一種大型導(dǎo)彈發(fā)動機六分量測力及校準(zhǔn)裝置制造方法
【專利摘要】一種大型導(dǎo)彈發(fā)動機六分量測力及校準(zhǔn)裝置，四個傳力組件垂直安裝在固定框與浮動框之間，且呈方形布置；另外四個傳力組件分別通過上下支撐架固定在浮動框和固定框上，且這四個傳力組件軸線相對于浮動框橫向安裝，安裝位置分別與上述方形的四個邊平行；四個力發(fā)生器垂直安裝在固定框與浮動框上，另外四個力發(fā)生器分別通過支撐架轉(zhuǎn)接橫向固定在浮動框和固定框之間，安裝位置分別與上述方形的四個邊平行；校準(zhǔn)時，力發(fā)生器產(chǎn)生的力通過浮動框傳遞給工作力傳感器，根據(jù)工作力傳感器測量的信息實現(xiàn)校準(zhǔn)；測力時，力發(fā)生器不工作，被測力通過浮動框傳遞給工作力傳感器，根據(jù)工作力傳感器測量的信息得到需要測量的力和力矩。
【專利說明】一種大型導(dǎo)彈發(fā)動機六分量測力及校準(zhǔn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明用于導(dǎo)彈發(fā)動機在高空環(huán)境、大馬赫數(shù)條件下的自由射流測力試驗，屬于 航空試驗與測試【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 美國、俄羅斯、日本等國類似的火箭自由射流試驗設(shè)備已運行多年，所匹配的力測 量裝置多為單分量或三分量測力設(shè)備，未找到同時測量六分量力和力矩的設(shè)備。最有代表 性是美國NASA LANGLEY8ft高溫風(fēng)洞，其匹配的測力設(shè)備也是縱向三分量的，即軸向力、法 向力和俯仰力矩。
[0003] 國內(nèi)有類似的預(yù)研階段使用的設(shè)備，匹配的測力設(shè)備尺寸小、載荷測量范圍小，為 風(fēng)洞使用的整體式天平結(jié)構(gòu)，校準(zhǔn)要在專門研制的校正架上進行。另外國內(nèi)也有僅測量推 力的單分量測力設(shè)備，能實現(xiàn)現(xiàn)場校準(zhǔn)。但能在現(xiàn)場進行校準(zhǔn)的大載荷六分量測力設(shè)備沒 有文獻可查。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大型導(dǎo)彈發(fā)動機六分 量測力及校準(zhǔn)裝置。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種大型導(dǎo)彈發(fā)動機六分量測力及校準(zhǔn)裝置，包括8 個力發(fā)生器、固定框、浮動框和8個傳力組件；
[0006] 其中四個傳力組件垂直安裝在固定框與浮動框之間，且呈方形布置；另外四個傳 力組件分別通過上下支撐架固定在浮動框和固定框上，且這四個傳力組件軸線相對于浮動 框橫向安裝，安裝位置分別與上述方形的四個邊平行；四個力發(fā)生器垂直安裝在固定框與 浮動框上，另外四個力發(fā)生器分別通過支撐架轉(zhuǎn)接橫向固定在浮動框和固定框之間，安裝 位置分別與上述方形的四個邊平行；
[0007] 所述的傳力組件包括工作力傳感器、傳力柔性梁、傳力法蘭；傳力柔性梁一端通過 螺桿與工作力傳感器固定，工作力傳感器直接固定在固定框上或者通過下支撐架固定在固 定框上；傳力柔性梁的另一端穿過傳力法蘭的通孔，傳力法蘭直接固定在浮動框上或者通 過上支撐架固定在浮動框上；
[0008] 校準(zhǔn)時，力發(fā)生器產(chǎn)生的力通過浮動框傳遞給工作力傳感器，根據(jù)工作力傳感器 測量的信息實現(xiàn)校準(zhǔn)；測力時，力發(fā)生器不工作，被測力通過浮動框傳遞給工作力傳感器， 根據(jù)工作力傳感器測量的信息得到需要測量的力和力矩。
[0009] 所述的力發(fā)生器包括驅(qū)動部件、導(dǎo)向部件、監(jiān)測元件和傳力部件；所述監(jiān)測元件為 測力傳感器；
[0010] 所述驅(qū)動部件包括伺服馬達和螺旋升降機，其中伺服馬達輸出扭矩，螺旋升降機 將伺服馬達的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為螺旋升降機絲杠的軸向直線運動，由絲杠帶動導(dǎo)向部件、檢 測元件和傳力部件做直線運動； toon] 所述導(dǎo)向部件包括托盤和導(dǎo)向柱，固定框套在螺旋升降機的絲杠上，位于螺旋升 降機上方且與螺旋升降機固定連接，托盤位于固定框上方，螺旋升降機的絲杠前端有安裝 用的螺紋，托盤通過中心螺紋孔旋緊在絲杠前端，導(dǎo)向柱的一端直接固定在固定框上或者 通過支撐架轉(zhuǎn)接固定在固定框上，另一端穿過托盤上預(yù)留的導(dǎo)向孔對托盤進行導(dǎo)向；測力 傳感器安裝在托盤上；
[0012] 所述傳力部件包括傳立桿、傳力銷、法蘭以及對稱配置在法蘭兩端的柔性梁；
[0013] 柔性梁為圓柱狀，沿軸向有通孔，兩個柔性梁對稱配置在法蘭兩側(cè)，柔性梁和法蘭 通過定位銷固定連接，傳力桿穿過柔性梁的軸向通孔，傳力銷穿過柔性梁端部的圓孔和傳 力桿對應(yīng)位置上的長槽孔，將柔性梁的兩端與傳力桿活動連接，傳力桿的一端旋緊在測力 傳感器上，另一端穿過浮動框，通過法蘭將力發(fā)生器直接固定在浮動框上或者通過支撐架 轉(zhuǎn)接固定在浮動框上。
[0014] 所述柔性梁包括固定端、自由端、第一片梁、第二片梁和基體；
[0015] 固定端和自由端位于基體的兩端，固定端的一端與法蘭通過定位銷固定連接，另 一端向外伸出一直U型的第一片梁，自由端的一端通過傳力銷與傳力桿活動連接，自由端 的另一端向外伸出一倒直U型的第二片梁；第一片梁與第二片梁呈十字交叉，十字交叉的 部分互不接觸；第一片梁的遠離固定端的一端連接在基體上，第二片梁的遠離自由端的一 端也連接在基體上，基體上開有減重孔，以減輕整個柔性梁的重量；基體和自由端之間有縫 隙，基體和固定端之間也有縫隙。
[0016] 所述第一片梁和第二片梁均僅能承受自由端施加的拉力。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為：
[0018] (1)本發(fā)明測力裝置為組裝式結(jié)構(gòu)，采用標(biāo)準(zhǔn)的大載荷、高精度力傳感器作為測量 元件，測量范圍可改變；并且能同時測量六個分量的力和力矩。
[0019] (2)本發(fā)明校準(zhǔn)與測力裝置集成在一起，使空間利用率高；校準(zhǔn)設(shè)備體積小，重量 輕，方便加工，節(jié)省成本；現(xiàn)場校準(zhǔn)能綜合現(xiàn)場干擾因素，大大提高測量精度。
[0020] (3)本發(fā)明力發(fā)生器結(jié)構(gòu)緊湊，通過不同的組合方式，可以精確產(chǎn)生天平校準(zhǔn)的力 和力矩，在保證天平性能不改變的前提下可以直接安裝在天平的固定端和自由端之間，以 此實現(xiàn)天平的原位校準(zhǔn)。且力發(fā)生器采用機電式力加載裝置，可雙向加載，抗干擾能力強， 加載精度高。
[0021] (4)本發(fā)明中的伺服馬達、螺旋升降機都是成熟產(chǎn)品，可靠性好。并且零部件的更 換和維護都比較方便，節(jié)省了研制成本和維護費用。
[0022] (5)本發(fā)明采用模塊化結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一安裝位置零部件之間的互換性好，通過更換伺服 馬達、高精度傳感器和精密傳力部件可以實現(xiàn)不同載荷范圍的加載，大大縮短了生產(chǎn)周期， 節(jié)約了成本。
[0023] (6)本發(fā)明可以實現(xiàn)雙向加載，由于單個柔性梁只能承受拉力，在連接法蘭兩邊對 稱配置柔性梁就可以實現(xiàn)拉力和壓力雙方向的加載。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明測力裝置與校準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明測力裝置的示意圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明傳力組件示意圖；
[0027] 圖4、5為圖3不同方向立體圖；
[0028] 圖6為本發(fā)明力發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖7為傳力部件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖8為柔性梁和法蘭的安裝示意圖；
[0031] 圖9為柔性梁結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖10為柔性梁結(jié)構(gòu)的全剖視圖；
[0033] 圖11為柔性梁結(jié)構(gòu)A-A剖視圖；
[0034] 圖12為柔性梁結(jié)構(gòu)的三維圖；
[0035] 圖13為傳立桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖14為導(dǎo)向部件安裝示意圖；
[0037] 圖15為托盤結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖16為托盤結(jié)構(gòu)的全剖視圖。

【具體實施方式】
[0039] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細說明，具體如下：
[0040] 如圖1所示，一種大型導(dǎo)彈發(fā)動機六分量測力及校準(zhǔn)裝置，包括八個力發(fā)生器 1-8、固定框9、浮動框10和八個傳力組件12-19 ;當(dāng)本裝置用于測力時，力發(fā)生器不工作，圖 2給出無力發(fā)生器安裝時的結(jié)構(gòu)，下稱測力裝置。
[0041] 其中四個傳力組件12、13、14、15垂直安裝在固定框9與浮動框10之間，且呈方形 布置；另外四個傳力組件16-19分別通過上下支撐架固定在浮動框10和固定框9上，且這 四個傳力組件軸線16-19相對于浮動框10橫向安裝，安裝位置分別與上述方形的四個邊平 行；四個力發(fā)生器1、2、3、4垂直安裝在固定框9與浮動框10上，另外四個力發(fā)生器5-8分 別通過支撐架轉(zhuǎn)接橫向固定在浮動框10和固定框9之間，安裝位置分別與上述方形的四個 邊平行；
[0042] 如圖3所示，每個傳力組件包括工作力傳感器123、傳力柔性梁124、傳力法蘭125 ; 如圖4、5所示，傳力柔性梁124是雙向正交的四棱柱體，即在四棱柱體相對的兩面的相同位 置分別向四棱柱體內(nèi)部加工凹槽，凹槽截面形狀在凹槽底部位置為圓形，圓形上為矩形槽， 圓形槽與矩形槽連通；四棱柱體另外兩個相對的兩面同樣加工上述凹槽；上述兩組凹槽正 交；在四棱柱體的兩端分別加工上述兩組凹槽得到傳力柔性梁124。傳力柔性梁124的主 要作用為傳遞沿其軸向的載荷，抑制其它方向的干擾。傳力柔性梁124-端通過螺桿與工 作力傳感器123固定，當(dāng)傳力組件垂直安裝時，工作力傳感器123直接固定在固定框9上， 當(dāng)橫向安裝時，工作力傳感器123通過下支撐架轉(zhuǎn)接固定在固定框9上；傳力柔性梁124的 另一端穿過傳力法蘭125的通孔，垂直安裝時，傳力法蘭125直接固定在浮動框10上，橫向 安裝時，通過上支撐架轉(zhuǎn)接固定在浮動框10上。
[0043] 如圖6所示，本發(fā)明力發(fā)生器包括驅(qū)動部件、導(dǎo)向部件、監(jiān)測元件、傳力部件；所述 監(jiān)測元件為測力傳感器25 ;所述驅(qū)動部件包括伺服馬達28和螺旋升降機27,其中伺服馬達 28輸出扭矩，螺旋升降機27通過其內(nèi)部的渦輪蝸桿將伺服馬達的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為螺旋升 降機絲杠的軸向直線運動，由絲杠帶動導(dǎo)向部件、檢測元件和傳力部件做直線運動。伺服馬 達28與螺旋升降機27通過中間的轉(zhuǎn)接座連接，用螺釘固定，伺服馬達28的輸出軸與螺旋 升降機27的輸入軸通過聯(lián)軸器相連，以傳遞馬達輸出的扭矩。垂直安裝時，螺旋升降機27 通過螺釘直接固定在固定框9上，橫向安裝時，螺旋升降機27通過支撐架轉(zhuǎn)接固定在固定 框9上。伺服馬達28的轉(zhuǎn)速和輸出扭矩等參數(shù)通過上位機控制，測力傳感器25的輸出信 號實時反饋給上位機，由此形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，由上位機通過傳感器的輸出值來判斷 是否達到了所需要的校準(zhǔn)力，然后控制馬達的運轉(zhuǎn)。
[0044] 導(dǎo)向部件包括托盤29 (如圖15和圖16所示）、導(dǎo)向柱26和固定框9 (如圖14所 示），固定框9套在螺旋升降機27的絲杠上，位于螺旋升降機27上方且與螺旋升降機27固 定連接，托盤29位于固定框9上方，螺旋升降機27的絲杠前端有安裝用的螺紋，托盤29通 過中心螺紋孔293旋緊在絲杠前端，導(dǎo)向柱26的一端固定在固定框9上，另一端穿過托盤 3上預(yù)留的導(dǎo)向孔292對托盤29進行導(dǎo)向；測力傳感器25用八個螺釘通過托盤29的安裝 螺紋孔291安裝在托盤29上；
[0045] 所述傳力部件包括傳立桿23 (如圖13所示）、傳力銷21、法蘭22以及對稱配置在 法蘭兩端的柔性梁24 (如圖7所示）。對稱配置在法蘭22兩端的柔性梁24通過定位銷固 定在法蘭上（如圖8所示）和法蘭作為一個整體。法蘭的安裝圓柱面起到定位的作用，保 證柔性梁內(nèi)孔中心線和螺旋升降機絲杠中心線的位置偏差在誤差允許的范圍內(nèi)。傳力銷21 從柔性梁24的圓孔和傳立桿23上的長槽孔內(nèi)穿過。法蘭22和浮動框10通過螺釘連接；
[0046] 如圖9、圖10、如圖11、圖12所示，柔性梁24是在圓柱狀材料的基礎(chǔ)上經(jīng)過電加工 和切削加工而成，外表面有通槽、銷孔和平面，內(nèi)部沿軸向有通孔，兩個柔性梁24對稱配置 在法蘭22兩側(cè)，柔性梁24和法蘭22通過定位銷固定連接，傳力桿23穿過柔性梁24的軸 向通孔，傳力銷21穿過柔性梁24端部的圓孔和傳力桿23對應(yīng)位置上的長槽孔，將柔性梁 24的兩端與傳力桿23活動連接，傳立桿23的一端旋緊在測力傳感器25上，垂直安裝時，另 一端穿過浮動框10,通過法蘭22將力發(fā)生器直接固定在浮動框10上；橫向安裝時，通過支 撐架轉(zhuǎn)接固定在浮動框10上。
[0047] 柔性梁24包括固定端241、自由端242、第一片梁243、第二片梁244和基體245 ;
[0048] 固定端241和自由端242位于基體245的兩端，固定端241的一端與法蘭22通過 定位銷固定連接，另一端向外伸出一直U型的第一片梁243,自由端242的一端通過傳力銷 21與傳力桿23活動連接，自由端242的另一端向外伸出一倒直U型的第二片梁244 ;第一 片梁243與第二片梁244呈十字交叉，十字交叉的部分互不接觸；第一片梁243的遠離固定 端241的一端連接在基體245上，第二片梁244的遠離自由端242的一端也連接在基體245 上，基體245上開有減重孔246,以減輕整個柔性梁24的重量；基體245和自由端242之間 有縫隙，基體245和固定端241之間也有縫隙。
[0049] 第一片梁243直U型和第二片梁244倒直U型的厚度都很薄，第一片梁243和第 二片梁244均僅能承受自由端242施加的拉力。，根據(jù)材料力學(xué)知識可知，片梁在壓力作用 下會失穩(wěn)、變形（原理同細長桿受壓失穩(wěn)變形一致），不能正常傳遞力。所以這種柔性梁只 能對自由端242施加拉力。
[0050] 力發(fā)生器的工作原理：在伺服馬達28驅(qū)動下，螺旋升降機27的絲杠向上（圖6中 所示方向）運動時，導(dǎo)向部件、檢測元件連同傳力桿23同時向上運動，當(dāng)上面?zhèn)髁︿N21和 傳力桿23上部長槽孔的下緣接觸時，加載力通過傳立桿23、傳力銷21傳遞給法蘭22上端 的柔性梁24,此時傳力桿23下部的長槽孔和下面的傳力銷21之間存在間隙，加載力不能通 過下面的傳力銷21傳遞給法蘭22下端的柔性梁24,加載力最終通過法蘭22傳遞給浮動框 10,對受試產(chǎn)品形成壓力。伺服馬達28帶動螺旋升降機27的絲杠向下（圖6中所示方向） 運動時，導(dǎo)向部件、檢測元件連同傳力桿23同時向下運動，當(dāng)下面?zhèn)髁︿N21和傳力桿23下 部長槽孔的下緣接觸時，加載力通過傳立桿23、傳力銷21傳遞給法蘭22下端的柔性梁24， 此時傳力桿23上部的長槽孔和上面的傳力銷21之間存在間隙，加載力不能通過上面的傳 力銷21傳遞給法蘭22上端的柔性梁24,加載力最終通過法蘭22傳遞給浮動框10對受試 產(chǎn)品形成拉力。
[0051] 整個力源裝置中，螺旋升降機27安裝在固定框9上作為固定端，法蘭22和浮動框 10連接作為自由端，該力發(fā)生器產(chǎn)生的力通過浮動框10施加給需要校準(zhǔn)的產(chǎn)品。
[0052] 本發(fā)明裝置在校準(zhǔn)時，當(dāng)伺服電機驅(qū)動升降機的絲杠上下移動時，托盤、力傳感器 及傳力桿同步移動。當(dāng)傳力桿向上移動，傳力桿上面的長槽的底部頂?shù)缴戏降膫髁︿N，從而 通過傳力銷、柔性桿、承力法蘭向浮動框施加向上的力。當(dāng)升降機的絲杠向下移動時，則對 浮動框施加向下的力，通過浮動框?qū)⒘鬟f給工作力傳感器123,根據(jù)測力傳感器25和工 作力傳感器123測量的信息實現(xiàn)校準(zhǔn)；例如按照圖1、2所示的安裝關(guān)系，力發(fā)生器1、力發(fā) 生器2、力發(fā)生器3、力發(fā)生器4組合作用可以施加土Y、土Mx及土Mz ;力發(fā)生器5和力發(fā)生 器6組合作用施加±X;力發(fā)生器7和力發(fā)生器8組合作用可以施加土Z及土My。8個力 發(fā)生器共同作用可以在試驗現(xiàn)場實現(xiàn)對測力裝置的多元校準(zhǔn)。
[0053] 例如各力發(fā)生器的測力傳感器的輸出信號按力發(fā)生器所示編號分別記為仏? U8，單位：mV，&?k8分別為測力傳感器的系數(shù)，單位：N/mV，L 12為力發(fā)生器1和力發(fā)生 器2之間的距離，L13為力發(fā)生器1和力發(fā)生器3之間的距離，L 78為力發(fā)生器7和力發(fā) 生器8之間的距離。則由力發(fā)生器所施加載荷分別為X= (K5· AU5+K6· AU6)，Y = (I · Λ 4+? · Λ U2+K3 · Λ U3+K4 · Λ U4)，Ζ = (Κ7 · Λ U7+K8 · Λ U8)，Μχ = [ (I · Λ %+1(3 · Δυ3)-(Κ2 ·Δυ2+Κ4 ·Δυ4)] *L12/2,My= (Κ7 ·Δ U7-K8 ·Δ U8) *L78/2,MZ= [ (^ ·Δ ·Δ U2) - (Κ3 · Λ U3+K4 · Λ U4) ] ·L13/2，需要施加力X時，由上位機給一個設(shè)定值X。，指示力發(fā)生器5 和力發(fā)生器6的馬達同時運轉(zhuǎn)，馬達驅(qū)動升降機的絲杠向左或向右同方向移動，力發(fā)生器5 和力發(fā)生器6的測力傳感器25產(chǎn)生讀數(shù)變化Λ U5和厶U6,將該讀數(shù)變化代入上式1計算出 力值X，上位機計算力值X與設(shè)定值\之差，判定如果在誤差范圍內(nèi)，則上位機指示馬達停 止運轉(zhuǎn)，將力值X通過上支撐架傳給浮動框10,浮動框?qū)⒘χ祩鹘o工作力傳感器123,工作 力傳感器123讀數(shù)發(fā)生變化，將該讀數(shù)錄入上位機，得到一組載荷和信號輸出的加載數(shù)據(jù)。 如果需要六個分量同時加載，則8個力發(fā)生器的馬達全部動作。
[0054] 測力時，力發(fā)生器不工作，被測力通過浮動框10傳遞給工作力傳感器123,例如按 照圖1、2所示的安裝關(guān)系，各傳力組件的工作力傳感器的輸出根據(jù)傳力組件編號分別記為 u12 ?u19。則 uFx = u16+u17, uFy = u12+u13+u14+u15, uFz = u18+u19, umx = (u12+u14)-(u13+u15)，u my =U18-U19, Umz = (U12+U13) - (U14+U15)，式中 UFx ?UMz 分別對應(yīng)公式中的Λ Ui，單位為 mV。
[0055] 利用校準(zhǔn)裝置的力發(fā)生器對測力裝置可以實行六分量多元加載，由加載數(shù)據(jù)，根 據(jù)最小二乘法原理，采用多元線性回歸分析方法，計算各分量的系數(shù)，得到測力裝置的校準(zhǔn) 公式，形如

【權(quán)利要求】
1. 一種大型導(dǎo)彈發(fā)動機六分量測力及校準(zhǔn)裝置，其特征在于：包括8個力發(fā)生器、固定 框（9)、浮動框（10)和8個傳力組件； 其中四個傳力組件垂直安裝在固定框（9)與浮動框（10)之間，且呈方形布置；另外四 個傳力組件分別通過上下支撐架固定在浮動框（10)和固定框（9)上，且這四個傳力組件軸 線相對于浮動框（10)橫向安裝，安裝位置分別與上述方形的四個邊平行；四個力發(fā)生器垂 直安裝在固定框（9)與浮動框（10)上，另外四個力發(fā)生器分別通過支撐架轉(zhuǎn)接橫向固定在 浮動框（10)和固定框（9)之間，安裝位置分別與上述方形的四個邊平行； 所述的傳力組件包括工作力傳感器（123)、傳力柔性梁（124)、傳力法蘭（125);傳力柔 性梁（124) -端通過螺桿與工作力傳感器（123)固定，工作力傳感器（123)直接固定在固 定框（9)上或者通過下支撐架固定在固定框（9)上；傳力柔性梁（124)的另一端穿過傳力 法蘭（125)的通孔，傳力法蘭（125)直接固定在浮動框（10)上或者通過上支撐架固定在浮 動框（10)上； 校準(zhǔn)時，力發(fā)生器產(chǎn)生的力通過浮動框（10)傳遞給工作力傳感器（123)，根據(jù)工作力 傳感器（123)測量的信息實現(xiàn)校準(zhǔn)；測力時，力發(fā)生器不工作，被測力通過浮動框（10)傳遞 給工作力傳感器（123)，根據(jù)工作力傳感器（123)測量的信息得到需要測量的力和力矩。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型導(dǎo)彈發(fā)動機六分量測力及校準(zhǔn)裝置，其特征在于： 所述的力發(fā)生器包括驅(qū)動部件、導(dǎo)向部件、監(jiān)測元件和傳力部件；所述監(jiān)測元件為測力傳感 器（25); 所述驅(qū)動部件包括伺服馬達（28)和螺旋升降機（27)，其中伺服馬達（28)輸出扭矩，螺 旋升降機（27)將伺服馬達的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為螺旋升降機絲杠的軸向直線運動，由絲杠帶 動導(dǎo)向部件、檢測元件和傳力部件做直線運動； 所述導(dǎo)向部件包括托盤（29)和導(dǎo)向柱（26)，固定框（9)套在螺旋升降機（27)的絲杠 上，位于螺旋升降機（27)上方且與螺旋升降機（27)固定連接，托盤（29)位于固定框（9) 上方，螺旋升降機（27)的絲杠前端有安裝用的螺紋，托盤（29)通過中心螺紋孔旋緊在絲杠 前端，導(dǎo)向柱（26)的一端直接固定在固定框（9)上或者通過支撐架轉(zhuǎn)接固定在固定框（9) 上，另一端穿過托盤（29)上預(yù)留的導(dǎo)向孔對托盤（29)進行導(dǎo)向；測力傳感器（25)安裝在 托盤（29)上； 所述傳力部件包括傳立桿（23)、傳力銷（21)、法蘭（22)以及對稱配置在法蘭兩端的柔 性梁（24); 柔性梁（24)為圓柱狀，沿軸向有通孔，兩個柔性梁（24)對稱配置在法蘭（22)兩側(cè)，柔 性梁（24)和法蘭（22)通過定位銷固定連接，傳力桿（23)穿過柔性梁（24)的軸向通孔，傳 力銷（21)穿過柔性梁（24)端部的圓孔和傳力桿（23)對應(yīng)位置上的長槽孔，將柔性梁（24) 的兩端與傳力桿（23)活動連接，傳力桿（23)的一端旋緊在測力傳感器（25)上，另一端穿 過浮動框（10)，通過法蘭（22)將力發(fā)生器直接固定在浮動框（10)上或者通過支撐架轉(zhuǎn)接 固定在浮動框（10)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大型導(dǎo)彈發(fā)動機六分量測力及校準(zhǔn)裝置，其特征在于： 所述柔性梁（24)包括固定端（241)、自由端（242)、第一片梁（243)、第二片梁（244)和基體 (245)； 固定端（241)和自由端（242)位于基體（245)的兩端，固定端（241)的一端與法蘭（22) 通過定位銷固定連接，另一端向外伸出一直U型的第一片梁（243)，自由端（242)的一端通 過傳力銷（21)與傳力桿（23)活動連接，自由端（242)的另一端向外伸出一倒直U型的第 二片梁（244);第一片梁（243)與第二片梁（244)呈十字交叉，十字交叉的部分互不接觸； 第一片梁（243)的遠離固定端（241)的一端連接在基體（245)上，第二片梁（244)的遠離 自由端（242)的一端也連接在基體（245)上，基體（245)上開有減重孔（246)，以減輕整個 柔性梁（24)的重量；基體（245)和自由端（242)之間有縫隙，基體（245)和固定端（241) 之間也有縫隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大型導(dǎo)彈發(fā)動機六分量測力及校準(zhǔn)裝置，其特征在于： 所述第一片梁（243)和第二片梁（244)均僅能承受自由端（242)施加的拉力。
【文檔編號】G01L25/00GK104111138SQ201410181686
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】鄭芳, 劉丹, 孫侃, 皮組成, 郎衛(wèi)東, 武家陶 申請人:中國航天空氣動力技術(shù)研究院