具体实施方式

一种游动发动机负载模拟装置及方法，用于模拟真实游动发动机的真实负载特性，为伺服机构的研究性试验、产品性能验收试验、寿命试验提供接近与真实负载对等的动态加载试验条件。提高产品的测试效率和场地利用率，节约生产成本，负载模拟装置包括安装机架、惯性负载模拟装置、摩擦负载模拟装置、角位移传感器、传动主轴、分体式连接接口、基座，具体为：

用于安装伺服机构的安装机架设置于基座顶部，对安装机架、惯性负载模拟装置、摩擦负载模拟装置、角位移、基座组成的负载模拟装置的组合刚度进行调整，传动主轴穿过安装机架两端同时穿过惯性负载模拟装置中心，对惯性负载进行模拟、调节的惯性负载模拟装置通过传动主轴安装于安装机架上，对摩擦负载进行模拟、调节的摩擦负载模拟装置设置于安装机架一侧，角位移传感器设置于摩擦负载模拟装置壳体外侧，安装于安装机架上的伺服机构通过分体式连接接口与传动主轴连接；

安装机架为悬臂梁结构一体成型铸件，伺服机构于安装机架上的伺服机构安装孔处悬空安装，所述伺服机构安装孔位腰形孔，伺服机构安装位置通过腰形孔进行调节；

惯性负载模拟装置包括压盖、转动惯量调节片、钢砂、主惯量块，所述主惯量块为空心结构，内置钢砂以模拟游动发动机内部流动工质，通过压盖封存，当进行惯性负载模拟时，通过配置不同数量的转动惯量调节片、不同重量钢砂完成模拟；

摩擦负载模拟装置包括导向块、压簧、调力螺钉、轴瓦式摩擦片，摩擦负载模拟装置通过传动主轴穿过中心并连接于安装机架一侧，传动主轴径向两侧对称布置轴瓦式摩擦片，抱住传动主轴并施加摩擦负载，轴瓦式摩擦片对传动主轴施加的正压力通过调整调力螺钉并利用导向块改变压簧压缩量进行调整；

调力螺钉为阶梯状结构，与导向块接触，接触端为光滑端，另一端为细牙螺纹端；

分体式连接接口包括端面齿、螺钉、垫块，惯性负载模拟装置连接接口与伺服机构端连接接口通过端面齿连接，端面齿通过螺钉、定位销固定于传动主轴上，端面齿与传动主轴间设置有连接垫块，伺服机构与端面齿相对位置通过调整垫块厚度进行调整；

基座为锥状，基座地面通过地脚螺钉固定于地基上以减少基座对伺服机构动态特性的影响；

角位移传感器用于测量伺服机构带动主轴所转动的角度；

游动发动机负载模拟方法，步骤如下：

(1)进行游动发动机负载模拟装置部件安装；

其中，所述游动发动机负载模拟装置包括安装机架、惯性负载模拟装置、摩擦负载模拟装置、角位移传感器、传动主轴、分体式连接接口、基座，将安装机架安装于基座上，将伺服机构安装于安装机架上，通过分体式连接接口连接传动主轴与伺服机构，并依次安装惯性负载模拟装置于安装机架中部，安装摩擦负载模拟装置于安装机架外侧，并安装角位移传感器；

(2)通过安装机架的腰形孔调整伺服机构安装位置，并调整负载模拟装置的组合刚度，完成前期调试；

(3)分别通过惯性负载模拟装置、摩擦负载模拟装置模拟所需惯性负载、摩擦负载，通过角位移传感器记录测量数据；

(4)进行游动发动机负载模拟试验。

下面结合具体实施例进行进一步说明：

在本实施例中，可实现伺服机构负载特性准确模拟、负载可调、安装刚度可变、伺服机构快速安装等功能的装置，主要由安装机架、惯性负载模拟装置、摩擦负载施加装置、角位移、基座等组成，如图1所示。

安装机架-1、分体式连接接口-2、惯性负载模拟装置-3、摩擦负载模拟装置-4、角位移传感器-5、传动主轴-6、基座-7。

如图2所示为可调刚度的整体式伺服机构安装机架。机架整体设计为一体成型的铸件，伺服机构安装位置悬空，为悬臂梁结构，同时伺服机构安装孔设计为腰形孔，可通过腰形孔适当调整伺服机构的安装位置，从而对整个模拟负载装置和伺服机构组成的这个系统的组合刚度进行调整，即方便模拟负载装置前期的调试，又能满足不同负载要求产品的测试需求。

如图3所示为内置冷却液的游动发动机惯性负载的模拟装置。由于游动发动机工作过程中其内腔是充满液体工作介质的，本发明设计的惯性负载模拟装置的主惯量块为空心的，内置钢砂，用于模拟真实喷管中的可流动的工作介质，最大程度实现对真实负载特性的模拟。惯性负载大小可通过配置不同数量转动惯量调节片和不同重量的钢砂实现连续调节。

如图4所示为一种简易可调的摩擦负载模拟装置。通过在传动主轴径向两侧对称布置轴瓦式摩擦片抱住传动主轴施加摩擦负载。手动调整调力螺钉，通过导向块改变压簧压缩量，从而改变摩擦片给主轴施加的正压力，达到调整摩擦负载。此种摩擦负载调节方式简单可靠。调力螺钉设计为阶梯状，与导向块接触一端为光滑段，另一端为细牙螺纹，可实现摩擦负载的连续调节。

如图5所示为位置可调的伺服机构与负载连接接口设计。负载模拟装置端的连接接口与伺服机构端接口一致，为端面齿。由于负载台端的端面齿需要频繁与不同的伺服机构对接，齿面易磨损和损坏，故负载台端的端面齿采用分体式设计，即端面齿通过螺钉和定位销固定在传动主轴上，便于拆卸和更换，在端面齿损坏时不用更换主轴，节约维修时间。另一方面，端面齿与主轴之间有设计有连接垫块，调整垫块的厚度，可满足不同测试要求下伺服机构与台体端面齿相对位置频繁改变的需求，尤其是在负载模拟装置与伺服机构联试参数摸索阶段。

如图6所示为真实喷管负载机架和模拟负载机架通用的基座。基座设计为锥状，底面通过地脚螺钉固定在地基上，安装牢固，可减少基座对伺服机构动态特性的影响。同时基座上部开有防控方便安装机架的拆装。可同时满足伺服机构模拟负载与真实喷管负载的使用。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。