應變天平溫度影響校準系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，屬于飛行試驗的測試設備領域，其包括支撐架；天平加載頭和砝碼加載機構，砝碼加載機構具有砝碼加載單元和升降單元；其中砝碼加載單元包括連接桿；沿連接桿的長度方向依次排列在連接桿上的多個砝碼盤和沿多個砝碼盤的排列方向依次設置的多個砝碼，任一砝碼的底面設置有第一沉孔，在第一沉孔的孔底沿砝碼的厚度方向設置有第一通孔，第一沉孔的直徑大于砝碼盤的直徑，第一通孔的直徑小于砝碼盤的直徑；連接桿依次穿過多個砝碼的第一通孔，多個砝碼盤位于多個砝碼的第一沉孔中且與多個第一沉孔一一對應。本發(fā)明通過上述技術方案實現(xiàn)了砝碼的自動階梯加載或卸載，能適應不同的環(huán)境溫度。
【專利說明】應變天平溫度影響校準系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于飛行試驗的測試設備領域，特別涉及一種應變天平溫度影響校準系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]飛艇飛行時螺旋槳的拉力和扭矩數(shù)據(jù)是其氣動參數(shù)辨識的重要輸入條件，由于高空飛艇飛行高度為20km左右，大氣壓力僅為標準大氣壓的1/20左右，同時飛行速度非常低，對風洞測力試驗的流場模擬和測試技術提出了較大的挑戰(zhàn)。飛行試驗是一個比較好的選擇，可以有效地規(guī)避風洞試驗中的尺寸效應、洞壁干擾、支架干擾等誤差因素。飛行試驗的測試設備兩分量天平，在不同的溫度環(huán)境下，天平數(shù)據(jù)信號、靈敏度容易產生漂移，降低了飛行試驗測試數(shù)據(jù)的準確度。

【發(fā)明內容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明實施例提供了一種應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，其包括:頂端固定有所述應變天平的支撐架；與所述應變天平連接的天平加載頭；以及與所述天平加載頭連接的砝碼加載機構，所述砝碼加載機構具有砝碼加載單元和用于使所述破碼加載單元在豎直方向做上下移動的升降單元；其中，所述破碼加載單元包括:與所述天平加載頭豎直連接的連接桿；沿所述連接桿的長度方向依次排列在所述連接桿上的多個砝碼盤；和沿多個所述砝碼盤的排列方向依次設置的多個砝碼，多個所述砝碼中的任一砝碼的底面設置有第一沉孔，在所述第一沉孔的孔底沿所述砝碼的厚度方向設置有第一通孔，所述第一沉孔的直徑大于所述砝碼盤的直徑，所述第一通孔的直徑小于所述砝碼盤的直徑；所述連接桿依次穿過多個所述砝碼的第一通孔，多個所述砝碼盤位于多個所述砝碼的第一沉孔中且多個所述砝碼盤與多個所述第一沉孔一一對應；校準時，多個所述砝碼在所述升降單元向下移動的帶動下依次掛在多個所述砝碼盤上，在所述升降單元向上移動的帶動下，依次脫離多個所述砝碼盤。
[0004]在如上所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，優(yōu)選，所述升降單元包括:提供驅動動力的電機；與所述電機的輸出軸連接的螺旋升降機，所述螺旋升降機的伸縮端設置有托盤，所述托盤與多個所述砝碼中在所述排列方向上位置最低的砝碼接觸，所述托盤設置有直徑大于所述砝碼盤的直徑的第二通孔。
[0005]在如上所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，優(yōu)選，所述應變天平溫度影響校準系統(tǒng)還包括:位于所述支撐架和所述砝碼加載機構下面的底板。
[0006]在如上所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，優(yōu)選，在所述底板的底面固定有安裝角和滑輪。
[0007]在如上所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，優(yōu)選，所述電機中涂有低溫潤油脂。
[0008]在如上所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，優(yōu)選，所述升降單元包括:提供驅動動力的電機；與所述電機的輸出軸連接的螺旋升降機，所述螺旋升降機的伸縮端設置有托盤，所述托盤與多個所述砝碼中在所述排列方向上位置最低的砝碼接觸，所述托盤設置有直徑大于所述砝碼盤的直徑的第二通孔。
[0009]在如上所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，優(yōu)選，所述砝碼加載機構的數(shù)量為兩個，分別位于所述天平加載頭的兩端。
[0010]本發(fā)明實施例帶來的有益效果如下:
[0011]通過在應變天平溫度影響校準系統(tǒng)中采用砝碼加載機構實現(xiàn)砝碼的自動階梯加載或卸載，能適應不同的環(huán)境溫度，從而獲得應變天平在不同環(huán)境溫度下的校正數(shù)據(jù)，提高了飛行試驗測試數(shù)據(jù)的準確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種用于對應變天平的滾轉力矩進行校準的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)的結構示意圖；[0013]圖2是本發(fā)明實施例提供的一種砝碼加載單元的結構示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明實施例提供的一種升降單元的結構示意圖；
[0015]其中，圖中符號說明如下:
[0016]I應變天平、2砝碼加載單元、3升降單元、
[0017]41底板、 42安裝角、 43滑輪、5支撐架、
[0018]6天平加載頭、7連接桿、8砝碼、 81第一沉孔、
[0019]82第一通孔、83第二沉孔、 9砝碼盤、
[0020]10托盤、 11螺旋升降機、12電機、13電機安裝架。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0022]參見圖1-圖3，本發(fā)明實施例提供了一種應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，其包括:用于給應變天平I提供支撐的支撐架5、將受到的力傳遞給應變天平I的天平加載頭6和對天平加載頭6施加作用力的砝碼加載機構。
[0023]其中，應變天平I安裝在支撐架5的頂端，應變天平I與天平加載頭6通過螺栓連接。
[0024]砝碼加載機構包括在豎直方向做上下移動的升降單元3和在升降單元3上下移動的帶動下實現(xiàn)自動加載的砝碼加載單元2。
[0025]具體地，升降單元3包括:提供驅動動力的電機12和螺旋升降機11，螺旋升降機11的伸縮端設置有與砝碼加載單元2連接的托盤10，螺旋升降機11在電機12的驅動下在豎直方向做上下移動，從而帶動托盤10在豎直方向做上下移動，進而帶動砝碼加載單元2上下移動。由于電機12在運行過程中會發(fā)生振動，產生漂移，通過安裝電機安裝架13固定。在其他實施例中，升降單元3還可以包括:電機和液壓油缸。
[0026]砝碼加載單元2包括連接桿7、多個砝碼盤9和多個砝碼8。
[0027]其中，連接桿7與天平加載頭6豎直連接，例如螺紋連接、套接。在連接桿7上沿連接桿7的長度方向依次排列設置多個砝碼盤9，砝碼盤9用于掛住砝碼8，且多個砝碼盤9與多個砝碼8——對應，一個砝碼盤9掛住一個砝碼8。
[0028]多個砝碼8中的任一個砝碼8具有頂面和底面。在底面上沿自底面至頂面的方向開有第一沉孔81，在第一沉孔81的孔底沿自底面至頂面的方向開有第一通孔82，該第一通孔82連通頂面和第一沉孔81的孔底。為了使砝碼8在失去支撐力時，砝碼盤9掛住砝碼8，第一沉孔81的直徑大于砝碼盤9的直徑，且第一通孔82的直徑小于砝碼盤9的直徑。在安裝時，連接桿7依次穿過多個砝碼8的第一通孔82，多個砝碼盤9位于多個砝碼8的第一沉孔81中。托盤10與多個砝碼8中在砝碼盤9的排列方向上位置最低的砝碼接觸，且托盤10上設置有第二通孔，第二通孔的直徑大于砝碼盤9的直徑，以使設置有砝碼盤9的連接桿7穿過第二通孔。
[0029]砝碼加載機構在初始狀態(tài)時，多個砝碼8沿連接桿7的長度方向依次層疊在托盤10的上面，此時砝碼盤9位于砝碼8的第一沉孔81中，且不與砝碼8接觸。
[0030]在校準時加載砝碼，水平加載頭6、連接桿7和砝碼盤9固定不動，電機12驅動螺旋升降機11向下移動，帶動托盤10向下移動，由于層疊在托盤10上的多個砝碼8失去支撐力，在重力的作用下下移。在砝碼盤排列方向上，多個砝碼8中位置最高的砝碼8首先與多個砝碼盤9中位置最高的砝碼盤接觸，從而掛在連接桿7上，進而對天平加載頭6施加作用力，將力傳遞給應變天平I。隨著螺旋升降機11的繼續(xù)下移，其余砝碼8依次與其余砝碼盤9接觸，進而依次掛在連接桿7上，實現(xiàn)多個砝碼的自動加載。由于砝碼8是標準件，通過砝碼加載機構實現(xiàn)了階梯性的自動加載砝碼。
[0031]在校準時卸載砝碼，水平加載頭6、連接桿7和砝碼盤9固定不動，電機12驅動螺旋升降機11向上移動，帶動托盤10向上移動，在砝碼盤排列方向上，掛在砝碼盤9上的砝碼中位置最低的砝碼8首先在托盤的支撐下與砝碼盤9不接觸，從而脫離連接桿7，進而使該砝碼8施加在天平加載頭6上的作用力消失，隨著螺旋升降機11的繼續(xù)上移，其余砝碼8依次不與砝碼盤9接觸，進而依次脫離連接桿7，實現(xiàn)多個砝碼的自動卸載。由于砝碼8是標準件，通過砝碼加載機構實現(xiàn)了階梯性的自動卸載砝碼。
[0032]需要說明的是，由于多個砝碼盤設置在連接桿的不同位置，而每個砝碼盤與每個砝碼一一對應，也就是說砝碼與砝碼之間通過連接桿進行連接，每個砝碼上下移動的行程都是固定的，從而使多個砝碼通過使用不同長度的連接桿實現(xiàn)自動加載。該砝碼之間的連接方式簡單，便于安裝。該應變天平溫度影響校準系統(tǒng)可用于多分量天平的溫度影響下的自動加載校正，在天平加載頭的中部設置有第三通孔
[0033]在校準時應變天平溫度影響校準系統(tǒng)能自動加載砝碼和自動卸載砝碼，從而使其在不同的環(huán)境溫度(高低溫環(huán)境)下測試出應變天平的數(shù)值(校正數(shù)據(jù))以對應變天平進行校準，環(huán)境溫度范圍優(yōu)選為零上100°C到零下70°C。為了使電機12能在溫度為零下的環(huán)境里使用壽命長，在電機12中涂有低溫潤油脂。
[0034]在實際中，為了便于應變天平溫度影響校準系統(tǒng)的整體移動，在支撐架的底部設置有底板41，砝碼加載機構安裝在底板41上。優(yōu)選地，在底板41的底面設置有安裝角42，優(yōu)選在底板41四個邊角的底面設置。在底面上還設置有滑輪43以易于移動應變天平溫度影響校準系統(tǒng)。在移動時，調節(jié)安裝角42與地面的距離，使滑輪43與地面接觸，安裝角42不與地面接觸。在校準時，調節(jié)安裝角42與地面的距離，使安裝角42與地面接觸，滑輪43不與地面接觸。[0035]在多個砝碼中的任一砝碼8的頂面設置有第二沉孔83，第二沉孔83的深度和第一沉孔81的深度之和小于砝碼8的厚度，第二沉孔83的直徑大于砝碼盤9的直徑，如此使砝碼盤9的活動范圍更大，靈活。
[0036]在采用應變天平溫度影響校準系統(tǒng)對應變天平的滾轉力矩Mx進行校準時，參見圖1，砝碼加載機構的數(shù)量為兩個，分別位于天平加載頭的兩端。具體地，砝碼加載機構的連接桿分別位于天平加載頭的兩端，天平加載頭的中部與應變天平螺栓連接。關于此時砝碼加載結構與上述的砝碼加載機構具有相同結構，此處不再一一贅述。
[0037]綜上所述，本發(fā)明實施例通過在應變天平溫度影響校準系統(tǒng)中采用砝碼加載機構實現(xiàn)砝碼的自動階梯加載或卸載，能適應不同的環(huán)境溫度，從而獲得應變天平在不同環(huán)境溫度下的校正數(shù)據(jù)，提高了飛行試驗測試數(shù)據(jù)的準確度。
[0038]以上僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，其特征在于，所述應變天平溫度影響校準系統(tǒng)包括: 頂端固定有所述應變天平的支撐架； 與所述應變天平連接的天平加載頭；以及 與所述天平加載頭連接的砝碼加載機構，所述砝碼加載機構具有砝碼加載單元和用于使所述砝碼加載單元在豎直方向做上下移動的升降單元； 其中，所述破碼加載單元包括: 與所述天平加載頭豎直連接的連接桿； 沿所述連接桿的長度方向依次排列在所述連接桿上的多個砝碼盤；和沿多個所述砝碼盤的排列方向依次設置的多個砝碼，多個所述砝碼中的任一砝碼的底面設置有第一沉孔，在所述第一沉孔的孔底沿所述砝碼的厚度方向設置有第一通孔，所述第一沉孔的直徑大于所述砝碼盤的直徑，所述第一通孔的直徑小于所述砝碼盤的直徑；所述連接桿依次穿過多個所述砝碼的第一通孔，多個所述砝碼盤位于多個所述砝碼的第一沉孔中且多個所述砝碼盤與多個所述第一沉孔一一對應； 校準時，多個所述砝碼在所述升降單元向下移動的帶動下依次掛在多個所述砝碼盤上，在所述升降單元向上移動的帶動下，依次脫離多個所述砝碼盤。
2.根據(jù)權利要求1所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，其特征在于，所述升降單元包括: 提供驅動動力的電機； 與所述電機的輸出軸連接的螺旋升降機，所述螺旋升降機的伸縮端設置有托盤，所述托盤與多個所述砝碼中在所述排列方向上位置最低的砝碼接觸，所述托盤設置有直徑大于所述砝碼盤的直徑的第二通孔。
3.根據(jù)權利要求1所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，其特征在于，所述應變天平溫度影響校準系統(tǒng)還包括:位于所述支撐架和所述砝碼加載機構下面的底板。
4.根據(jù)權利要求3所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，其特征在于，在所述底板的底面固定有安裝角和滑輪。
5.根據(jù)權利要求2所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，其特征在于，所述電機中涂有低溫潤油脂。
6.根據(jù)權利要求1所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，其特征在于，多個所述砝碼中的任一砝碼的頂面設置有第二沉孔，所述第二沉孔的深度和所述第一沉孔的深度之和小于所述砝碼的厚度，所述第二沉孔的直徑大于所述砝碼盤的直徑。
7.根據(jù)權利要求1或6所述的應變天平溫度影響校準系統(tǒng)，其特征在于，所述砝碼加載機構的數(shù)量為兩個，分別位于所述天平加載頭的兩端。
【文檔編號】B64F5/00GK103625655SQ201310718447
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權日:2013年12月23日
【發(fā)明者】張妍, 馬洪強, 劉鵬, 陳丁, 張衛(wèi)民 申請人:中國航天空氣動力技術研究院