一种螺旋桨动态参数测试系统技术方案

本发明专利技术属于空气螺旋桨参数测量领域，具体涉及一种螺旋桨动态参数测试系统，包括试验台、动力模块、参数测量模块、振动监控模块和数据处理模块，所述动力模块包括导轨、滑块、垫块和电机；所述参数测量模块包括拉力测量模块、扭矩测量模块、转速测量模块，拉力测量模块包括拉压传感器，所述振动监控模块包括第一振动传感器和第二振动传感器；所述第一、二振动传感器、拉压传感器、光电传感器均与数据采集器电连接。可以对螺旋桨在不同转速条件下的扭矩、拉力进行测量，在上位机中获得不同速度下的扭矩、拉力参数，具有结构简单，容易操作，获得的数据参数丰富的技术效果，便于更加全面掌握螺旋桨动态性能。握螺旋桨动态性能。握螺旋桨动态性能。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋桨动态参数测试系统


[0001]本专利技术属于空气螺旋桨参数测量领域，具体涉及一种螺旋桨动态参数测试系统。

技术介绍

[0002]螺旋桨作为飞机的动力来源，是飞机上关键的零部件之一。螺旋桨本身的动力特性、运动特性等参数对螺旋桨的性能会产生一定的影响，因此，必须对螺旋桨进行动态参数测量，在现有螺旋桨测量系统中，只测量了部分参数，没有把螺旋桨动力特性、运动特性的参数做一个系统的测量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种结构简单测试检测效率高的螺旋桨动态参数测试系统。
[0004]实现上述目的的技术方案包括如下内容。
[0005]一种螺旋桨动态参数测试系统，包括试验台，其特征在于，还包括动力模块、参数测量模块、振动监控模块和数据处理模块，所述动力模块包括导轨、滑块、安装在滑块上的垫块和安装在垫块上的电机，导轨水平安装于试验台顶面，导轨的两端设有限位块，滑块可滑动安装在导轨上，所述电机的转轴与导轨平行，电机的输入端设有速度控制器；所述参数测量模块包括拉力测量模块、扭矩测量模块、转速测量模块，拉力测量模块包括拉压传感器，拉压传感器的前端与电机相连，拉压传感器的后端与电机后方的限位块相连；所述扭矩测量模块包括四个应变片组建的全桥测量电路、采集模块，四个应变片呈
±
45
°
贴在电机转轴上，采集模块呈轴对称分布固定在电机转轴上，全桥测量电路与采集模块电连接，采集模块上安装有无线通信模块；转速测量模块包括反光纸、光电传感器，反光纸贴于电机转轴表面，光电传感器与反光纸相对并固定安装在试验台上；所述振动监控模块包括第一振动传感器和第二振动传感器，所述第一振动传感器安装于电机上，第二振动传感器安装于试验台顶面；所述数据处理模块包括数据采集器和与数据采集器电连接的上位机，所述数据采集器设有无线通信模块，所述第一、二振动传感器、拉压传感器、光电传感器均与数据采集器电连接。
[0006]进一步，光电传感器距离电机转轴25
‑
35cm。
[0007]进一步，速度控制器为变频器。
[0008]本案螺旋桨动态参数测试系统使用时，将待测试的螺旋桨安装在电机转轴上，接通电源驱动电机转动，螺旋桨产生拉力拉动电机在导轨上移动，拉压传感器将拉力数据传输给数据采集器，四个应变片将电机转轴的变形量传输给采集模块，采集模块通过无线通信模块传输给数据采集器，光电传感器通过感知反光纸的反射光频率感知电机转速，再将转速信息传输给数据采集器，第一、二振动传感器将电机振动和试验台振动信号传输给数
据采集器，上位机接收数据采集器获得的螺旋桨拉力和扭矩信息以及同步的螺旋桨的转速，进而为支撑螺旋桨瞬态响应特性分析研究和螺旋桨设计反馈提供依据，对螺旋桨的理论研究和工程应用提供数据支撑。第一、二振动传感器的数据用来监测整个试验装置数据的可靠性，如果振动过大，应该对对桨叶采用砂纸打磨和喷漆的方法降低幅值，以实现动平衡配平，以保证参数测量稳定进行。
[0009]上述螺旋桨动态参数测试系统通过速度控制器调整电机速度，可以对螺旋桨在不同转速条件下的扭矩、拉力进行测量，在上位机中获得不同速度下的扭矩、拉力参数，具有结构简单，容易操作，获得的数据参数丰富的技术效果，便于更加全面掌握螺旋桨动态性能。
附图说明
[0010]图1为实施例螺旋桨动态参数测试系统使用状态示意图；图2为图1中A部放大图；图3为图1中B部放大图；图4为实施例螺旋桨动态参数测试系统电路连接示意图。
[0011]图中，1.螺旋桨；2.电机；3.导轨；3
‑
1.限位块；4.滑块；5.拉压传感器；6.应变片；6
‑
1.采集模块；7.第一振动传感器；8.第二振动传感器；9.试验台；10.光电传感器；10
‑
1.反光纸。
具体实施方式
[0012]以下结合实施例对本专利技术进行具体的说明。
[0013]参见图1至图4，一种螺旋桨动态参数测试系统，包括试验台9、动力模块、参数测量模块、振动监控模块和数据处理模块，动力模块包括导轨3、滑块4、安装在滑块4上的垫块和安装在垫块上的电机2，两根平行的导轨3水平安装于试验台9顶面，两根导轨3的前、后两端均设有限位块3
‑
1，导轨3上安装有滑块4，电机2通过垫块安装于滑块4上，电机2的转轴与导轨3平行，电机2为交流电机，电机2安装有变频器进行速度调控；参数测量模块包括拉力测量模块、扭矩测量模块、转速测量模块，拉力测量模块包括拉压传感器5，拉压传感器5的前端与电机下部的垫块相连，拉压传感器5的后端通过挂钩与导轨3后端的限位块3
‑
1相连；扭矩测量模块包括四个应变片6组建的全桥测量电路、采集模块6
‑
1，四个应变片6呈
±
45
°
贴在电机转轴上，采集模块6
‑
1呈轴对称分布固定在电机转轴上，全桥测量电路与采集模块6
‑
1电连接，采集模块6
‑
1连接WIFI通讯装置；转速测量模块包括反光纸10
‑
1、光电传感器10，反光纸10
‑
1贴于电机2转轴表面，光电传感器10固定安装在电机2一侧的试验台9上，光电传感器10与反光纸相对，距离电机转轴30cm；振动监控模块包括第一振动传感器7和第二振动传感器8，第一振动传感器7安装于电机2上，第二振动传感器8安装于试验台9顶面，本实施例中，第一、二振动传感器均采用加速度传感器用来检测电机和试验台的振动；数据处理模块包括数据采集器和与数据采集器电连接的上位机，数据采集器连接WIFI通讯装置，第一、二振动传感器、拉压传感器5、光电传感器10通过数据线与数据采集器
电连接。
[0014]本实施例的螺旋桨动态参数测试系统使用时，电机转轴末端安装好待测的螺旋桨1，启动交流电机2，螺旋桨1产生拉力拉动电机2向前滑动，拉压传感器5测出拉力，通过数据线将拉力数据传输到数据采集器，四个应变片6测得电机2转轴的数据通过采集模块6
‑
1、WIFI通讯装置传输到数据采集器，同时光电传感器10发出的红光对准电机转轴上的反光纸10
‑
1，通过接收反射的光信号感知电机2的转速，转速数据通过数据线传输到数据采集器，第一、二振动传感器将电机2振动和试验台9振动数据通过数据线传输到数据采集器，数据采集器将接收到的数据上传给上位机，在上位机的运行软件可以对获得的螺旋桨1拉力值、扭矩值、转速值、振动数据对螺旋桨1动态参数进行综合对比分析，为螺旋桨1瞬态响应特性分析研究和螺旋桨1设计反馈提供依据，对螺旋桨1的理论研究和工程应用提供数据支撑。通过变频器调整电机2速度，可以对螺旋桨1在不同转速条件下的扭矩、拉力进行测量，在上位机中获得不同速度下的扭矩、拉力参数，具有结构简单，容易操作，实现了在一个平台上一次测试即获得螺旋桨多个动态参数的效果。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺旋桨动态参数测试系统，包括试验台，其特征在于，还包括动力模块、参数测量模块、振动监控模块和数据处理模块，所述动力模块包括导轨、滑块、安装在滑块上的垫块和安装在垫块上的电机，导轨水平安装于试验台顶面，导轨的两端设有限位块，滑块可滑动安装在导轨上，所述电机的转轴与导轨平行，电机的输入端设有速度控制器；所述参数测量模块包括拉力测量模块、扭矩测量模块、转速测量模块，拉力测量模块包括拉压传感器，拉压传感器的前端与电机相连，拉压传感器的后端与电机后方的限位块相连；所述扭矩测量模块包括四个应变片组建的全桥测量电路、采集模块，四个应变片呈
±
45
°
贴在电机转轴上，采集模块呈轴对称分布固定在电机转轴上，全桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，刘忠鑫，石世杰，霍佳波，曹轶杰，邹爱成，王勇军，孙山林，陈春松，许本胜，王艺霖，
申请(专利权)人：桂林航天工业学院，
类型：发明
国别省市：