[发明专利]一种加载与消扰臂长可调的电液负载模拟器

说明书

一种加载与消扰臂长可调的电液负载模拟器，属于半物理仿真领域，主要用于在实验室条件下模拟船舶、飞行器舵机等在不同工况下所受到的载荷，其包括机架、臂长可调式杠杆、舵机阀控缸系统、加载阀控缸系统、调节杠杆臂长的阀控缸系统；所述舵机阀控缸系统在给定信号下产生位移，所述加载阀控缸系统接受舵机系统位移信号和自身反馈信号共同作用后，对舵机系统施加加载力，所述调节杠杆臂长的阀控缸系统可调节杠杆支点位置以调节加载与消扰臂的长度；本发明主要采用加载与消扰臂长可调的杠杆机构缩小舵机系统液压缸活塞杆的主动运动在加载缸活塞杆上产生的强干扰位移，减弱加载缸中由于强干扰位移导致的强迫流量所产生的多余力，同时在系统稳定阶段调节杠杆支点位置，使加载系统力臂增长，达到省力、节约能耗的目的；采用电液伺服系统，承载能力强，自动化程度高，系统响应速度快，加载精度高，功率体积比大。

技术领域

本发明涉及半物理仿真领域，特别涉及一种加载与消扰臂长可调的电液负载模拟器。

背景技术

电液负载模拟器属于电液力(力矩)伺服系统，且是典型的位置扰动型被动力加载系统，它可以在实验室条件下模拟承载对象的力(力矩)载荷，特别是在船舶舵机与飞行器舵机等领域中应用最为广泛，研究高性能的电液负载模拟器不仅对我国国防工业具有重大的现实意义，而且对工业生产和液压系统与元器件的开发领域具有深远的影响和经济价值。

现在的负载模拟技术存在以下不足：电液负载模拟器在工作过程中，加载系统必须在跟随承载对象运动的同时，准确跟踪加载指令信号，而承载对象的主动运动必然会使加载系统内部产生多余力，使加载系统的加载性能受到严重影响，尤其是在启动和换向时，多余力最为严重，加载精度不足，而且正常加载时费力，浪费能源。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种加载与消扰臂长可调的电液负载模拟器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种加载与消扰臂长可调的电液负载模拟器，本发明的一种加载与消扰臂长可调的电液负载模拟器，其包括机架(1)、设置于所述机架(1)上的舵机阀控缸装置(2)、加载阀控缸装置(3)、调节杠杆臂长支点的阀控缸装置(4)、臂长可调式杠杆(5)，其特征在于：所述舵机阀控缸装置(2)在给定信号下输出位移，所述加载阀控缸装置(3)接收到舵机系统活塞杆位移信号和自身反馈信号共同作用后，对舵机系统施加加载力，两者通过臂长可调式杠杆(5)传递位移和力，所述调节杠杆力臂支点的阀控缸装置(4)可以调节杠杆支点位置，在舵机启动和换向阶段，通过调节阀控缸(4)使支点位置右移，可以实现减弱舵机阀控缸装置(2)液压缸活塞杆的主动运动在加载缸活塞杆上产生的强制位移，从而减弱加载缸中由于强迫流量而产生的系统内部多余力，达到减小多余力的目的；在舵机平稳运行阶段，调节阀控缸(4)使杠杆支点左移，使加载阀控缸装置(3)一端力臂增长，加载过程中出力减小，达到节约系统功率的目的。

所述机架(1)上设有螺纹孔和连接件(101)、连接件(102)，螺纹孔用于机架与地面固连，连接件(101)用于机架与调节杠杆力臂支点的阀控缸装置(4)的活塞杆固连，连接件(102)用于机架与舵机阀控缸装置(2)缸筒铰接、机架与加载阀控缸装置(3)的缸筒铰接。

所述舵机阀控缸装置(2)包括液压缸(201)、电液伺服阀(202)、位移传感器(203)，液压缸活塞杆两端设有铰接孔，用于和臂长可调式杠杆(5)的杠杆横梁(501)铰接。

所述加载阀控缸装置(3)包括液压缸(301)、电液伺服阀(302)、力传感器(303)，液压缸活塞杆两端设有铰接孔，用于和臂长可调式杠杆(5)的杠杆横梁(501)铰接。

所述调节杠杆力臂支点的阀控缸装置(4)包括液压缸(401)、电液伺服阀(402)、位移传感器(403)，液压缸(401)的活塞杆两端设有铰接孔，用于和机架(1)上的连接件(101)铰接，达到与地面固连的目的，液压缸(401)的缸筒设有底座，可带动缸筒在机架上沿着活塞杆滑动。