專(zhuān)利名稱(chēng)：推進(jìn)系統(tǒng)綜合測(cè)試平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種推進(jìn)系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備，可用于飛行器推進(jìn)系統(tǒng)的性能仿真測(cè)試。
背景技術(shù)：
在飛行器研究和設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要進(jìn)行推進(jìn)系統(tǒng)的性能測(cè)試。一般通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)或車(chē)載試驗(yàn)?zāi)M飛行工況，測(cè)量推進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，為研究和設(shè)計(jì)工作提供依據(jù)。其中， 測(cè)試技術(shù)是一種重要手段，因此各種測(cè)量設(shè)備廣泛使用，而這些設(shè)備的安裝和使用往往直接影響到試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和測(cè)量的精度和準(zhǔn)確度。隨著研究的需要和測(cè)試技術(shù)的不斷發(fā)展， 被測(cè)設(shè)備已經(jīng)由最初的靜態(tài)測(cè)量向動(dòng)態(tài)測(cè)量轉(zhuǎn)變，這就要求測(cè)量設(shè)備能夠準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性。
在風(fēng)洞中進(jìn)行推進(jìn)系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，一般采用天平機(jī)構(gòu)。而常規(guī)天平機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)上的缺陷，各自由度運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生耦合，以致各自由度方向的測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)互相干擾。此外，當(dāng)推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)，對(duì)傳感器的影響很大，嚴(yán)重影響測(cè)量精度，以致得出的數(shù)據(jù)淹沒(méi)在振動(dòng)噪音中而無(wú)法使用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種推進(jìn)系統(tǒng)綜合測(cè)試平臺(tái)，在進(jìn)行推進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試時(shí)，可排除各自由度之間的干擾，并且將振動(dòng)最大限度的隔離，提高測(cè)量精度。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是推進(jìn)系統(tǒng)綜合測(cè)試平臺(tái)，所述的推進(jìn)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和螺旋槳兩部分；包括支架、固定托板、直線(xiàn)滑移組件、滑動(dòng)底板、萬(wàn)向連接裝置、動(dòng)力傳動(dòng)軸系、推拉力軸承座、拉力傳感器、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器。
直線(xiàn)滑移組件由直線(xiàn)導(dǎo)軌和低阻尼導(dǎo)向塊組成，直線(xiàn)導(dǎo)軌固定于固定托板上，低阻尼導(dǎo)向塊與滑動(dòng)底板連接，通過(guò)低阻尼導(dǎo)向塊與直線(xiàn)導(dǎo)軌的相互配合，使得滑動(dòng)底板相對(duì)固定托板單自由度滑動(dòng)；推拉力軸承座固定于滑動(dòng)底板前端，被測(cè)試動(dòng)力裝置安裝在滑動(dòng)底板上，被測(cè)試動(dòng)力裝置的輸出軸通過(guò)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器與動(dòng)力傳動(dòng)軸系連接，動(dòng)力傳動(dòng)軸系穿過(guò)推拉力軸承座與被測(cè)螺旋槳連接；拉力傳感器兩端通過(guò)萬(wàn)向連接裝置分別固定在滑動(dòng)底板和固定托板上，固定托板固定在支架上。
所述的低阻尼導(dǎo)向塊與直線(xiàn)導(dǎo)軌采用滑槽結(jié)構(gòu)，二者的配合面安裝滾珠。
所述的低阻尼導(dǎo)向塊與直線(xiàn)導(dǎo)軌之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)不大于O. 005。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為
(I)本發(fā)明裝置在進(jìn)行推進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試時(shí)，排除了各自由度之間的干擾， 將推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)和外界干擾(如氣動(dòng)干擾等)最大限度的隔離，提高了測(cè)量精度。
(2)本發(fā)明直線(xiàn)滑移組件上安裝滑動(dòng)底板，滑動(dòng)底板只可沿推力線(xiàn)方向滑動(dòng)，滑動(dòng)摩擦系數(shù)不大于O. 005 ;滑動(dòng)底板其它自由度運(yùn)動(dòng)被直線(xiàn)滑移組件限制，直線(xiàn)滑移組件的制造精度可有效降低推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其它自由度方向的振動(dòng)和位移，有效減小拉力傳感器測(cè)量誤差。
(3)本發(fā)明扭矩傳感器安裝于推拉力軸承座和被測(cè)試動(dòng)力裝置之間，推拉力軸承座可限制動(dòng)力傳動(dòng)軸系除沿軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)外的其它自由度，可將推力線(xiàn)方向力直接傳遞到滑動(dòng)底板，并將推力線(xiàn)方向力和動(dòng)力傳動(dòng)軸徑向跳動(dòng)與扭矩傳感器隔離，有效減小扭矩傳感器測(cè)量誤差。
(4)本發(fā)明拉力傳感器通過(guò)萬(wàn)向連接裝置固定在固定托板和滑動(dòng)底板上，拉力傳感器位置可根據(jù)被測(cè)動(dòng)力裝置位置進(jìn)行軸線(xiàn)對(duì)中調(diào)節(jié)，使其準(zhǔn)確測(cè)量推力線(xiàn)方向力。


圖I為本發(fā)明裝配總圖2為本發(fā)明局部視圖3a、3b為本發(fā)明直線(xiàn)滑移組件俯視圖、正視圖4為本發(fā)明推拉力軸承座局部視圖具體實(shí)施方式
推進(jìn)系統(tǒng)綜合測(cè)試平臺(tái)主要應(yīng)用于小型飛行器推進(jìn)系統(tǒng)性能測(cè)試。其包括支架I、 固定托板2、直線(xiàn)滑移組件3、滑動(dòng)底板4、萬(wàn)向連接裝置8、動(dòng)力傳動(dòng)軸系5、推拉力軸承座6、拉力傳感器9、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7，如圖1、2所示；本發(fā)明通過(guò)相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，將各自由度運(yùn)動(dòng)隔離，排除了各自由度之間的干擾，將推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)和外界干擾如氣動(dòng)干擾等最大限度的隔離，提高了測(cè)量精度。實(shí)施方式如下
軸向推力線(xiàn)方向自由度，固定托板2以厚板材和型材構(gòu)成剛度較大的復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，安裝面精磨后，安裝直線(xiàn)滑移組件3的滑動(dòng)導(dǎo)軌31，滑動(dòng)導(dǎo)軌上嵌入低阻尼導(dǎo)向塊32， 滑動(dòng)底板4與低阻尼導(dǎo)向塊固定，使得滑動(dòng)底板4相對(duì)固定托板2只可沿推力線(xiàn)方向滑動(dòng)， 滑動(dòng)摩擦系數(shù)不大于O. 005 ;滑動(dòng)底板4其它自由度運(yùn)動(dòng)被直線(xiàn)滑移組件3限制，直線(xiàn)滑移組件3的制造精度可有效降低推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其它自由度方向的振動(dòng)和位移，并減小滑動(dòng)摩擦力；拉力傳感器9兩端固定點(diǎn)通過(guò)萬(wàn)向連接裝置8固定在固定托板2和滑動(dòng)底板4上， 拉力傳感器9位置可根據(jù)被測(cè)動(dòng)力裝置位置進(jìn)行軸線(xiàn)對(duì)中調(diào)節(jié)，使其準(zhǔn)確測(cè)量推力線(xiàn)方向力，有效減小其它自由度受力和振動(dòng)對(duì)拉力傳感器9的干擾，提高測(cè)量精度。
所述的低阻尼導(dǎo)向塊與直線(xiàn)導(dǎo)軌采用燕尾滑槽結(jié)構(gòu)，二者的配合面安裝滾珠，如圖3a、3b所示。由于低阻尼導(dǎo)向塊32與滑動(dòng)導(dǎo)軌31結(jié)合面采用燕尾滑槽結(jié)構(gòu)，二者相對(duì)位移自由度被限制在推力線(xiàn)方向。二者配合面安裝的滾珠起到兩個(gè)作用，一是減小滑動(dòng)摩擦系數(shù)，二是減小除推力線(xiàn)方向自由度外其它自由度方向的振動(dòng)和位移。
動(dòng)力傳動(dòng)軸系回轉(zhuǎn)方向自由度動(dòng)力傳動(dòng)軸系5、推拉力軸承座6、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7、被測(cè)試動(dòng)力裝置同軸安裝在滑動(dòng)底板4上，滑動(dòng)底板4為剛性體，且安裝面精磨處理， 以保證同軸度；推拉力軸承座6安裝于扭矩傳感器7之前，推拉力軸承座6承受推力線(xiàn)方向力，并將推力線(xiàn)方向力傳遞到滑動(dòng)底板4，推拉力軸承座6內(nèi)安裝高精度雙向角推力軸承 61，如圖4所示，可將推力線(xiàn)方向力和軸系徑向跳動(dòng)與扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7有效隔離，扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7僅承受軸系回轉(zhuǎn)方向自由度的扭矩，使其準(zhǔn)確測(cè)量軸系回轉(zhuǎn)扭矩和轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明未詳細(xì)說(shuō)明部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。
權(quán)利要求
1.推進(jìn)系統(tǒng)綜合測(cè)試平臺(tái)，所述的推進(jìn)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和螺旋槳兩部分；其特征在于包括支架(I)、固定托板(2)、直線(xiàn)滑移組件(3)、滑動(dòng)底板(4)、萬(wàn)向連接裝置(8)、動(dòng)力傳動(dòng)軸系(5)、推拉力軸承座￠)、拉力傳感器(9)、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(7)； 直線(xiàn)滑移組件(3)由直線(xiàn)導(dǎo)軌和低阻尼導(dǎo)向塊組成，直線(xiàn)導(dǎo)軌固定于固定托板(2)上，低阻尼導(dǎo)向塊與滑動(dòng)底板(4)連接，通過(guò)低阻尼導(dǎo)向塊與直線(xiàn)導(dǎo)軌的相互配合，使得滑動(dòng)底板(4)相對(duì)固定托板(2)單自由度滑動(dòng)；推拉力軸承座(6)固定于滑動(dòng)底板(4)前端，被測(cè)試動(dòng)力裝置安裝在滑動(dòng)底板(4)上，被測(cè)試動(dòng)力裝置的輸出軸通過(guò)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(7)與動(dòng)力傳動(dòng)軸系(5)連接，動(dòng)力傳動(dòng)軸系(5)穿過(guò)推拉力軸承座(6)與被測(cè)螺旋槳連接；拉力傳感器(9)兩端通過(guò)萬(wàn)向連接裝置⑶分別固定在滑動(dòng)底板⑷和固定托板⑵上，固定托板(2)固定在支架(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的推進(jìn)系統(tǒng)綜合測(cè)試平臺(tái)，其特征在于所述的低阻尼導(dǎo)向塊與直線(xiàn)導(dǎo)軌采用滑槽結(jié)構(gòu)，二者的配合面安裝滾珠。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的推進(jìn)系統(tǒng)綜合測(cè)試平臺(tái)，其特征在于所述的低阻尼導(dǎo)向塊與直線(xiàn)導(dǎo)軌之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)不大于O. 005。
全文摘要
推進(jìn)系統(tǒng)綜合測(cè)試平臺(tái)，所述的推進(jìn)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和螺旋槳兩部分；直線(xiàn)滑移組件(3)由直線(xiàn)導(dǎo)軌和低阻尼導(dǎo)向塊組成，直線(xiàn)導(dǎo)軌固定于固定托板(2)上，低阻尼導(dǎo)向塊與滑動(dòng)底板(4)連接，通過(guò)低阻尼導(dǎo)向塊與直線(xiàn)導(dǎo)軌的相互配合，使得滑動(dòng)底板(4)相對(duì)固定托板(2)單自由度滑動(dòng)；推拉力軸承座(6)固定于滑動(dòng)底板(4)前端，被測(cè)試動(dòng)力裝置安裝在滑動(dòng)底板(4)上，被測(cè)試動(dòng)力裝置的輸出軸通過(guò)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(7)與動(dòng)力傳動(dòng)軸系(5)連接，動(dòng)力傳動(dòng)軸系(5)穿過(guò)推拉力軸承座(6)與被測(cè)螺旋槳連接；拉力傳感器(9)兩端通過(guò)萬(wàn)向連接裝置(8)分別固定在滑動(dòng)底板(4)和固定托板(2)上，固定托板(2)固定在支架(1)上。
文檔編號(hào)G01M9/06GK102937509SQ20121043097
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者周波, 郭林 申請(qǐng)人:中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院