本申请提供一种燃气舵操纵机构启动力矩的测试装置及测试方法，所述测试装置包括：操纵机构模拟装置，包括：通过操纵杆连接动力机构的模拟舵面；第一静力加载装置，与模拟舵面连接，被配置为向模拟舵面的端部提供模拟拉力载荷；第二静力加载装置，与模拟舵面连接，被配置为向模拟舵面上与模拟舵面的舵轴对应的位置提供模拟压力载荷；测量组件，与操纵杆连接，被配置为测量操纵机构模拟装置的启动力矩；其中，动力机构和第一静力加载装置能够控制模拟舵面处于第一状态，或控制模拟舵面转动一定角度并处于第二状态。本申请实施例充分模拟燃气舵操纵机构实际工作条件，保证试验过程的准确性和客观性，为设计燃气舵系统提供精确可信的输入条件。输入条件。输入条件。
【技术实现步骤摘要】
燃气舵操纵机构启动力矩测试装置及测试方法
[0001]本申请涉及机械设计
，尤其涉及一种燃气舵操纵机构启动力矩测试装置及测试方法。
技术介绍
[0002]在发动机喷流作用下，燃气舵在产生较大铰链力矩的同时，其操纵机构中的传动环节在大载荷作用下会产生一定的附加力矩。目前，伺服机构的负载力矩要求通常按照气动力载荷下的舵面的最大铰链力矩值确定，缺乏有效手段评估严酷载荷条件下的附加力矩值。
[0003]另外，操纵机构中的轴承具有使用工况为负载大、使用时间短、转动次数少的特点，与工业传统轴承在一定负载下的长时间、上百万次的转动次数相比有很大的不同，而针对燃气舵系统轴承的超载使用工况没有摩擦系数参考标准进行支撑。因此通过经验给定轴承摩擦系数估算附加摩擦力矩或利用有限元仿真等方法计算该力矩值均不能充分考虑燃气舵操纵机构的实际工作条件。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种燃气舵操纵机构启动力矩测试装置及测试方法。
[0005]基于上述目的，本申请提供了一种燃气舵操纵机构启动力矩的测试装置，其特征在于，包括：
[0006]操纵机构模拟装置，包括：通过操纵杆连接动力机构的模拟舵面；
[0007]第一静力加载装置，与所述模拟舵面连接，被配置为向所述模拟舵面的端部提供模拟拉力载荷；
[0008]第二静力加载装置，与所述模拟舵面连接，被配置为向所述模拟舵面上与所述模拟舵面的舵轴对应的位置提供模拟压力载荷；
[0009]测量组件，与所述操纵杆连接，被配置为测量所述操纵机构模拟装置的启动力矩；
[0010]其中，所述动力机构和所述第一静力加载装置能够控制所述模拟舵面处于第一状态，或控制所述模拟舵面转动一定角度并处于第二状态。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述操纵机构模拟装置，包括：摇臂；
[0012]所述舵轴与所述摇臂固定连接；
[0013]所述操纵杆的第一端与所述摇臂转动连接；
[0014]所述操纵杆的第二端与所述动力机构转动连接；
[0015]所述动力机构被配置输出驱动力并依次经过所述操纵杆和所述摇臂传动后，带动所述模拟舵面转动。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述操纵机构模拟装置，还包括：第一轴承、第二轴承、模拟舱体和燃气舵支座；
[0017]所述燃气舵支座与所述模拟舱体连接；
[0018]所述舵轴通过所述第一轴承和所述第二轴承与所述燃气舵支座连接，以通过所述第一轴承和所述第二轴承维持所述舵轴的稳定。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述操纵机构模拟装置，还包括：第一挡圈和第二挡圈；
[0020]所述第一挡圈与所述燃气舵支座固定连接；
[0021]所述第一挡圈位于所述第二轴承的外圈且与所述第二轴承固定连接；
[0022]所述第二挡圈位于所述第二轴承沿所述舵轴的靠近所述燃气舵支座的一端且与所述舵轴转动连接，以限制所述舵轴的轴向运动。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述操纵机构模拟装置还包括：第一万向连接杆和第二万向连接杆；
[0024]所述第一万向连接杆的一端万向连接至所述模拟舵面的端部；
[0025]所述第一万向连接杆的另一端连接于所述第一静力加载装置，以向所述模拟舵面传导所述模拟拉力载荷；
[0026]所述第二万向连接杆的一端万向连接至所述模拟舵面上与所述舵轴对应的位置；
[0027]所述第二万向连接杆的另一端连接于所述第二静力加载装置，以向所述模拟舵面传导所述模拟压力载荷。
[0028]在一种可能的实现方式中，所述第一静力加载装置，包括：第一承载立柱、第一液压作动筒、第一拉力传感器和弹性连接件；
[0029]所述第一液压作动筒固定于所述第一承载立柱且依次通过所述第一拉力传感器和所述弹性连接件与所述第一万向连接杆连接；
[0030]所述第一液压作动筒保持与所述第一万向连接杆的中心线处于同一水平位置。
[0031]在一种可能的实现方式中，所述第二静力加载装置，包括：第二承载立柱、第二拉力传感器和第二液压作动筒；
[0032]所述第二液压作动筒固定于所述第二承载立柱且通过所述第二拉力传感器与所述第二万向连接杆连接；
[0033]所述第二液压作动筒保持与所述第二万向连接杆的中心线处于同一水平位置。
[0034]在一种可能的实现方式中，所述测量组件，包括：至少一个应变片；
[0035]所述应变片与所述操纵杆连接，被配置为测量所述操纵机构模拟装置的启动力矩。
[0036]基于同一专利技术构思，本申请还提供了一种利用如上任一项所述所述的测试装置对燃气舵操纵机构启动力矩的测试方法，包括：
[0037]通过动力机构控制模拟舵面处于第一状态；
[0038]通过第一静力加载装置向所述模拟舵面提供预设的模拟拉力载荷；
[0039]通过第二静力加载装置向所述模拟舵面提供预设的模拟压力载荷；
[0040]通过动力机构驱动模拟舵面转动，并通过测量组件检测所述模拟舵面转动时操纵杆的第一应变；
[0041]基于所述第一应变和标校系数，计算得到启动力矩；其中，所述标校系数通过所述操纵杆的第二应变和力矩计算得到。
[0042]在一种可能的实现方式中，所述通过动力机构驱动模拟舵面转动，包括：
[0043]通过动力机构控制模拟舵面转动一定角度且在预设的维持时间内处于第二状态；
[0044]通过第一静力加载装置将所述第一静力加载装置的现有载荷恢复至预设的模拟拉力载荷；
[0045]通过动力机构控制模拟舵面转动一定角度并处于第一状态。
[0046]从上面所述可以看出，本申请提供的燃气舵操纵机构启动力矩测试装置及测试方法，充分模拟燃气舵实际工作条件，保证试验边界条件的准确性和客观性；同时检测并计算燃气舵操纵机构在高载荷的条件下的启动力矩，可以得到准确的试验结果，为设计燃气舵系统提供了精确可信的输入条件；同时还解决了在实验室条件下难以测试和计算燃气舵操纵机构启动力矩的问题，且检测精度高、误差小、效率高、周期短，装置便于安装。
附图说明
[0047]为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0048]图1为本申请实施例的燃气舵操纵机构启动力矩测试装置示意图；
[0049]图2为本申请实施例的操纵机构模拟装置示意图；
[0050]图3为本申请实施例的操纵机构主体示意图；
[0051]图4为本申请实施例的模拟舵面示意图；
[0052]图5为本申请实施例的燃气舵操纵机构启动力矩测试装置局部放大示意图。
[0053]图6为本申请实施例的万向连接杆与模拟舵面本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃气舵操纵机构启动力矩的测试装置，其特征在于，包括：操纵机构模拟装置，包括：通过操纵杆连接动力机构的模拟舵面；第一静力加载装置，与所述模拟舵面连接，被配置为向所述模拟舵面的端部提供模拟拉力载荷；第二静力加载装置，与所述模拟舵面连接，被配置为向所述模拟舵面上与所述模拟舵面的舵轴对应的位置提供模拟压力载荷；测量组件，与所述操纵杆连接，被配置为测量所述操纵机构模拟装置的启动力矩；其中，所述动力机构和所述第一静力加载装置能够控制所述模拟舵面处于第一状态，或控制所述模拟舵面转动一定角度并处于第二状态。2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述操纵机构模拟装置，包括：摇臂；所述舵轴与所述摇臂固定连接；所述操纵杆的第一端与所述摇臂转动连接；所述操纵杆的第二端与所述动力机构转动连接；所述动力机构被配置输出驱动力并依次经过所述操纵杆和所述摇臂传动后，带动所述模拟舵面转动。3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述操纵机构模拟装置，还包括：第一轴承、第二轴承、模拟舱体和燃气舵支座；所述燃气舵支座与所述模拟舱体连接；所述舵轴通过所述第一轴承和所述第二轴承与所述燃气舵支座连接，以通过所述第一轴承和所述第二轴承维持所述舵轴的稳定。4.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述操纵机构模拟装置，还包括：第一挡圈和第二挡圈；所述第一挡圈与所述燃气舵支座固定连接；所述第一挡圈位于所述第二轴承的外圈且与所述第二轴承固定连接；所述第二挡圈位于所述第二轴承沿所述舵轴的靠近所述燃气舵支座的一端且与所述舵轴转动连接，以限制所述舵轴的轴向运动。5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述操纵机构模拟装置还包括：第一万向连接杆和第二万向连接杆；所述第一万向连接杆的一端万向连接至所述模拟舵面的端部；所述第一万向连接杆的另一端连接于所述第一静力加载装置，以向所述模拟舵面传导所述模拟拉力载荷；所述第二万向连接杆的一端万向连接至所述模拟...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦强，张文伟，邢飞，李昂，胡敏，赵旭，张云博，王磊，曹敬帅，
申请(专利权)人：航天科工防御技术研究试验中心，
类型：发明
国别省市：
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