高升力系统惯量模拟装置及其模拟方法

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高升力系统惯量模拟装置及其模拟方法
申请号	CN202211055636.7	申请日	2022-08-30	公开(公告)号	CN115389241A	公开(公告)日	2022-11-25
申请人	西安羚控电子科技有限公司;			发明人	蒋永坤; 高海; 何宇; 王宬;
摘要	本发明公开了一种高升力系统惯量模拟装置，包括惯量盘备用组件，惯量盘备用组件通过传动轴连接惯量盘传动组件。本发明还公开了一种高升力系统惯量模拟装置的模拟方法，解决了现有模拟方式存在的无法快速调整惯量、安装困难、无法随线系运动施加轴向载荷的问题。
权利要求	1.高升力系统惯量模拟装置，其特征在于：包括惯量盘备用组件、惯量盘传动组件，所述惯量盘备用组件通过传动轴(8)连接惯量盘传动组件，传动轴(8)与惯量盘备用组件的连接处设有滚珠轴承(1)，传动轴(8)通过联轴器(7)连接前级驱动装置(9)。 2.根据权利要求1所述的高升力系统惯量模拟装置，其特征在于：所述惯量盘备用组件包括惯量盘支座(6)，所述惯量盘支座(6)上安装有中空套筒状的第二惯量盘支架(5)，所述传动轴(8)的一端从所述第二惯量盘支架(5)的中心处穿过，所述传动轴(8)与第二惯量盘支架(5)之间安装有滚珠轴承(1)，所述滚珠轴承(1)内圈与传动轴(8)连接，所述滚珠轴承(1)外圈与第二惯量盘支架(5)连接，所述第二惯量盘支架(5)上同轴套接有惯量盘(2)。 3.根据权利要求2所述的高升力系统惯量模拟装置，其特征在于：所述惯量盘传动组件包括第一惯量盘支架(3)，所述传动轴(8)的另一端从所述第一惯量盘支架(3)的中心处穿过，所述传动轴(8)与第一惯量盘支架(3)固接，所述第一惯量盘支架(3)上同轴套接有惯量盘(2)。 4.根据权利要求3所述的高升力系统惯量模拟装置，其特征在于：所述惯量盘(2)分别通过惯量盘卡子卡(4)在第一惯量盘支架(3)和第二惯量盘支架(5)上。 5.根据权利要求4所述的高升力系统惯量模拟装置，其特征在于：所述惯量盘卡子卡(4)的打开和关闭通过惯量盘运输模块(14)来执行，惯量盘运输模块(14)依次连接惯量信息匹配模块(13)、惯量系统监控模块(12)和惯量信息交互模块(11)。 6.根据权利要求1～5任一权利要求所述的高升力系统惯量模拟装置的模拟方法，其特征在于：惯量模拟前，首先进行如下工作：根据系统所需施加的总体惯量及最小惯量要求，确定与需求相匹配的惯量盘的数量及规格；将确定好的惯量盘安装于第二惯量盘支架(5)上，并通过惯量盘卡子(4)将惯量盘(2)固定在第二惯量盘支架(5)上；根据系统当前实际惯量需求，将第二惯量盘支架(5)上的惯量盘卡子(4)卸下，从第二惯量盘支架(5)上取下与当前实际惯量需求相匹配的惯量盘(2)，并沿着传动轴(8)推到第一惯量盘支架(3)上，然后再用惯量盘卡子(4)分别将第二惯量盘支架(5)上剩余的惯量盘(2)及第一惯量盘支架(3)上新推入的惯量盘(2)进行固定；惯量模拟的具体过程为：前级驱动装置(9)和/或后级驱动装置(10)带动传动轴(8)，安装于第一惯量盘支架(3)上的惯量盘(2)同步旋转运动，第二惯量盘支架(5)保持静止，提供系统所需惯量；判断系统所需惯量是否变化；若发生变化，则停止转动，重新调整第一惯量盘支架(3)和第二惯量盘支架(5)上的惯量盘(2)数量；若未发生变化，则保持当前状态。
说明书全文	高升力系统惯量模拟装置及其模拟方法技术领域 [0001] 本发明属于仿真测试技术领域，涉及一种高升力系统惯量模拟装置，本发明还涉及上述装置的模拟方法。背景技术 [0002] 高升力系统在设计定型及交付时需进行大量的验证试验。而在试验时无法将使用场景还原，需要对线系进行施加惯量来模拟使用环境，达到设计及制造的可靠性。在高升力系统中，国内暂时未使用施加模拟惯量的方法，因此在高升力控制系统中使用惯量模拟装置，并通过惯量模拟装置施加模拟惯量的方法，可有效加快试验进程，达到快速验证的目的。 [0003] 传统惯量模拟装置主要包含：惯量盘支架、惯量盘、传动轴、卡子、轴承、联轴器。在进行惯量模拟试验时，需提前计算需模拟的惯量，再将匹配的惯量盘安装到惯量盘支架上，用惯量盘卡子固定，进行惯量模拟。但试验过程中往往需要来回调整惯量大小，传统的惯量模拟装置则需要将惯量盘拆卸下来，再重新安装新的惯量盘，再重复上述试验流程。使用相当不便，且需准备多种不同的惯量盘，原材料损耗较大。 [0004] 此外，在其它系统中增加惯量时无法快速的进行逐级增加或减少；在线系中间增加惯量时需要反复多次拆装，安装完成后无法灵活调整。施加的轴向载荷只能在固定的方向上，无法随线系运动完成加载。发明内容 [0005] 本发明的目的是提供一种高升力系统惯量模拟装置，解决了现有模拟方式存在的无法快速调整惯量、安装困难、无法随线系运动施加轴向载荷的问题。 [0006] 本发明的目的是还提供一种高升力系统惯量模拟装置的模拟方法。 [0007] 本发明所采用的第一种技术方案是，高升力系统惯量模拟装置，包括惯量盘备用组件、惯量盘传动组件，所述惯量盘备用组件通过传动轴连接惯量盘传动组件，传动轴与惯量盘备用组件的连接处设有滚珠轴承，传动轴通过联轴器连接前级驱动装置。 [0008] 本发明第一种技术方案的特点还在于： [0009] 惯量盘备用组件包括惯量盘支座，惯量盘支座上安装有中空套筒状的第二惯量盘支架，传动轴的一端从第二惯量盘支架的中心处穿过，传动轴与第二惯量盘支架之间安装有滚珠轴承，滚珠轴承内圈与传动轴连接，滚珠轴承外圈与第二惯量盘支架连接，第二惯量盘支架上同轴套接有惯量盘。 [0010] 惯量盘传动组件包括第一惯量盘支架，传动轴的另一端从第一惯量盘支架的中心处穿过，传动轴与第一惯量盘支架固接，第一惯量盘支架上同轴套接有惯量盘。 [0011] 惯量盘分别通过惯量盘卡子卡在第一惯量盘支架和第二惯量盘支架上。 [0012] 惯量盘卡子卡的打开和关闭通过惯量盘运输模块来执行，惯量盘运输模块依次连接惯量信息匹配模块、惯量系统监控模块和惯量信息交互模块。 [0013] 本发明采用的第二种技术方案是，高升力系统惯量模拟装置的模拟方法，具体包括如下步骤：惯量模拟前，首先进行如下工作： [0014] 根据系统所需施加的总体惯量及最小惯量要求，确定与需求相匹配的惯量盘的数量及规格；将确定好的惯量盘安装于第二惯量盘支架上，并通过惯量盘卡子将惯量盘固定在第二惯量盘支架上； [0015] 根据系统当前实际惯量需求，将第二惯量盘支架上的惯量盘卡子卸下，从第二惯量盘支架上取下与当前实际惯量需求相匹配的惯量盘，并沿着传动轴推到第一惯量盘支架上，然后再用惯量盘卡子分别将第二惯量盘支架上剩余的惯量盘及第一惯量盘支架上新推入的惯量盘进行固定；惯量模拟的具体过程为： [0016] 前级驱动装置和/或后级驱动装置带动传动轴，安装于第一惯量盘支架上的惯量盘同步旋转运动，第二惯量盘支架保持静止，提供系统所需惯量； [0017] 判断系统所需惯量是否变化； [0018] 若发生变化，则停止转动，重新调整第一惯量盘支架和第二惯量盘支架上的惯量盘数量； [0019] 若未发生变化，则保持当前状态。 [0020] 本发明的有益效果如下： [0021] 1.本发明提供的高升力系统惯量模拟装置可用于高升力系统试验，通过在第一惯量盘支架上增加/减少惯量盘对运动线系施加轴向载荷，达到模拟使用环境的目的； [0022] 2.可根据系统最大惯量和最小惯量的公约数为单位制作惯量盘，惯量盘规格统一，降低生产成本； [0023] 3.本发明提供的高升力系统惯量模拟装置，能够在无需拆装系统其它装置的前提下，快速改变惯量盘支架第一上惯量盘数量，达到快速验证效果； [0024] 4.操作便捷，备用惯量盘放置在第二惯量盘支架上，待需使用时直接将第二惯量盘支架上的惯量盘按需移动至第一惯量盘支架上，并用卡子卡住即可，无需拆卸系统其它装置。附图说明 [0025] 图1是本发明高升力系统惯量模拟装置的结构示意图； [0026] 图2是将本发明高升力系统惯量模拟装置安装在传动线系上的整体结构示意图； [0027] 图3是本发明高升力系统惯量模拟装置中惯量盘卡子的控制系统结构示意图。 [0028] 图中，1.滚珠轴承，2.惯量盘，3.第一惯量盘支架，4.惯量盘卡子，5.第二惯量盘支架，6.惯量盘支座，7.联轴器，8.传动轴，9.前级驱动装置，10.后级驱动装置，11.惯量信息交互模块，12.惯量系统监控模块，13.惯量信息匹配模块，14.惯量盘运输模块。具体实施方式 [0029] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。 [0030] 本发明高升力系统惯量模拟装置，如图1、2所示，包括滚珠轴承1、多个惯量盘2、第一惯量盘支架3、惯量盘卡子4、第二惯量盘支架5、惯量盘支座6、前级驱动装置9、后级驱动装置10、传动轴8、联轴器7。 [0031] 本发明高升力系统惯量模拟装置通过旋转的传动系完成模拟惯量的施加，因此一般通过安装在传动轴8上实现，传动轴8一般通过前级驱动装置9带动旋转，传动轴8与前级驱动装置9通过联轴器7连接。 [0032] 惯量计算公式I＝mr2。m为惯量盘质量，r为惯量盘和转轴的垂直距离。惯量的模拟主要用过惯量盘实现。 [0033] 惯量盘2：根据实际使用情况，确定施加总体惯量以及施加最小惯量，根据最小惯量设计惯量盘的惯量，加工多个相同惯量盘，使惯量盘惯量之和与总惯量相同。 [0034] 惯量盘2正常固定在惯量盘支座6的第二惯量盘支架5上，使用时，根据所施加惯量的大小，将不同的惯量盘2推入第一惯量盘支架3上安装固定即可。 [0035] 第一惯量盘支架3随传动轴8旋转，实现模拟惯量的施加；第二惯量盘支架5固定安装，用于多余的惯量盘2放置备用。 [0036] 第一惯量盘支架3随传动轴8一起转动。 [0037] 惯量盘卡子4：用于对需要使用的惯量盘进行固定及限位，确保惯量盘2与第一惯量盘支架3和第二惯量盘支架5紧密连接，防止传动轴8运动时出现松动。 [0038] 第二惯量盘支架5：用于安装其余的备用惯量盘2，通过惯量盘卡子4使惯量盘与第二惯量盘支架5一起，固定在惯量盘支座6上。 [0039] 第二惯量盘支架5中心安装有高速滚珠轴承1，通过高速滚珠轴承1将传动轴8与第二惯量盘支架5交联。 [0040] 惯量盘支座6：用于安装惯量盘支架II5与备用惯量盘2。 [0041] 前级驱动装置9以及后级驱动装置10：转动动力输入源。 [0042] 传动轴8：将各个部件连接起来，同时传递运动。 [0043] 如图3所示，惯量盘卡子卡4的打开和关闭通过惯量盘运输模块14来执行，盘运输模块14依次连接惯量信息匹配模块13、惯量系统监控模块12和惯量信息交互模块11。 [0044] 惯量信息交互模块11的作用为： [0045] (1)接收系统所需施加的总体惯量及最小惯量要求； [0046] (2)将上述信息发送至惯量系统监控模块。 [0047] 惯量系统监控模块12的作用为： [0048] 用于采集、监控第一惯量盘支架3、第二惯量盘支架5上的惯量盘数量、规格及排列方式；将上述信息发送至惯量信息匹配模块。 [0049] 惯量信息匹配模块13的作用为： [0050] 接收惯量信息交互模块信息，制定惯量输入方案。将上述信息发送至惯量盘运输模块。 [0051] 惯量盘运输模块14的作用为： [0052] 用于打开、关闭惯量盘卡子4，用于夹持、搬运、放置惯量盘(惯量盘运输模块14可以是机械手、机械臂等自动化设备)。 [0053] 本发明高升力系统惯量模拟装置的模拟方法，惯量模拟前，首先进行如下工作： [0054] 根据系统所需施加的总体惯量及最小惯量要求，确定与需求相匹配的惯量盘的数量及规格；将确定好的惯量盘安装于第二惯量盘支架5上，并通过惯量盘卡子4将惯量盘2固定在第二惯量盘支架5上； [0055] 根据系统当前实际惯量需求，将第二惯量盘支架5上的惯量盘卡子4卸下，从第二惯量盘支架5上取下与当前实际惯量需求相匹配的惯量盘2，并沿着传动轴8推到第一惯量盘支架3上，然后再用惯量盘卡子4分别将第二惯量盘支架5上剩余的惯量盘2(图1中剩余两个惯量盘2)及第一惯量盘支架3上新推入的惯量盘2(图1中推到第一惯量盘支架3上的惯量盘2为三个)进行固定；惯量模拟的具体过程为： [0056] 前级驱动装置9和/或后级驱动装置10带动传动轴8，安装于第一惯量盘支架3上的惯量盘同步旋转运动，第二惯量盘支架5保持静止，提供系统所需惯量； [0057] 判断系统所需惯量是否变化； [0058] 若发生变化，则停止转动，重新调整第一惯量盘支架和第二惯量盘支架上的惯量盘数量； [0059] 若未发生变化，则保持当前状态。 [0060] 本发明提供的惯量模拟装置可使用到其他领域的惯量模拟。