光电经纬仪载车平顺性试验研究

　　引　言

　　光电经纬仪是对飞行物体进行外弹道测量的精密光学仪器[1-2]。目前,国内试验靶场所采用的光电经纬仪大部分是固定式的,即经纬仪安装在固定的塔台、圆顶内。使用时,只需要开启圆顶。随着靶场试验任务的变化,要求经纬仪可以移动布站,以满足不同试验任务的需要。经纬仪载车是光电经纬仪实现机动布站的承载和运输平台[3]。对于精密设备载车的平顺性,旨在反映乘员和车载设备耐受能力(耐疲劳或耐损坏)一定时,车辆能够行驶的最高车速和最长持续时间,应归于机动性范畴[4]。由于光电经纬仪结构的特殊性,决定了它只能承受很弱的振动、冲击。研究载车平顺性的目的在于控制振动的传递,使车载光电经纬仪在运输过程中所受到的振动、冲击在可承受的范围内。本文针对四轮独立悬挂式经纬仪载车进行了平顺性试验,并对试验结果进行了分析。

　　1　载车平顺性评价方法

　　载车的平顺性可用载车系统振动框图(见图1)来表示。系统的“输入”主要是载车以一定车速驶过随机的不平路面,经过轮胎、悬架和减振器等弹性与阻尼元件和悬挂质量与非悬挂质量构成的系统振动,传递到悬挂质量或光电仪器上的加速度就是“输出”的振动物理量[5]。目前,评价汽车的平顺性有两种方法[6]:一是以“疲劳-降低工效界限”即以TFD-f曲线来评价乘员的工作环境(其中TFD为疲劳-降低工效的时间,它是以振动频率f和振动的加权加速度总均方根为自变量);二是测量车箱加速度的均方根值以评价货物的运输环境。显然,第1种评价方法是强调人体对振动方向和振动频率的敏感性。由于本次试验的对象为设备载车,从实际道路运输的安全性出发,宜着重评价设备的运输环境,故采用第2种评价方法。

　　2　载车平顺性试验

　　2.1　试验条件

　　(1)道路条件:依据国家标准GB4970-1996[6]的规定,试验路面应平直,纵坡不大于1%,路面干燥,不平度应均匀无突变,长度不小于3 km。试验路面为沥青路(相当于二级公路)和砂石路(相当于三级公路)。经现场考查,本次载车平顺性试验的沥青路选择在102国道长春至范家屯路段中的平直路段;砂石路选择在怀德镇至范家屯镇乡间路段中的平直路段。

　　(2)载车技术参数:载车为某型号四轮独立悬挂特种拖车。载车自重为8 500 kg,仪器重为3 500 kg,轮胎充气压力为910 kPa。

        (3)试验车速:按GB4970-1996的规定,试验车速至少应包括常用车速在内的3种车速。考虑到用户牵引车和路面的具体情况,选择50 km/h和20 km/h分别为沥青和砂石路面的常用车速。据此,匀速行驶平顺性试验车速在沥青路面为30,40和50 km/h;在砂石路面为10,20和30 km/h。