火箭发动机三向力测量装置侧向力标定工装及标定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种火箭发动机三向力测量装置侧向力标定工装及标定方法。该标定工装包括左框架、右框架、动架模拟梁、固定梁、力加载油缸、加载力传感器以及8个标定传感器；将4个待标定柔性联接件安装在左框架和动架模拟梁左端之间，将4个待标定柔性联接件安装在右框架和动架模拟梁右端之间，通过力加载油缸向动架模拟梁施加推力，从而标定出8个待标定柔性联接件的刚性比，并对8个待标定柔性联接件同一刚性比相差最小的原则进行搭配并重新装于标定工装内，按照三遍六档加载原则获取左框架以及右框架处的刚性比。通过本发明专利技术避免了在三向力测量装置上直接进行标定所带来的标定周期长，能耗大，成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
火箭发动机三向力测量装置侧向力标定工装及标定方法
本专利技术涉及大推力火箭发动机试验领域，涉及一种火箭发动机三向力测量装置侧向力标定工装及标定方法。
技术介绍
中国专利，申请号为：2018109953203，公开了一种大推力火箭发动机三向力测量装置及测量方法，该专利技术的主要目标是在发动机试验过程中完成轴向、切向、径向三个方向的推力测量，由于该项推力测量研究主要针对推力新一代液氧煤油发动机试验，该试验系统采用动、定架结构，在动、定架之间直接采用多个柔性联接件进行联接。其测量模型如下图1和2所示，三向力测量装置包括轴向力测量单元01、下层侧向推力测量单元02以及上层侧向推力测量单元03。三向力测量装置中需要重点解决的一个问题是各方向的互扰问题，理想的弹性约束原件在自身承力方向表现为刚体，非承力方向表现为柔性联接件。柔性联接件如图3所示，柔性联接件为圆柱状，定义其轴线方向为Z轴，其上设有凹口组Ⅰ和凹口组Ⅱ，且凹口组Ⅰ和凹口组Ⅱ沿Z轴依次设置；其中，凹口组Ⅰ包括两个第一凹口，两个第一凹口分别朝向X轴的正向和负向，且两个第一凹口关于Z轴对称设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火箭发动机三向力测量装置侧向力标定工装，其特征在于：包括左框架、右框架、动架模拟梁、固定梁、力加载油缸、加载力传感器以及8个标定传感器；/n左框架包括两个平行设置的支腿、固定连接于支腿之间，且位于顶部的顶梁以及固定连接于支腿之间，且位于中部的中间梁；两个支腿、顶梁以及中间梁围成一个待标定柔性联接件安装区域；/n右框架结构与左框架完全相同，且左框架、右框架平行设置；/n左框架的顶梁与右框架顶梁之间固定连接有固定梁；/n力加载油缸固定连接于固定梁中部，力加载油缸的活动端与所述动架模拟梁的中部连接；/n待标定柔性联接件为8个，其中4个待标定柔性联接件位于左框架的待标定柔性联接件安装区域，并且...

【技术特征摘要】
1.一种火箭发动机三向力测量装置侧向力标定工装，其特征在于：包括左框架、右框架、动架模拟梁、固定梁、力加载油缸、加载力传感器以及8个标定传感器；
左框架包括两个平行设置的支腿、固定连接于支腿之间，且位于顶部的顶梁以及固定连接于支腿之间，且位于中部的中间梁；两个支腿、顶梁以及中间梁围成一个待标定柔性联接件安装区域；
右框架结构与左框架完全相同，且左框架、右框架平行设置；
左框架的顶梁与右框架顶梁之间固定连接有固定梁；
力加载油缸固定连接于固定梁中部，力加载油缸的活动端与所述动架模拟梁的中部连接；
待标定柔性联接件为8个，其中4个待标定柔性联接件位于左框架的待标定柔性联接件安装区域，并且4个待标定柔性联接件呈十字形排布，每个待标定柔性联接件的一端与动架模拟梁左端连接，另一端与左框架连接；
另外4个待标定柔性联接件位于左框架的待标定柔性联接件安装区域，并且4个待标定柔性联接件呈十字形排布，每个待标定柔性联接件的一端与动架模拟梁右端连接，另一端与右框架连接；
力加载油缸处安装加载力传感器，每个待标定柔性联接件上均安装标定传感器。


2.根据权利要求1所述的火箭发动机三向力测量装置侧向力标定工装，其特征在于：所述工装还包括设置在每个待标定柔性联接件与动架模拟梁之间的细螺杆；细螺杆一端与待标定柔性联接件螺纹连接，另一端与动架模拟梁螺纹连接。


3.一种火箭发动机三向力测量装置侧向力标定方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的标定工装，其具体标定步骤如下：
步骤1：建立工装坐标系XYZ和柔性联接件坐标系xyz；
工装坐标系XYZ中X向为力加载油缸加载推力的方向；Z向为动架模拟梁的轴向方向，Y向为同时垂直于X向和Y向的方向；
柔性联接件坐标系xyz的中z向为其自身中轴线方向，x向为凹口组Ⅰ中凹口的开口方向，y向为凹口组Ⅱ中凹口的开口方向；
步骤2：对待标定柔性联接件的进行编号；
将8个待标定柔性联接件分别标记为1号、2号、3号、4号、5号、6号、7号、8号；
步骤3：第一次标定；
步骤3.1：将1号-4号待标定柔性联接件按照十字分布的形式安装于左框架的待标定柔性联接件安装区域内，其中，1号和2号待标定柔性联接件沿着工装坐标系的X向布置，3号和4号待标定柔性联接件沿着沿着工装坐标系的Y向安装；
将5号-8号待标定柔性联接件按照十字分布的形式安装于右框架的待标定柔性联接件安装区域内；其中，5号和6号待标定柔性联接件沿着沿着工装坐标系的X向安装，7号和8号待标定柔性联接件沿着沿着工装坐标系的Y向安装；
步骤3.2：使用力加载油缸开始向动架模拟梁加载推力，力加载传感器直接获得实际的加载力；
此时，通过1号、2号、5号、6号待标定柔性联接件处的标定传感器可获取1号、2号、5号、6号待标定柔性联接件沿柔性联接件坐标系z方向的受力大小，分别记为F1-1z、F2-1z、F5-1z、F6-1z；
步骤3.3：将1号、2号待标定柔性联接件调换安装位置，5号、6号待标定柔性联接件调换安装位置，再次使力加载油缸开始向动架模拟梁加载相同的推力，获得1号、2号、5号、6号待标定柔性联接件沿柔性联接件坐标系z方向的受力大小，分别记为F1-2z、F2-2z、F5-2z、F6-2z；
步骤3.4：求解1号、2号、5号、6号待标定柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐斌运，陈雨，刘洋，郭玉凤，史雪梅，杨战伟，
申请(专利权)人：西安航天动力试验技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61