电脑程控式飞行器静力加载试验装置及方法制造方法及图纸

电脑程控式飞行器静力加载试验装置及方法，属于飞行器试验领域，本发明专利技术为解决现有飞行器静力试验不适用于高精度的小型承力样件的试验的问题。本发明专利技术方案：可移动式装夹设备的上端夹持部夹持试件的固定端，可移动式装夹设备的底座上表面设置有xy轴电机平面导轨，在xy轴电机平面导轨的端部、且位于试件的悬空端下方设置有激光位移传感器；应变片黏贴在试件表面；上位机通过单片机发布静力加载指令；加载部对试件进行静力加载；应变片采集试件的应变信息；激光位移传感器采集试件悬空端的位移信息；数字散斑扫描仪采集试件的应力信息；并通过单片机返回上位机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种静力加载试验，属于飞行器试验领域。
技术介绍
飞行器的静力试验测试是飞行器设计过程中必不可少的部分。在飞行器的测试阶段，需要对飞行器零部件进行强度和刚度校核。现阶段飞机的静力实验都是人工布置实验设备，加载装置庞大笨重而且在实验周期长，需要花费大量人力详细调试、反复检查，因而成本高昂。同时大型加载试验的误差较大，不利于要求高精度的小型承力样件的试验，而且装置可重复利用率低，造成了极大地浪费。提供一套新式的试验测系统是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决现有飞行器静力试验不适用于高精度的小型承力样件的试验的问题，提供了一种电脑程控式飞行器静力加载试验装置及方法。本专利技术所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置，它包括可移动式装夹设备、xy轴电机平面导轨、多个加载部、应变片、激光位移传感器、数字散斑扫描仪、数据采集电路、单片机和上位机；可移动式装夹设备的上端夹持部夹持试件的固定端，可移动式装夹设备的底座上表面设置有xy轴电机平面导轨，在xy轴电机平面导轨的端部、且位于试件的悬空端下方设置有激光位移传感器；应变片黏贴在试件表面；上位机的静力加载指令输出端与单片机的静力加载指令输入端相连；单片机的静力加载指令输出端与每个加载部的输入端相连；加载部对试件进行静力加载；应变片采集试件的应变信息；激光位移传感器采集试件悬空端的位移信息；数字散斑扫描仪采集试件的应力信息；所述试件的应变信息、试件悬空端的位移信息和试件的应力信息通过数据采集电路返回给单片机，单片机的采集数据输出端与上位机的采集数据输入端相连。加载部包括x轴电机、y轴电机、x轴码盘传感器、y轴码盘传感器、加载架、气缸、电机驱动模块、电磁阀和电控调压阀；加载架的下方固定设置有x轴电机和y轴电机，x轴电机上设置有x轴码盘传感器；y轴电机上设置有y轴码盘传感器；加载架上方设置有气缸，气缸出气管路上设置有电磁阀和电控调压阀，气缸带动作用杆给试件加载作用力；单片机的位置加载指令输出端与电机驱动模块的输入端相连；电机驱动模块的x轴位置指令输出端与x轴电机的使能端相连；x轴码盘传感器计量x轴电机的旋转圈数；电机驱动模块的y轴位置指令输出端与y轴电机的使能端相连；y轴码盘传感器计量y轴电机的旋转圈数；单片机的气缸开关指令输出端与电磁阀的使能端相连；单片机的气缸压力指令输出端与电控调压阀的使能端相连。基于所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置的方法包括以下步骤：步骤一、根据试件的气动载荷确定加载部的数量、每个加载部的加载载荷的大小和位置；步骤二、上位机控制每个加载部移动到指定位置；步骤三、上位机设置所有参与工作的加载部的电控调压阀的开度，然后，上位机控制所有参与工作的加载部的电磁阀同时打开，令加载部的气缸带动作用杆给试件加载作用力；步骤四、应变片采集试件的应变信息；激光位移传感器采集试件悬空端位移信息；数字散斑扫描仪扫描试件被冲击的表面，采集试件的应力信息；所述试件的应变信息、试件悬空端的位移信息和试件的应力信息通过数据采集电路返回给单片机；步骤五、试件的应变信息、应力信息和悬空端位移信息返回给上位机，作为试件强度判断的依据，完成静力加载试验。本专利技术的优点：1、灵活性，本系统由模块化的试验构架和可拆卸的加载装置组成，可根据试验样件的大小需求进行临时组装；2、自动化程度高，本套系统可以根据输入的试验信息，按照设定程序完全自动化完成实验加载、数据采集等工作；3、经济性、全套系统可以由单人完成操作，节约人力成本的同时能够高效的完成实验任务；4、精确性，全套自动化实验设备，可以排除人为因素带来的误差，加装的试验检测传感设备可以实时反馈试验情况，超出警戒值时会发出警报。附图说明图1是本专利技术所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置的结构示意图；图2是本专利技术所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置的控制原理框图；图3是xy轴电机平面导轨2的结构示意图；图4是加载部的结构示意图；图5是加载部的控制原理框图。具体实施方式具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置，它包括可移动式装夹设备1、xy轴电机平面导轨2、多个加载部3、应变片5、激光位移传感器6、数字散斑扫描仪7、数据采集电路8、单片机9和上位机10；可移动式装夹设备1的上端夹持部夹持试件4的固定端，可移动式装夹设备1的底座上表面设置有xy轴电机平面导轨2，在xy轴电机平面导轨2的端部、且位于试件4的悬空端下方设置有激光位移传感器6；应变片5黏贴在试件4表面；上位机10的静力加载指令输出端与单片机9的静力加载指令输入端相连；单片机9的静力加载指令输出端与每个加载部3的输入端相连；加载部3对试件4进行静力加载；应变片5采集试件4的应变信息；激光位移传感器6采集试件4悬空端的位移信息；数字散斑扫描仪7采集试件4的应力信息；所述试件4的应变信息、试件4悬空端的位移信息和试件4的应力信息通过数据采集电路8返回给单片机9，单片机9的采集数据输出端与上位机10的采集数据输入端相连。具体实施方式二：下面结合图3说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，xy轴电机平面导轨2由一条x轴导轨201和n条y轴导轨构成，每条y轴导轨由+y轴导轨202和-y轴导轨203两段构成，n为正整数。y轴导轨为可拆卸结构。y轴导轨的位置及数量可调，拆卸后再重新安装，可改变y轴与x轴的交点位置。电机先在x轴导轨201上行进，到达指定x坐标后，再转至y轴导轨，如指定y坐标为正，则转至+y轴导轨202，如指定y坐标为负，则转至-y轴导轨203。该实验装置灵活。具体实施方式三：下面结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，加载部3包括x轴电机301、y轴电机302、x轴码盘传感器303、y轴码盘传感器304、加载架305、气缸306、电机驱动模块307、电磁阀308和电控调压阀309；加载架305的下方固定设置有x轴电机301和y轴电机302，x轴电机301上设置有x轴码盘传感器303；y轴电机302上设置有y轴码盘传感器304；加载架305上方设置有气缸306，气缸306出气管路上设置有电磁阀308和电控调压阀309，气缸306带动作用杆3061给试件4加载作用力；单片机9的位置加载指令输出端与电机驱动模块307的输入端相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
电脑程控式飞行器静力加载试验装置，其特征在于，它包括可移动式装夹设备(1)、xy轴电机平面导轨(2)、多个加载部(3)、应变片(5)、激光位移传感器(6)、数字散斑扫描仪(7)、数据采集电路(8)、单片机(9)和上位机(10)；可移动式装夹设备(1)的上端夹持部夹持试件(4)的固定端，可移动式装夹设备(1)的底座上表面设置有xy轴电机平面导轨(2)，在xy轴电机平面导轨(2)的端部、且位于试件(4)的悬空端下方设置有激光位移传感器(6)；应变片(5)黏贴在试件(4)表面；上位机(10)的静力加载指令输出端与单片机(9)的静力加载指令输入端相连；单片机(9)的静力加载指令输出端与每个加载部(3)的输入端相连；加载部(3)对试件(4)进行静力加载；应变片(5)采集试件(4)的应变信息；激光位移传感器(6)采集试件(4)悬空端的位移信息；数字散斑扫描仪(7)采集试件(4)的应力信息；所述试件(4)的应变信息、试件(4)悬空端的位移信息和试件(4)的应力信息通过数据采集电路(8)返回给单片机(9)，单片机(9)的采集数据输出端与上位机(10)的采集数据输入端相连。

【技术特征摘要】
1.电脑程控式飞行器静力加载试验装置，其特征在于，它包括可移动式装夹设备(1)、
xy轴电机平面导轨(2)、多个加载部(3)、应变片(5)、激光位移传感器(6)、数字
散斑扫描仪(7)、数据采集电路(8)、单片机(9)和上位机(10)；
可移动式装夹设备(1)的上端夹持部夹持试件(4)的固定端，可移动式装夹设备(1)
的底座上表面设置有xy轴电机平面导轨(2)，在xy轴电机平面导轨(2)的端部、且位
于试件(4)的悬空端下方设置有激光位移传感器(6)；应变片(5)黏贴在试件(4)表
面；
上位机(10)的静力加载指令输出端与单片机(9)的静力加载指令输入端相连；
单片机(9)的静力加载指令输出端与每个加载部(3)的输入端相连；
加载部(3)对试件(4)进行静力加载；
应变片(5)采集试件(4)的应变信息；激光位移传感器(6)采集试件(4)悬空端
的位移信息；数字散斑扫描仪(7)采集试件(4)的应力信息；所述试件(4)的应变信息、
试件(4)悬空端的位移信息和试件(4)的应力信息通过数据采集电路(8)返回给单片机
(9)，单片机(9)的采集数据输出端与上位机(10)的采集数据输入端相连。
2.根据权利要求1所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置，其特征在于，xy轴电
机平面导轨(2)由一条x轴导轨(201)和n条y轴导轨构成，每条y轴导轨由+y轴导轨
(202)和-y轴导轨(203)两段构成，n为正整数。
3.根据权利要求2所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置，其特征在于，y轴导轨
为可拆卸结构。
4.根据权利要求1所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置，其特征在于，加载部(3)
包括x轴电机(301)、y轴电机(302)、x轴码盘传感器(303)、y轴码盘传感器(304)、
加载架(305)、气缸(306)、电机驱动模块(307)、电磁阀(308)和电控调压阀(309)；
加载架(305)的下方固定设置有x轴电机(301)和y轴电机(302)，x轴电机(301)
上设置有x轴码盘传感器(303)；y轴电机(302)上设置有y轴码盘传感器(304)；
加载架(305)上方设置有气缸(306)，气缸(306)出气管路上设置有电磁阀(308)
和电控调压阀(309)，气缸(306)带动作用杆(3061)给试件(4)加载作用力；
单片机(9)的位置加载指令输出端与电机驱动模块(307)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大为，尹维龙，赫晓东，王云杨，姜超，胡平，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23