本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于六分力臺架的矢量推力原位校準裝置，包括定架、動架、發(fā)動機模擬掛架、半球殼體、矢量校準力加載桿和位置調(diào)節(jié)組件；動架與定架之間通過六個測力傳感器連接；發(fā)動機模擬掛架與動架可拆卸連接，發(fā)動機模擬掛架上設(shè)有球碗；半球殼體固定在定架上且開口正對球碗設(shè)置，半球殼體的內(nèi)部設(shè)有多個球窩；矢量校準力加載桿包括第一球頭桿、液壓缸、拉壓傳感器和第二球頭桿；位置調(diào)節(jié)組件與第二球頭桿連接。本發(fā)明專利技術(shù)無需設(shè)置多個校準力產(chǎn)生裝置，就能夠模擬矢量推力發(fā)動機由矢量噴管偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的來自不同方向且大小不同的矢量推力，并利用發(fā)動機模擬掛架使得動架產(chǎn)生不同的俯仰力矩和偏航力矩，這些力和力矩將會被分布在動架上的六個測力傳感器測得。架上的六個測力傳感器測得。架上的六個測力傳感器測得。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于六分力臺架的矢量推力原位校準裝置
[0001]本專利技術(shù)涉及航空發(fā)動機測試
，具體是一種用于六分力臺架的矢量推力原位校準裝置。
技術(shù)介紹
[0002]為了讓飛行器獲得更高的機動性和敏捷性，越來越多的飛行器采用矢量噴管發(fā)動機技術(shù)，與普通推力發(fā)動機只產(chǎn)生向前推力相比，帶可旋轉(zhuǎn)噴管的矢量發(fā)動機可通過改變噴管方向，進而改變噴流方向使得發(fā)動機額外獲得一定的偏轉(zhuǎn)力矩，向前推力和偏轉(zhuǎn)力矩最終合成特定的矢量推力。為了實現(xiàn)對該矢量推力的精確控制，首先需要用六分力臺架對發(fā)動機矢量推力進行測量，六分力臺架一般由定架、動架以及六個測力傳感器組成，其中定架與地面固定，動架通過六個測力傳感器與定架連接。測量時，通過將六個測力傳感器上的讀數(shù)代入臺架的工作公式來計算得到矢量推力。由于六分力臺架在制造和使用中，存在著大量干擾精度和準度的系統(tǒng)因素和隨機因素，因此必須定期對其進行校準來獲得臺架當(dāng)前的工作公式。
[0003]常用的校準方法是在六個測力傳感器的相同位置布置和傳感器同向或者反向的六個校準力產(chǎn)生裝置，然后讓其中單個或者多個力產(chǎn)生裝置產(chǎn)生單獨校準力或者組合校準力來對臺架進行校準，這種校準方法的缺點是：由于這些校準力裝置中的液壓缸安裝在六個傳感器同軸的方向，因此多個液壓缸組合產(chǎn)生的合力大部分是力螺旋，而發(fā)動機產(chǎn)生的瞬時推力大多是力線矢，因此用這種結(jié)構(gòu)校準設(shè)備產(chǎn)生的校準力無法準確復(fù)現(xiàn)發(fā)動機矢量推力對臺架的作用效果。
[0004]為了更好的復(fù)現(xiàn)發(fā)動機的矢量推力、減少校準力產(chǎn)生裝置的數(shù)量，因此需要設(shè)計一種能實現(xiàn)對六分力臺架的矢量力進行原位校準的裝置。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0005]本專利技術(shù)的目的是提供一種用于六分力臺架的矢量推力原位校準裝置，以解決上述
技術(shù)介紹
的問題。
[0006]本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種用于六分力臺架的矢量推力原位校準裝置，包括定架、動架、發(fā)動機模擬掛架、半球殼體、矢量校準力加載桿和位置調(diào)節(jié)組件；動架與定架之間通過六個測力傳感器連接；發(fā)動機模擬掛架與所述動架可拆卸連接，發(fā)動機模擬掛架上設(shè)有球碗；半球殼體固定在所述定架上，且開口正對球碗設(shè)置，半球殼體的內(nèi)部設(shè)有多個球窩；矢量校準力加載桿包括第一球頭桿、液壓缸、拉壓傳感器和第二球頭桿，第一球頭桿的球頭端與所述球碗連接，第一球頭桿的另一端與所述液壓缸連接，液壓缸與第二球頭桿之間通過拉壓傳感器連接，第二球頭桿的球頭端與半球殼體中的一個球窩連接；位置調(diào)節(jié)組件與第二球頭桿連接，用于調(diào)節(jié)第二球頭桿位于半球殼體內(nèi)球窩的位置。
[0007]優(yōu)選的，所述發(fā)動機模擬掛架包括連接桿、第一法蘭和第二法蘭，第一法蘭與第二法蘭同心設(shè)置，且第一法蘭與第二法蘭之間通過多個連接桿連接，第一法蘭的側(cè)壁與第二
法蘭的側(cè)壁均通過螺釘與所述動架上設(shè)置的縱梁連接。
[0008]優(yōu)選的，所述位置調(diào)節(jié)組件包括導(dǎo)向杠桿、U型調(diào)節(jié)支座、底座、和U型支撐架；導(dǎo)向杠桿設(shè)置在矢量校準力加載桿的下方，導(dǎo)向杠桿的中部設(shè)有水平設(shè)置的通口；U型調(diào)節(jié)支座的開口內(nèi)部架設(shè)有水平設(shè)置的支撐軸，所述導(dǎo)向杠桿設(shè)置在U型調(diào)節(jié)支座的開口內(nèi)，且通過通口與支撐軸滑動連接；底座與所述定架上設(shè)置的橫梁中部固定連接，所述U型調(diào)節(jié)支座的底部通過連接柱與底座轉(zhuǎn)動連接；U型支撐架固定在導(dǎo)向杠桿靠近第二球頭桿的一端，所述第二球頭桿卡裝在U型支撐架內(nèi)。
[0009]優(yōu)選的，所述第一法蘭與第二法蘭的中心處均設(shè)有螺紋孔，且螺紋孔處連接有螺桿，螺桿的一端穿過第一法蘭與第二法蘭后與所述球碗固定，所述第一球頭桿有多個，且多個第一球頭桿的長短不一，每個第一球頭桿的桿部均設(shè)有外螺紋，所述液壓缸正對第一球頭桿的缸體上設(shè)有內(nèi)螺紋，第一球頭桿的桿部與液壓缸螺紋連接。
[0010]優(yōu)選的，所述球碗正對第二法蘭的側(cè)壁上連接有呈喇叭狀的墊環(huán)。
[0011]優(yōu)選的，所述半球殼體的開口端處固定有第三法蘭，第三法蘭與所述定架固定。
[0012]優(yōu)選的，所述每個球窩都具有獨立的編號。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：
[0014]1、本專利技術(shù)基于殼體結(jié)構(gòu)具有很好的空間傳力性能，能以較小的構(gòu)件厚度，形成承載能力高，剛度大的承力結(jié)構(gòu)，因此設(shè)置半球殼體，并在半球殼體上設(shè)有多個球窩，同時本專利技術(shù)通過位置調(diào)節(jié)組件改變第二球頭桿的球頭端放置在不同經(jīng)緯度處的球窩，并讓液壓缸產(chǎn)生不同大小軸向壓力，從而能夠模擬矢量推力發(fā)動機由矢量噴管偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的來自不同方向且大小不同的矢量推力，第一球頭桿推動模擬發(fā)動機矢量推力傳力路徑的模擬掛架，利用發(fā)動機模擬掛架使得動架產(chǎn)生不同的俯仰力矩和偏航力矩，這些力和力矩將會被分布在動架上的六個測力傳感器測得，因此無需設(shè)置多個校準力產(chǎn)生裝置，而且能夠復(fù)現(xiàn)發(fā)動機的矢量推力。
[0015]2、本專利技術(shù)在改變矢量校準力的方向時，通過在半球殼上分布Num個球窩，并通過調(diào)整液壓缸的壓力，將壓力分成M種不同大小的加載情形，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在校準過程中產(chǎn)生的M
×
Num個矢量力，并且考慮到發(fā)動機的矢量力作用點可能存在的軸向偏移現(xiàn)象，為了模擬該偏移，通過改變矢量校準力加載桿對發(fā)動機模擬掛架的作用點，即改變N次球碗的位置，同時每改變一次球碗的位置，就需要遍歷測量每個球窩處的M次不同大小的力，因此最多可以實現(xiàn)M
×
N
×
Num種校準加載力。
附圖說明
[0016]圖1為本專利技術(shù)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本專利技術(shù)中半球殼體上的球窩示意圖；
[0018]圖3為本專利技術(shù)與六分力臺架裝配后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本專利技術(shù)中位置調(diào)節(jié)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本專利技術(shù)中墊環(huán)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0021]下面結(jié)合附圖1到5，對本專利技術(shù)的具體實施方式進行詳細描述。在專利技術(shù)的描述中，需
靠近第二球頭桿2
?
4的一端，第二球頭桿2
?
4卡裝在U型支撐架4
?
4內(nèi)。
[0030]在通過位置調(diào)節(jié)組件來改變第二球頭桿2
?
4位于半球殼體3
?
1內(nèi)球窩的位置，從而實現(xiàn)改變矢量校準力的方向時，通過導(dǎo)向杠桿4
?
1上設(shè)置的U型支撐架4
?
4托舉第二球頭桿2
?
4到某個球窩位置，然后由液壓缸2
?
2提供預(yù)緊力，使得第一球頭桿2
?
1的球體與球碗1
?
5以及第二球體桿2
?
4的球體與球窩均緊密接觸，最后撤走導(dǎo)向杠桿4
?
1。
[0031]實施例4
[0032]本實施例在實施例2的基礎(chǔ)上，考慮到發(fā)動機的矢量力作用點可能存在的軸向偏移現(xiàn)象，為了模擬該偏移，因此在第一法蘭1
?
2與第二法蘭1
?
3的中心處均設(shè)有螺紋孔，且螺紋孔處連接有螺桿1
?
4，螺桿1
?
4的一端穿過第一法蘭1
?...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于六分力臺架的矢量推力原位校準裝置，包括定架(5
?
1)與動架(5
?
2)，動架(5
?
2)與定架(5
?
1)之間通過六個測力傳感器(5
?
3)連接，其特征在于，還包括：發(fā)動機模擬掛架，與所述動架(5
?
2)可拆卸連接，發(fā)動機模擬掛架上設(shè)有球碗(1
?
5)；半球殼體(3
?
1)，固定在所述定架上，且開口正對球碗(1
?
5)設(shè)置，半球殼體(3
?
1)的內(nèi)部設(shè)有多個球窩；矢量校準力加載桿，其包括第一球頭桿(2
?
1)、液壓缸(2
?
2)、拉壓傳感器(2
?
3)和第二球頭桿(2
?
4)，第一球頭桿(2
?
1)的球頭端與所述球碗(1
?
5)連接，第一球頭桿(2
?
1)的另一端與所述液壓缸(2
?
2)連接，液壓缸(2
?
2)與第二球頭桿(2
?
4)之間通過拉壓傳感器(2
?
3)連接，第二球頭桿(2
?
4)的球頭端與半球殼體(3
?
1)中的一個球窩連接；位置調(diào)節(jié)組件，與第二球頭桿(2
?
4)連接，用于調(diào)節(jié)第二球頭桿(2
?
4)位于半球殼體(3
?
1)內(nèi)球窩的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于六分力臺架的矢量推力原位校準裝置，其特征在于，所述發(fā)動機模擬掛架包括連接桿(1
?
1)、第一法蘭(1
?
2)和第二法蘭(1
?
3)，第一法蘭(1
?
2)與第二法蘭(1
?
3)同心設(shè)置，且第一法蘭(1
?
2)與第二法蘭(1
?
3)之間通過多個連接桿(1
?
1)連接，第一法蘭(1
?
2)的側(cè)壁與第二法蘭(1
?
3)的側(cè)壁均通過螺釘與所述動架(5
?
2)上設(shè)置的縱梁連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于六分力臺架的矢量推力原位校準裝置，其特征在于，所述位置調(diào)節(jié)組件包括：導(dǎo)向杠桿(4
?
1)，設(shè)置...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張有，袁占斌，吳鋒，
申請(專利權(quán))人：西北工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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