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控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的機構(gòu)的制作方法

文檔序號:9234877閱讀:407來源:國知局
控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種應(yīng)用于軌跡捕獲系統(tǒng)的控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的機構(gòu),屬于試驗空氣動力學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]軌跡捕獲系統(tǒng)是在風(fēng)洞試驗中模擬飛行器級間分離,機彈、外掛物分離時分離體與母體之間相互干擾流場的風(fēng)洞試驗系統(tǒng),在試驗過程中,根據(jù)安裝于分離體模型內(nèi)的天平測得的氣動力,解算飛行力學(xué)方程,得到分離體模型下一步的姿態(tài)和位移,計算機將命令輸入到多自由度運動機構(gòu)中,各運動機構(gòu)根據(jù)指令完成分離體模型的位置和姿態(tài)改變。
[0003]在試驗過程中分離體模型的姿態(tài)改變包括滾轉(zhuǎn)角度的改變,因此在整套系統(tǒng)中需要一套控制導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)姿態(tài)運動的機構(gòu)實現(xiàn)模型滾轉(zhuǎn)姿態(tài)的改變。但是分離體模型通常較小,考慮到風(fēng)洞堵塞度以及整套運動機構(gòu)對模型氣動力的干擾等問題,滾轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的體積要小,但是要輸出滿足試驗要求的扭矩實現(xiàn)短時間內(nèi)模型滾轉(zhuǎn)角度的改變,同時滾轉(zhuǎn)角度控制的精度要高,保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0004]考慮到空間限制以及干擾等問題,目前國內(nèi)的軌跡捕獲系統(tǒng)的滾轉(zhuǎn)運動機構(gòu)大多采用拐接頭的方式,將滾轉(zhuǎn)運動機構(gòu)安裝在距離模型較遠的位置,從而降低滾轉(zhuǎn)運動機構(gòu)對模型尾部流場的干擾(附圖4),但是在滾轉(zhuǎn)電機帶動拐接頭滾轉(zhuǎn)過程中,模型除滾轉(zhuǎn)外出現(xiàn)其他方向的位移,需要對其進行補償,才能使模型到達真實位置,損失系統(tǒng)的設(shè)計位移,限制了模型本身的移動范圍,且?guī)砀嗾`差,增加工作時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是提供一種應(yīng)用于軌跡捕獲系統(tǒng)的控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的機構(gòu),能夠在捕獲軌跡試驗中,直接實現(xiàn)分離體模型的滾轉(zhuǎn)控制,無須補償,使模型短時間內(nèi)到達試驗要求的姿態(tài)。本發(fā)明的控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的機構(gòu)是直接安裝在分離體模型尾部(參照圖3),同時兼顧模型阻塞度、尾部流場干擾等問題,無須對滾轉(zhuǎn)過程進行補償,精度可達0.1°。
[0006]本發(fā)明的控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的機構(gòu)包括:支桿、接頭、套筒、驅(qū)動控制裝置和尾錐,所述支桿的一端與所述接頭的前端以同中心軸的方式緊固相連,其另一端用于安裝天平和分離體模型,所述接頭以能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式安裝于所述套筒的前端開口處,所述接頭具有后端軸,當(dāng)所述接頭安裝在所述套筒上時,所述后端軸伸進所述套筒中,所述驅(qū)動機構(gòu)整體安裝于所述套筒內(nèi),所述驅(qū)動控制裝置的驅(qū)動軸與所述后端軸緊固相連,從而能夠驅(qū)動所述后端軸帶動所述接頭和所述支桿進行旋轉(zhuǎn),所述尾錐堵塞在所述套筒的后端開
□ O
[0007]優(yōu)選所述驅(qū)動控制機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)變壓器、減速器、電機和編碼器,所述旋轉(zhuǎn)變壓器通過軸承固定在所述后端軸上,所述后端軸通過聯(lián)軸器與所述減速器軸相連,所述減速器通過轉(zhuǎn)接套筒固定在所述套筒中,所述減速器軸與所述電機的驅(qū)動軸相連,所述電機與所述編碼器相連,并且所述后端軸、所述減速器軸,所述電機的驅(qū)動軸和所述編碼器的中心軸均位于所述套筒的中軸線上,所述尾錐在所述編碼的后端堵塞住所述套筒。
[0008]優(yōu)選所述接頭與所述支桿采用脹緊連接和鍵連接的方式接合,以防止在旋轉(zhuǎn)過程中,二者之間出現(xiàn)軸向和周向的位移,所述接頭與所述套筒之間采用兩個軸承固定,以保證所述接頭能夠有旋轉(zhuǎn)自由度,而不存在徑向和軸向位移。
[0009]優(yōu)選在所述套筒的上壁的位于所述接頭后端的軸承的后部的位置設(shè)有開孔,所述開孔通過蓋板封堵。
[0010]優(yōu)選所述蓋板的厚度大于所述套筒壁的厚度,當(dāng)所述蓋板蓋在所述開孔上時,所述蓋板剛好擋在用于位于所述接頭后部的軸承后端的上部。
[0011]優(yōu)選所述套筒的下部的壁上開有上下兩層走線槽,分別用于編碼器線和電機線的走線。
[0012]優(yōu)選還包括連接頭,所述連接頭以與所述套筒軸線成30度夾角位于所述套筒前端的下部,分別經(jīng)過各自的所述走線槽的所述編碼器線和所述電機線以及旋轉(zhuǎn)變壓器線均經(jīng)由所述連接頭與控制系統(tǒng)相連。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點如下:
[0014]1.本發(fā)明可實現(xiàn)在風(fēng)洞軌跡捕獲試驗中模型滾轉(zhuǎn)姿態(tài)控制,模型角度改變能夠達到±360°,且堵塞度低,控制精度高,可達到0.1°,控制響應(yīng)時間短,剛度高。
[0015]2.本發(fā)明將滾轉(zhuǎn)機構(gòu)直接安裝在模型尾部驅(qū)動模型滾轉(zhuǎn),除滾轉(zhuǎn)外不存在其他方向位移及角度改變,無須補償修正,避免因修正帶來的誤差,機構(gòu)精度高。
[0016]3.本發(fā)明將電機線與編碼器線分開,兩條走線槽分別走線,避免二者產(chǎn)生信號干擾,保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0017]4.本發(fā)明采用了旋轉(zhuǎn)變壓器實時監(jiān)測導(dǎo)彈末端的滾轉(zhuǎn)角度,避免利用編碼器測量滾轉(zhuǎn)角度中含有減速器機械間隙等帶來的誤差。
【附圖說明】
[0018]圖1為控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的機構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2為控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的機構(gòu)外觀圖。
[0020]圖3為本發(fā)明的控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的機構(gòu)安裝位置示意圖。
[0021]圖4為現(xiàn)有的軌跡捕獲系統(tǒng)中滾轉(zhuǎn)運動機構(gòu)安裝位置示意圖。
[0022]符號說明
[0023]1.支桿2.接頭3.套筒4.旋轉(zhuǎn)變壓器5.軸承6.蓋板
[0024]7.聯(lián)軸器8.減速器9.電機10.編碼器11.轉(zhuǎn)接套筒12.走線槽
[0025]13.走線槽14.尾錐15.出口 16.軸承17.入口 18.入口 19.后端軸
[0026]20.連接頭21.出口 22.母機23.分離體模型24.滾轉(zhuǎn)運動機構(gòu)
[0027]25.拐接頭和支桿26.分離體模型27.母機模型
【具體實施方式】
[0028]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明的具體實施方案進一步地詳細描述。
[0029]如圖1、2所示,本發(fā)明應(yīng)用于軌跡捕獲系統(tǒng)的控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的機構(gòu)通過將控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的驅(qū)動控制裝置串聯(lián)式安裝在套筒3中,并通過接頭2與支撐天平和分離體膜型的支桿I連接,套筒3的后端安裝有尾錐14,這樣,在將本發(fā)明的控制分離體模型滾轉(zhuǎn)的機構(gòu)應(yīng)用在實驗中時,其堵塞度低(參照圖3),并且由于驅(qū)動控制機構(gòu)直接通過接頭控制支桿I旋轉(zhuǎn),由支桿I帶動分離體膜型旋轉(zhuǎn),所以能夠?qū)崿F(xiàn)模型角度±360°的改變,控制精度高,能夠達到0.1°,并且控制響應(yīng)時間短,剛度高。
[0030]在本實施例中,接頭2與支桿I以同中心軸的方式通過脹緊連接和鍵連接的方式配合,防止在旋轉(zhuǎn)過程中,可防止二者之間出現(xiàn)滑動錯位等現(xiàn)象,避免二者之間出現(xiàn)軸向和周向的
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