳横向位移振动非接触式测量的测试实验平台以及试验系统。

背景技术

轴向绳移系统是轴向移动系统的一种类型，在工程上有许多应用，如缆车索道、绳系卫星、绳线、动力传送带、磁带、纸带等。轴向绳移系统简化力学模型按绳长变化规律大致分为三类。如图1a所示为长定的绳移系统，其特点是研究区域长度不变，绳具有移动速度，在研究区域两端有新增和消失的绳，其应用实例有传送带、缆车索道、动力传动的皮带等；图1b所示的伸长的绳移系统和图1c所示的缩短的绳移系统可归为一类，其特点是研究区域长度变化，在一端有新增或消失的绳，其应用实例有电梯的钢索，吊车举吊重物的上升下降，绳系卫星系统的主星释放或回收子星时的绳系等。显然，这类系统的振动响应及振动特性对于工程系统的振动及稳定性控制具有重要的应用价值。

因为绳系的移动，在方程中出现随时间变化的系数项，形成了参数激励，该类型的振动为参数振动，不能够用传统的线性系统的方法获得其理论解。目前研究学者已经提出了多种数值计算方法来求解移动绳的振动问题，对于这些计算方法仍需要实验装置进行检验算法。为此，实验装置需要满足能模拟图1a、图1b和图1c所示的三种系统形式，即包括定长度绳移系统及变长度绳移系统；要能够给定绳移的速度、方向以及绳的张力，能够改变绳的材料参数，如密度、弹性模量等，能给绳系特定的激励，如初始位移激励、脉冲激励等，以及能跟踪测量绳上多个质点在移动时的横向位移以及绳移时绳长方向多个指定点的横向位移。但迄今为止，这类实验装置尚没见公开报导，还没有一种能够提供多个工况的移动绳振动试验装置以及测量平台来检验数值算法的计算结果。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种变长度移动绳的横向振动测量方法，一是用于为求解移动绳的振动的数值计算方法提供测量装置，以便对数值计算方法进行检验；二是用于移动绳振动的控制；三是作为高校专业课教学以及科研的实验平台。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明轴向移动绳横向振动测量装置的结构特点是：

设置绳循环传动单元，是由主动轮、从动轮、张紧轮，张力传感器轮系以及用于驱动主动轮的第一步进电机构成循环轮系，呈闭合环的绳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、从动轮和张紧轮共同固定设置在底板上；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上的坐标轴。