[发明专利]一种实验用推焦运动稳定性研究装置及研究方法

权利要求书

1.一种实验用推焦运动稳定性研究装置，其特征在于包括底座（1）、支撑框架（2）、后支撑辊（3）、齿轮座（4）、驱动齿轮（5）、推焦杆（6）、推焦头（7）、螺栓组（8）、滑靴上部（9）、滑靴中部（10）、滑靴底部（11）、垫砖（12）和前支撑辊（13），底座（1）上设有支撑框架（2），在支撑框架（2）顶端两侧分别安装后支撑辊（3）和齿轮座（4），齿轮座（4）上安装驱动齿轮（5），在底座（1）上支撑框架（2）的前端位置处依次安装前支撑辊（13）和垫砖（12），所述推焦杆（6）头部连接推焦头（7），推焦杆（6）的杆体底面支撑在后支撑辊（3）和前支撑辊（13）上，杆体顶面和驱动齿轮（5）接触，推焦杆（6）的中部设有凹槽用于插入滑靴上部（9），推焦杆（6）和滑靴上部（9）之间通过螺栓组（8）进行连接，推焦杆（6）与螺栓组（8）的接触部分左右各设有两个纵向U型通孔，通过改变螺栓组（8）在推焦杆（6）上U型通孔内的相对位置改变滑靴对推焦杆的支撑高度，推焦杆（6）与螺栓组（8）接触的外表面采用滚花工艺加强螺栓组（8）的摩擦力，滑靴上部（9）的下方设有圆柱通孔用于插入圆柱体（9-3），滑靴上部（9）和滑靴中部（10）之间通过圆柱体（9-3）进行连接，滑靴中部（10）和滑靴上部（9）的连接部分处还设置有第一紧固螺钉（9-2），滑靴上部（9）的圆柱通孔上方的区域采用滚花工艺，以增加和第一紧固螺钉（9-2）之间的摩擦力，滑靴中部（10）的下方通过圆柱副连接放置于垫砖（12）上的滑靴底部（11），滑靴底部（11）上有与圆柱副配套的圆柱槽和端盖（11-2），端盖（11-2）上设有第二紧固螺钉（11-1），滑靴底部（11）的前后分别设有载物空间，载物空间中可选择放置不同质量的质量块，滑靴底部（11）上还设有保护载物空间内质量块不被颠出的保护盖板（11-3）。

2.根据权利要求1所述的一种实验用推焦运动稳定性研究装置，其特征在于所述推焦杆（6）的尾端设有卡槽，可根据情况加装一节推焦杆（6）以延长整体推焦杆长度。

3.一种如权利要求1所述的一种实验用推焦运动稳定性研究装置的研究方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：按要求正确搭建实验装置，放松螺栓组（8），待滑靴底部（11）恰好接触垫砖（12）时，拧紧螺栓组（8）；

步骤二：将驱动齿轮（5）连接步进电机，在推焦杆（6）的尾部安装加速度传感器，通过数据采集卡连接到计算机，进行振动数据采集；

步骤三：旋紧第一紧固螺钉(9-2)、第二紧固螺钉(11-1)，此时滑靴部分为刚性连接，打开电机完成模拟推焦，电机反转推焦杆撤回，完成本组数据采集；

步骤四：保持实验装置不动，拧松第一紧固螺钉(9-2)，此时滑靴可完成绕Y轴转动，打开电机完成推焦、退回动作，记录实验数据；

步骤五：保持实验装置不动，拧松第二紧固螺钉(11-1)，此时滑靴可同时实现成绕X轴、Y轴的转动，打开电机完成推焦、退回动作，记录实验数据；

步骤六：保持实验装置不动，拧紧第一紧固螺钉(9-2)，此时滑靴可完成绕X轴转动，打开电机完成推焦、退回动作，记录实验数据；

步骤七：保持实验装置不动，调节第一紧固螺钉(9-2)，使系统扰Y轴转动处于弱阻尼、强阻尼状态，拧紧或拧松第二紧固螺钉(11-1)，做正交试验，记录实验数据；

步骤八：在滑靴底部（11）的前后载物空间内放置不同质量的质量块，使滑靴倾斜，不断改变前后配重并重复步骤五、六、七；

步骤九：调节螺栓组（8），增加或减少滑靴的支撑高度，使推焦杆在弹性变形情况下重复上述步骤三至八；

步骤十：完成所有步骤后复原实验台，完成本次实验操作，在计算机进行振动信号的数据处理，对比不同实验组，分析滑靴支撑结构对推焦杆运动稳定性的影响。