一种摇摆测试平台
未命名
07-09
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1.本发明涉及测试设备技术领域,特别是指一种摇摆测试平台。
背景技术:
2.当前船用多源传感设备开始广泛应用于各类船舶,由于船舶在正常航行中产生的倾斜摇摆,传感器提供方及第三方检验认证机构需要对其使用效果进行有效试验及评估,以确定是否满足要求。
3.现有对传感器的评估方案主要方案是依据实验室试验评估以及实船安装调试评估。通过在实验室内搭建固定的试验平台,实现多源感知设备的试验,实验室环境受制于空间及环境的单调,难以模拟船载环境,无法实现预期效果;而通过在实船安装多源传感装备,在船舶系泊、航行试验阶段实现调试及测试评估工作。实船安装工艺复杂,试验成本高,风险大。
技术实现要素:
4.本发明要解决的技术问题是提供一种摇摆测试平台,以提高船舶摇摆测试的安全性及准确性,同时降低测试成本及复杂度。
5.为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
6.一种摇摆测试平台,包括:
7.底座;
8.支撑部,所述支撑部设置于所述底座的上方,包括主体框架以及活动连接于所述主体框架内的支撑板;其中所述主体框架与所述底座活动连接;
9.第一摇摆装置,所述第一摇摆装置设置于所述底座与所述主体框架之间;
10.第二摇摆装置,所述第二摇摆装置设置于所述主体框架与所述支撑板之间。
11.可选的,所述第一摇摆装置为第一电动推杆;所述第二摇摆装置为第二电动推杆;
12.可选的,所述第一摇摆装置包括:
13.第一摇摆机构,所述第一摇摆机构的一端与所述底座活动连接,另一端与所述主体框架活动连接。
14.可选的,所述第一摇摆机构包括:
15.曲柄,所述曲柄的第一端与所述底座活动连接;
16.连杆,所述连杆的第一端与所述曲柄的第二端活动连接,所述连杆的第二端与所述主体框架活动连接。
17.可选的,所述第一摇摆机构包括:
18.至少两个第一回位弹簧;至少两个所述第一回位弹簧对称设置于所述底座与所述主体框架活动连接间隙处,且至少两个所述第一回位弹簧的第一端与所述底座的一边固定连接,第二端与所述主体框架的一边固定连接;
19.第一液压缸,所述第一液压缸的一端与所述底座活动连接,另一端与所述支撑板
活动连接。
20.可选的,所述第二摇摆装置包括:
21.第二摇摆机构,所述第二摇摆机构的设置于所述主体框架上,且所述第二摇摆机构的一侧与所述支撑板活动接触。
22.可选的,所述第二摇摆机构包括:
23.第一凸轮,所述第一凸轮设置于所述主体框架上,且一端与所述支撑板的第二面活动接触;
24.第二凸轮,所述第二凸轮与所述第一凸轮对称设置于所述主体框架上,且一端与所述支撑板的第二面活动接触。
25.可选的,所述第一凸轮设置有第一支撑轴;所述第二凸轮上设置有第二支撑轴。
26.可选的,所述第二摇摆机构包括:
27.至少两个第二回位弹簧;至少两个所述第二回位弹簧对称设置于所述主体框架与所述支撑板活动连接间隙处,且至少两个所述第二回位弹簧的第一端与所述主体框架的一边固定连接,第二端与所述支撑板的一边固定连接;
28.第二液压缸,所述第二液压缸的一端与所述底座活动连接,另一端与所述支撑板活动连接。
29.可选的,所述底座包括:底板、第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆;
30.所述第一支撑杆、所述第二支撑杆以及所述第三支撑杆的一端均垂直且固定于所述底板上;
31.所述第一支撑杆与所述第二支撑杆长度相同,且大于所述第三支撑杆的长度。
32.可选的,所述第一摇摆装置为第一电动推杆;所述第二摇摆装置为第二电动推杆;
33.所述第一电动推杆的第一端与所述底座活动连接,第二端与所述主体框架活动连接;
34.所述第二电动推杆的第一端与所述主体框架活动连接,第二端与所述支撑板活动连接。
35.可选的,所述的摇摆测试平台,还包括以下至少一项:
36.至少一个驱动电机,至少一个所述驱动电机与所述第一摇摆装置或所述第二摇摆装置电连接;
37.至少一个待测传感器,至少一个所述待测传感器固定连接于所述支撑板的第一面上。
38.本发明的上述方案至少包括以下有益效果:
39.本发明的上述方案,提供一种摇摆测试平台,包括:底座;支撑部,所述支撑部设置于所述底座的上方,包括主体框架以及活动连接于所述主体框架内的支撑板;其中所述主体框架与所述底座活动连接;第一摇摆装置,所述第一摇摆装置设置于所述底座与所述主体框架之间;第二摇摆装置,所述第二摇摆装置设置于所述主体框架与所述支撑板之间;通过底座、支撑部以及第一摇摆装置、第二摇摆装置的设置,提高船舶摇摆测试评估的准确性及实用性;避免传统实船安装测试传感设备的复杂度,以及实船成本、风险,实现了模拟船舶摇摆测试的实用性与经济性的高度统一。
附图说明
40.图1是本发明实施例提供的摇摆测试平台侧视图;
41.图2是图本发明实施例提供的底座结构的立体图;
42.图3是图本发明实施例提供的曲柄结构的立体图;
43.图4是图本发明实施例提供的凸轮结构的立体图;
44.图5是图本发明实施例提供的支撑板结构的立体图;
45.图6是图本发明实施例提供的连杆结构的立体图;
46.图7是图本发明实施例提供的主体框架结构的立体图;
47.图8是图本发明实施例提供的摇摆测试平台中第一摇摆装置与第二摇摆装置均为电动推杆的立体图;
48.图9是图8摇摆测试时一摇摆测试角度的侧视图;
49.图10是图8摇摆测试时另一摇摆测试角度的侧视图;
50.图11是图8摇摆测试时一摇摆测试角度的主视图;
51.图12是图8摇摆测试时另一摇摆测试角度的主视图;
52.图13是本发明一可选实施例提供的摇摆测试平台侧视图;
53.图14是图9的左视图;
54.图15是本发明一可选实施例提供的摇摆平台前后摇摆测试示意图;
55.图16是图15的第一摇摆角度测试示意图;
56.图17是图15的第二摇摆角度测试示意图;
57.图18是图15的第三摇摆角度测试示意图;
58.图19是本发明一可选实施例提供的摇摆平台左右摇摆测试示意图;
59.图20是图19的第一摇摆测试角度示意图;
60.图21是图19的第二摇摆测试角度测试示意图;
61.图22是本发明实施例提供的车载平台侧视图。
62.附图标号说明:1、底座;101、第一支撑杆;102、第二支撑杆;103、第三支撑杆;104、底板;2、曲柄;21、第一齿轮;22、连接杆;221、第二连接孔;31、第一凸轮;32、第二凸轮;33、第二齿轮;4、连杆;41、第三连接轴;42、第三连接孔;5、主体框架;51、第一连接孔;52、第一连接轴;53、第四支撑杆;54、侧框架;6、支撑板;61、第一平板;62、第二平板;63、第三平板、64、第二连接轴;7、待测传感器;8、第一电动推杆;9、第二电动推杆;10、第一回位弹簧;11、第一液压缸;12、第二回位弹簧;13、第二液压缸;14、车头;15、车厢。
具体实施方式
63.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
64.如图1所示,本发明的实施例提出一种摇摆测试平台,包括:
65.底座1;
66.支撑部,所述支撑部设置于所述底座1的上方,包括主体框架5以及活动连接于所
述主体框架5内的支撑板6;其中所述主体框架5与所述底座1活动连接;
67.第一摇摆装置,所述第一摇摆装置设置所述底座1与所述主体框架5之间;
68.第二摇摆装置,所述第二摇摆装置设置于所述主体框架5与所述支撑板6之间。
69.该实施例中,所述底座1作为整个摇摆平台的主要支撑结构,如图2所示,所述底座1可以包括:底板104、第一支撑杆101、第二支撑杆102、第三支撑杆103;所述第一支撑杆101、所述第二支撑杆102以及所述第三支撑杆103的一端均垂直固定于所述底板104上,并在所述底板104形成三角形的位置关系,所述第一支撑杆101、所述第二支撑杆102以及所述第三支撑杆103的另一端开设有连接孔;其中,所述第一支撑杆101与所述第二支撑杆102对称设置于所述底板104的两侧,所述第一支撑杆101与所述第二支撑杆102的长度相同且大于所述第三支撑杆103的长度;在进行摇摆测试时,所述底座1的底板104水平设置于测试所用的载重平台上;这里所述底板104、所述第一支撑杆101、所述第二支撑杆102、所述第三支撑杆103可以是一体成型的,以便于生产制造;
70.所述支撑部设置于所述底座1的上方,所述支撑部包括主体框架5以及活动连接于所述主体框架5内的支撑板6;如图7所示,所述主体框架5中设置有第四支撑杆53,所述第四支撑杆53的两端分别与所述主体框架5的两侧固定连接,以保证整个主体框架的稳固性,所述第四支撑杆53与所述主体框架5也可以是一体成型;所述第四支撑杆53上开设有通孔,所述第四支撑杆53的两端分别设置有两根支撑柱,两根支撑柱的端部分别开设有第一连接孔51;所述主体框架5的两端还分别设置有第一连接轴52,通过所述第一连接轴52、所述第一支撑杆101、所述第二支撑杆102上的连接孔,将所述主体框架5与所述底座1活动连接;
71.如图6所示,所述支撑板6可以包括:第一平板61、第二平板62、第三平板63;所述第一平板61与所述第三平板63平行设置,所述第二平板62的两端分别垂直并固定连接于所述第一平板61、所述第三平板63上;所述第一平板61的两侧设置有第二连接轴64,通过所述第一连接孔51与所述第二连接轴64,将所述支撑板6与所述主体框架5活动连接,且通过所述主体框架5上设置的两根支撑柱,可以将所述第一平板61活动连接于所述主体框架5的上方,当所述支撑板6与所述主体框架活动连接时,所述第一连接轴52与所述第二连接轴64在空间上垂直,在进行摇摆测试时,所述第一平板61上用于放置测试所需的待测传感器7;
72.所述第一摇摆装置设置所述底座1与所述主体框架5之间,在进行摇摆测试时,所述第一摇摆装置可以控制所述主体框架5与所述支撑板6绕所述第一连接轴52在z轴所在的平面内前后旋转转动;
73.所述第二摇摆装置设置于所述主体框架5与所述支撑板6之间,在进行摇摆测试时,所述第二摇摆装置可以控制所述支撑板6的第一平板61在所述主体框架5内绕所述第二连接轴64在z轴所在的平面内左右旋转转动;
74.通过所述底座1、主体框架5以及支撑板6的设置与配合,可以为所述待测传感器7提供固定位置,保证所述待测传感器7在进行摇摆测试时的稳定性,进而提高摇摆测试结果的准确性;通过第一摇摆装置与第二摇摆装置的设置以及所述第一连接轴52、所述第二连接轴64的设置配合,可以实现整个摇摆测试平台在不同方向上的周期性摇摆模拟,避免了实船安装的风险,以及在实验室环境中测试传感设备受制于空间及环境而导致的测试结果的单一性,进一步提高了测试过程的安全性以及测试结果的准确性;同时整个摇摆平台安装及结构简单,降低了测试成本,实现了实用性与经济性的高度统一。
75.本发明的一可选实施例中,所述的摇摆测试平台,还可以包括以下至少一项:
76.至少一个驱动电机,至少一个所述驱动电机与所述第一摇摆装置或所述第二摇摆装置电连接;
77.至少一个待测传感器7,至少一个所述待测传感器7固定连接于所述支撑板6的第一面上。
78.该实施例中,至少一个所述驱动电机为所述第一摇摆装置或第二摇摆装置提供摇摆的动力,以实现晃动环境的模拟;所述驱动电机可以通过传动机构与所述第一摇摆装置或第二摇摆装置连接;
79.在进行摇摆测试时,所述待测传感器7设置于所述第一平板61上,以采集相应数据,对摇摆测试结果进行分析。
80.本发明的一可选实施例中,所述第一摇摆装置为第一电动推杆8;所述第二摇摆装置为第二电动推杆9;
81.所述第一电动推杆8的第一端与所述底座1活动连接,第二端与所述主体框架5活动连接;
82.所述第二电动推杆9的第一端与所述主体框架5活动连接,第二端与所述支撑板6活动连接。
83.如图8所示,该实施例中,所述第一摇摆装置与所述第二摇摆装置可以均为电动推杆;所述第一电动推杆8的第一端与所述底座1活动连接,第二端与所述主体框架5上的第四支撑杆53活动连接;所述第二电动推杆9的第一端与所述主体框架5上设置的侧框架54活动连接,第二端与所述支撑板6上开设的安装孔活动连接;这里,所述支撑板6可以是只包含第一平板的支撑板;
84.所述第一电动推杆8与所述第二电动推杆9的设置同时也可以分别对所述主体框架5、所述支撑板6起到支撑作用;所述第一电动推杆8与所述第二电动推杆9上分别集成有驱动电机;通过驱动电机驱动所述第一电动推杆8、所述第二电动推杆9的伸缩,实现所述摇摆测试装置在z轴所在的平面内左右及前后摇摆;
85.具体的:
86.前后摇摆(通过驱动电机驱动第一电动推杆8实现):在摇摆测试前,所述第一电动推杆8预置起始位置与所述主体框架5保持垂直的姿态;当启动所述驱动电机,如图9所示,所述第一电动推杆8开始伸长时,所述主体框架5带动所述支撑板6后倾,在伸长到行程的最长处期间所述主体框架5持续后倾,待所述第一电动推杆8已达到最大行程时后倾达到22.5
°
;所述第一电动推杆8达到最大行程后,此时所述驱动电机反转,所述第一电动推杆8开始往下缩短,在向下缩短的期间,所述主体框架5的后倾角减小,逐渐回正,在缩短到预置起始位置时,所述主体框架5开始向前倾斜,并且在所述第一电动推杆8缩短的最小长度处,如图10所示,所述主体框架5向前倾斜角度达到22.5
°
;此时所述驱动电机再次反转,所述第一电动推杆8往上伸长,所述主体框架5开始回正,在所述第一电动推杆8处于预置起始位置时,所述主体框架5回正,完成一个周期;
87.左右摇摆(通过驱动电机驱动第二电动推杆9实现):在摇摆测试前,所述第二电动推杆9预置起始位置与所述支撑板6保持垂直的姿态;当启动所述驱动电机,如图11所示,所述第二电动推杆9开始伸长时,所述主体框架5带动所述支撑板6左倾,在伸长到行程的最长
处期间所述支撑板6持续左倾,待所述第二电动推杆9已达到最大行程时左倾达到22.5
°
;所述第二电动推杆9达到最大行程后,此时所述驱动电机反转,所述第二电动推杆9开始往下缩短,在向下缩短的期间,所述支撑板6的左倾角减小,逐渐回正,在缩短到预置起始位置时,所述支撑板6开始向右倾斜,并且在所述第二电动推杆9缩短的最小长度处向右倾斜角度达到22.5
°
,如图12所示;此时所述驱动电机再次反转,所述第二电动推杆9往上伸长,所述支撑板6开始回正,在所述第二电动推杆9处于预置起始位置时,所述支撑板6回正,完成一个周期。
88.本发明的一可实现实例中,所述驱动电机还电连接有电机控制器;通过电机控制器,可以改变第一电动推杆8、第二电动推杆9中直流电机的输入电流电压,从而实现第一电动推杆8和第一电动推杆9速度可变、行程可变。在摇摆测试时,使主体框架5前后摇摆、支撑板6的左右摇摆的周期和角度可选。通过改变摇摆平台的周期和角度,以准确模拟船舶或车辆在实际场景中发生晃动的多种情况,避免了实船安装的风险,以及在实验室环境中测试传感设备受制于空间及环境而导致的测试结果的单一性,进一步提高了测试过程的安全性以及测试结果的准确性。
89.本发明的一可选实施例中,所述第一摇摆装置可以包括:
90.第一摇摆机构,所述第一摇摆机构的一端与所述底座1活动连接,另一端与所述主体框架5活动连接;
91.该实施例中,所述第一摇摆机构的一端与所述主体框架5活动连接,另一端与所述底座1上的第三支撑杆103活动连接;
92.进一步的,所述第一摇摆机构包括:
93.曲柄2,所述曲柄2的第一端与所述底座1活动连接;
94.连杆4,所述连杆4的第一端与所述曲柄2的第二端活动连接,所述连杆4的第二端与所述主体框架5活动连接。
95.该实施例中,如图3所示,所述曲柄2可以包括第一齿轮21(第一齿轮也可以用带轮替换),以及与所述第一齿轮21固定连接的连接杆22;其中,所述第一齿轮21与所述底座1上的第三支撑杆103固定连接,所述连接杆22的一端开设有第二连接孔221,并通过所述第二连接孔221与所述连杆4的第一端活动连接;所述第一齿轮21与所述连接杆22可以是一体成型;
96.如图6所述,所述连杆4的第一端设置有第三连接轴41,并与所述第三连接孔221配合活动连接;所述连杆4的第二端设置为弧状且开设有第三连接孔42,通过设置弧状第二端,以便于与所述主体框架5活动连接,同时在进行摇摆测试时可以减小所述主体框架5与所述连杆4之间的摩擦力;
97.所述底座1上的第三支撑杆103、所述曲柄2、所述连杆4以及所述主体框架5形成曲柄摇杆机构,在进行摇摆测试时,所述曲柄2的第一齿轮21可以通过传动机构与所述驱动电机连接,并在所述驱动电机的带动下绕所述第三支撑杆103转动,所述连杆4在所述第三连接轴41与所述第二连接孔221的配合下,随所述第一齿轮21同方向转动,并带动所述主体框架5绕所述第一连接轴52在z轴所在的平面内前后旋转转动。
98.如图13所示,本发明的一可选实施例中,所述第一摇摆机构可以包括:
99.至少两个第一回位弹簧10;至少两个所述第一回位弹簧10对称设置于所述底座1
与所述主体框架5连接间隙处,且至少两个所述第一回位弹簧10的第一端与所述主体框架5的一边固定连接,第二端与所述底座1的一边固定连接;
100.第一液压缸11,所述第一液压缸11的一端与所述底座1活动连接,另一端与所述主体框架5活动连接。
101.该实施例中,至少两个所述第一回位弹簧10设置于所述底座1与所述主体框架5活动连接间隙处,两个所述第一回位弹簧10的第一端与所述主体框架5的一边固定连接,第二端与所述底座1一边固定连接;
102.所述第一液压缸11的上方连接着第一活塞杆,所述第一液压缸11的一端与所述底座1的底板104活动连接,另一端通过所述第一活塞杆与所述主体框架5活动连接;在进行摇摆测试前,至少两个所述第一回位弹簧处于自然伸展状态;在进行摇摆测试时,通过液压泵给所述液压缸11施加液压力使所述第一活塞杆伸长,并推动所述主体框架5相对于所述底座1绕所述第一连接轴52在z轴所在的平面内前后旋转;进一步的,可以通过预先设置的三位四通的换向阀,改变所述第一活塞杆的运动方向,当所述活塞杆压缩时,拉动主体框架5相对于所述底座1绕所述第一连接轴52在z轴所在的平面内前后旋转;当所述液压缸11未启动或所述活塞杆出现故障时,此时由于主体框架5两侧的第一回位弹簧10被拉伸,在所述第一回位弹簧10的弹性力作用下,所述主体框架5带动所述支撑板6恢复到水平位置;
103.通过周期性的通过换向阀改变所述第一活塞杆的运动方向便可以控制所述主体框架5周期性地在z轴所在的平面内前后旋转,实现所述主体框架5以及所述支撑板6绕所述第一连接轴52在z轴所在的平面内发生前后晃动;在所述液压缸11未开启或所述活塞杆出现故障时,由于设置第一回位弹簧10,在所述第一回位弹簧10的弹性力作用下,所述主体框架5带动所述支撑板6恢复到水平位置,以准确模拟船舶或车辆在实际场景中发生晃动的情况,避免了实船安装的风险,以及在实验室环境中测试传感设备受制于空间及环境而导致的测试结果的单一性,进一步提高了测试过程的安全性以及测试结果的准确性。
104.本发明的一可选实施例中,所述第二摇摆装置可以包括:
105.第二摇摆机构,所述第二摇摆机构的设置于所述主体框架5上,且所述第二摇摆机构的一侧与所述支撑板6活动接触。
106.该实施例中,所述第二摇摆机构设置于所述主体框架5,且所述第二摇摆机构的一侧与所述主体框架活动连接,另一侧与所述支撑板6的第一平板61活动接触;
107.进一步的,如图4所示,所述第二摇摆机构可以包括:
108.第一凸轮31,所述第一凸轮31设置于所述主体框架5上,且一端与所述支撑板6的第二面活动接触;
109.第二凸轮32,所述第二凸轮32与所述第一凸轮31对称设置于所述主体框架5上,且一端与所述支撑板6的第二面活动接触。
110.该实施例中,所述第一凸轮31与所述第二凸轮32对称设置于所述主体框架5上,所述第一凸轮31与所述第二凸轮32通过第二齿轮33(第二齿轮也可以用带轮替代)连接,所述33穿过所述主体框架5的第四支撑杆53上的通过,并与所述主体框架活动连接;
111.所述第一凸轮31、所述第二凸轮32的设置,并配合所述主体框架5、所述支撑板6形成凸轮机构,在进行摇摆装置测试时,所述第一凸轮31、所述第二凸轮32通过传动机构与所述驱动电机连接,所述驱动电机驱动所述第一凸轮31、所述第二凸轮32转动;在转动的过程
中,所述第一凸轮31、所述第二凸轮32的长轴交替旋转,并推动所述第一平板61在所述主体框架5内绕所述第二连接轴64在z轴所在的平面内周期性左右旋转;所述第一凸轮31与所述第二凸轮32的旋转轴线与所述第一平板61绕所述底座1旋转的轴线重合;
112.通过设置长短轴交替的凸轮,以准确模拟船舶或车辆在实际场景中发生晃动的情况,避免了实船安装的风险,以及在实验室环境中测试传感设备受制于空间及环境而导致的测试结果的单一性,进一步提高了测试过程的安全性以及测试结果的准确性。
113.如图14所示,本发明的一可选实施例中,所述第二摇摆机构可以包括:
114.至少两个第二回位弹簧12;至少两个所述第二回位弹簧12对称设置于所述主体框架5与所述支撑板6活动连接间隙处,且至少两个所述第二回位弹簧12的第一端与所述主体框架5的一边固定连接,第二端与所述支撑板6的一边固定连接;
115.第二液压缸13,所述第二液压缸13的一端与所述底座1固定连接,另一端与所述支撑板6固定连接。
116.该实施例中,至少两个所述第二回位弹簧12设置于所述主体框架5与所述支撑板6活动连接间隙处,两个所述第二回位弹簧12的第一端与所述主体框架5的一边固定连接,第二端与支撑板6的一边固定连接,这里所述支撑板6可以是只包含第一平板的支撑板;
117.所述第二液压缸13的上方连接着第二活塞杆,所述第二液压缸13的一端与所述底座1的底板104活动连接,另一端通过所述第二活塞杆与所述支撑板6活动连接;在进行摇摆测试前,至少两个所述第一回位弹簧处于自然伸展状态;在进行摇摆测试时,通过液压泵给所述第二液压缸13施加液压力使所述第二活塞杆伸长,并推动所述支撑板6相对于所述主体框架5绕所述第一连接轴52在z轴所在的平面内左右旋转;进一步的,可以通过预先设置的三位四通的换向阀,改变所述第二活塞杆的运动方向,当所述第二活塞杆压缩时,拉动支撑板6相对于所述主体框架5绕所述第一连接轴52在z轴所在的平面内左右旋转;当所述液压缸13未启动或所述活塞杆出现故障时,此时由于支撑板6两侧的第二回位弹簧12被拉伸,在所述第二回位弹簧12的弹性力作用下,促使所述支撑板6恢复到水平位置,并实现述支撑板6绕所述第一连接轴52在z轴所在的平面内发生左右晃动;
118.通过周期性的通过换向阀改变所述第二活塞杆的运动方向便可以控制所述支撑板6周期性地在z轴所在的平面内左右旋转;在所述液压缸13未开启或所述活塞杆出现故障时,由于设置所述第二回位弹簧12,在所述第二回位弹簧12的弹性力作用下,所述支撑板6恢复到水平位置,实现所述支撑板6绕所述第二连接轴64在z轴所在的平面内发生左右晃动,以准确模拟船舶或车辆在实际场景中发生晃动的情况,避免了实船安装的风险,以及在实验室环境中测试传感设备受制于空间及环境而导致的测试结果的单一性,进一步提高了测试过程的安全性以及测试结果的准确性。
119.本发明的一可选实施例中,所述第二摇摆机构还可以包括:
120.与所述主体框架5固定连接的偏心圆盘,所述偏心圆盘上设置有销轴,所述销轴的一端与所述偏心圆盘活动连接,另一端与所述支撑板接触;
121.这里,所述偏心圆盘可以通过传动机构与所述驱动电机连接;在进摇摆测试时,所述驱动电机通过传动机构带动所述偏心圆盘转动,安装在所述偏心圆盘上的销轴也会随所述偏心圆盘一起转动;由于所述销轴的另一端套在所述第一平板61底部的圆柱上,因此当所述销轴在转动时前后方向的速度会使所述销轴在所述第一平板61上前后滑动而不带动
所述第一平板61运动,而所述销轴在左右方向的速度会带动所述第一平板61一起左右摆动,进而促使所述第一平板61在所述主体框架5内绕所述第二连接轴64在z轴所在的平面内周期性左右旋转。
122.本发明的上述实施例提供的摇摆测试平台在进行摇摆模拟测试时,所述摇摆测试平台可以通过所述底座1将整个摇摆测试平台固定于车载平台上;
123.优选的,如图22所示,所述车载平台可以包括:
124.车头14:所述车头14包括驾驶位和副驾驶位,其中驾驶位负责操纵车载平台,副驾驶位放置工作站,用于实时监测所述摇摆测试平台上的待测传感器收集到的数据。
125.车厢15:所述车厢15的上部用于固定放置所述摇摆测试平台,所述车厢15的内部用于安装所述摇摆测试平台的移动电源和服务器等,所述车厢15和所述摇摆测试平台可以通过可拆卸螺栓固定。
126.在进行摇摆模拟测试时,具体的:
127.1)实验条件
128.(1)所述支撑板6在以所述底板1的中垂线为轴线,绕所述底板1的中垂线前、后、左、右四个方向各倾斜22.5
°
,持续15min;
129.(2)按前后、左右二个水平轴向22.5
°
进行摇摆试验,一个位置转到另一位置的时间为10s,试验持续时间不少于15min;
130.(3)可根据安装的所述待测传感器7的试验需求,对摇摆周期和幅度进行改变,改变幅度的范围可以根据实际需要进行设置;
131.2)摇摆平台结构,每个结构之间的连接配合关系;
132.1、前后摇摆(以22.5
°
幅度和20s周期为例),也即是所述第一摇摆装置控制所述主体框架5绕所述第一连接轴52在z轴所在的平面内前后旋转转动;前后摇摆通过所述驱动电机驱动所述曲柄2来实现,规定所述曲柄2的转动方向为逆时针方向;
133.如图15所示,当所述驱动电机驱动所述曲柄2旋转到与水平面的夹角为14
°
时,所述主体框架5与所述支撑板6在水平面内;如图16所示,当所述曲柄2继续转动时所述主体框架5带动所述支撑板6前倾,在15
°
~90
°
期间所述主体框架5持续前倾,等到所述曲柄22转到90
°
时前倾达到22.5
°
;如图17所示,当所述曲柄2继续转动,在90
°
~148
°
期间,所述主体框架5的前倾角减小,逐渐回正,角度到达148
°
时回到水平位置;如图18所示,当所述曲柄2转到148
°
~270
°
时,所述主体框架5开始向后倾斜,角度到达270
°
时向后倾斜角度达到22.5
°
;所述曲柄2继续转动时所述主体框架5开始回正,所述曲柄2转到374
°
时所述主体框架5回正,完成一个周期。
134.2、左右摇摆(以22.5
°
幅度和20s周期为例):也即是所述第二摇摆装置可以控制所述支撑板6的第一平板61在所述主体框架5内绕所述第二连接轴64在z轴所在的平面内左右旋转转动;左右摇摆通过所述驱动电机驱动所述第一凸轮31、所述第二凸轮32来实现;
135.如图19所示,当所述第一凸轮31、所述第二凸轮32的长轴一前一后时,所述支撑板6处于水平状态;如图20所示,当所述驱动电机驱动所述第一凸轮31旋转90
°
时(所述第二凸轮32也旋转90
°
),所述第二凸轮32的长轴朝上,推动所述支撑板6向左倾斜达到22.5
°
;当所述第一凸轮31旋转到180
°
时(所述第二凸轮32也旋转180
°
),此时所述第一凸轮31、所述第二凸轮32的长轴也是长轴一前一后,所述支撑板6回到水平位置;如图21所示,当所述第二
凸轮32转动270
°
时(所述第一凸轮31也旋转270
°
),所述第一凸轮31的长轴向上,推动所述支撑板6向右侧倾斜22.5
°
;当所述第一凸轮31、所述第二凸轮32转动360
°
时,经过一个周期,所述支撑板6又回到图19所示的水平位置。
136.本发明的上述实施例,通过所述底座1、所述支撑板6以及所述主体框架5的设置与配合,可以为待测传感器提供固定位置,保证待测传感器在进行摇摆测试时的稳定性,进而提高摇摆测试结果的准确性;通过第一摇摆装置中的曲柄2、连杆4以及主体框架5与底座1上的第三支撑杆103形成曲柄摇杆机构,在进行摇摆测试时,曲柄2的第一齿轮21可以通过传动机构与驱动电机连接,并在驱动电机的带动下绕第三支撑杆103转动,连杆4在第三连接轴41与第二连接孔221的配合下,随第一齿轮21同方向转动,并带动主体框架5与支撑板6绕第一连接轴52在z轴所在的平面内前后旋转转动;通过第二摇摆装置中的第一凸轮31、第二凸轮32,并配合主体框架5、支撑板6形成凸轮机构,在进行摇摆装置测试时,第一凸轮31、第二凸轮32通过传动机构与驱动电机连接,驱动电机驱动第一凸轮31、第二凸轮32转动,在转动的过程中第一凸轮31、第二凸轮32的长轴交替旋转,并推动支撑板6的第一平板61在主体框架5内绕第二连接轴64在z轴所在的平面内周期性左右旋转转动;进而可以实现整个摇摆测试装置在不同方向上的周期性摇摆模拟,避免了实船安装的风险,以及在实验室环境中测试传感设备受制于空间及环境而导致的测试结果的单一性,进一步提高了测试过程的安全性以及测试结果的准确性;同时整个摇摆装置安装及结构简单,降低了测试成本,实现了实用性与经济性的高度统一;
137.此外,在测试满足海上航行速度的要求下,通过启动驱动电机驱动摇摆平台运动,即可模拟船载试验调试过程中周期性倾斜摇摆的环境;同时也可以在满足车辆测试速度的要求下行驶汽车即可模拟待测设备在车载试验调试过程中的环境。
138.以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
技术特征:
1.一种摇摆测试平台,其特征在于,包括:底座(1);支撑部,所述支撑部设置于所述底座(1)的上方,包括主体框架(5)以及活动连接于所述主体框架(5)内的支撑板(6);其中所述主体框架(5)与所述底座(1)活动连接;第一摇摆装置,所述第一摇摆装置设置于所述底座(1)与所述主体框架(5)之间;第二摇摆装置,所述第二摇摆装置设置于所述主体框架(5)与所述支撑板(6)之间。2.根据权利要求1所述的摇摆测试平台,其特征在于,所述第一摇摆装置包括:第一摇摆机构,所述第一摇摆机构的一端与所述底座(1)活动连接,另一端与所述主体框架(5)活动连接。3.根据权利要求2所述的摇摆测试平台,其特征在于,所述第一摇摆机构包括:曲柄(2),所述曲柄(2)的第一端与所述底座(1)活动连接;连杆(4),所述连杆(4)的第一端与所述曲柄(2)的第二端活动连接,所述连杆(4)的第二端与所述主体框架(5)活动连接。4.根据权利要求2所述的摇摆测试平台,其特征在于,所述第一摇摆机构包括:至少两个第一回位弹簧(10);至少两个所述第一回位弹簧(10)对称设置于底座(1)与主体框架(5)活动连接间隙处,且至少两个所述第一回位弹簧(10)的第一端与所述底座(1)的一边固定连接,第二端与所述主体框架(5)的一边固定连接;第一液压缸(11),所述第一液压缸(11)的一端与所述底座(1)活动连接,另一端与所述主体框架(5)活动连接。5.根据权利要求1所述的摇摆测试平台,其特征在于,所述第二摇摆装置包括:第二摇摆机构,所述第二摇摆机构的设置于所述主体框架(5)上,且所述第二摇摆机构的一侧与所述支撑板(6)活动接触。6.根据权利要求5所述的摇摆测试平台,其特征在于,所述第二摇摆机构包括:第一凸轮(31),所述第一凸轮(31)设置于所述主体框架(5)上,且一端与所述支撑板(6)的第二面活动接触;第二凸轮(32),所述第二凸轮(32)与所述第一凸轮(31)对称设置于所述主体框架(5)上,且一端与所述支撑板(6)的第二面活动接触。7.根据权利要求5所述的摇摆测试平台,其特征在于,所述第二摇摆机构包括:至少两个第二回位弹簧(12);至少两个所述第二回位弹簧(12)对称设置于所述主体框架(5)与所述支撑板(6)活动连接间隙处,且至少两个所述第二回位弹簧(12)的第一端与所述主体框架(5)的一边固定连接,第二端与所述支撑板(6)的一边固定连接;第二液压缸(13),所述第二液压缸(13)的一端与所述底座(1)活动连接,另一端与所述支撑板(6)活动连接。8.根据权利要求1所述的摇摆测试平台,其特征在于,所述底座(1)包括:底板(104)、第一支撑杆(101)、第二支撑杆(102)、第三支撑杆(103);所述第一支撑杆(101)、所述第二支撑杆(102)以及所述第三支撑杆(103)的一端均垂直且固定于所述底板(104)上;所述第一支撑杆(101)与所述第二支撑杆(102)长度相同,且大于所述第三支撑杆(103)的长度。
9.根据权利要求1所述的摇摆测试平台,其特征在于,所述第一摇摆装置为第一电动推杆(8);所述第二摇摆装置为第二电动推杆(9);所述第一电动推杆(8)的第一端与所述底座(1)活动连接,第二端与所述主体框架(5)活动连接;所述第二电动推杆(9)的第一端与所述主体框架(5)活动连接,第二端与所述支撑板(6)活动连接。10.根据权利要求1所述的摇摆测试平台,其特征在于,还包括以下至少一项:至少一个驱动电机,至少一个所述驱动电机与所述第一摇摆装置或所述第二摇摆装置电连接;至少一个待测传感器(7),至少一个所述待测传感器(7)固定连接于所述支撑板(6)的第一面上。
技术总结
本发明提供一种摇摆测试平台,包括:底座;支撑部,所述支撑部设置于所述底座的上方,包括主体框架以及活动连接于所述主体框架内的支撑板;其中所述主体框架与所述底座活动连接;第一摇摆装置,所述第一摇摆装置设置于所述底座与所述主体框架之间;第二摇摆装置,所述第二摇摆装置设置于所述主体框架与所述支撑板之间。本发明提供的方案提高了船舶摇摆测试的安全性及准确性。试的安全性及准确性。试的安全性及准确性。
技术研发人员:邓明星 曾炜 漆庆华 黎健宇 黄佳男 许小伟
受保护的技术使用者:武汉科技大学
技术研发日:2023.03.07
技术公布日:2023/6/3
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