单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置制造方法及图纸

一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，包括单分量抱轴式应变天平、轴、翼稍轴承安装座和两个翼根轴承安装座，翼稍轴承安装座的一端与平尾的翼稍连接，翼稍轴承安装座的另外一端与升降舵连接，第一和第二翼根轴承安装座的一端分别与平尾的翼根连接，第一和第二翼根轴承安装座的另外一端分别与升降舵连接；轴分别插入在第一和第二翼根轴承座的轴承内，单分量抱轴式应变天平的抱轴端与轴紧固连接，单分量抱轴式应变天平的固定端与平尾紧固连接。本装置能够有效分离出其余载荷干扰元，并进行快速消扰，并且具有结构巧妙、体积小、简单实用和精度高的优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置。
技术介绍
低速风洞铰链力矩试验主要是预测飞行器各种操纵面(又称舵面)气动特性，铰链力矩的大小选择舵面形状和转轴位置的依据。长期以来，片式舵面铰链力矩天平通常设计为三分量或四分量，即铰链力矩以及法向力、绕飞行器轴线的滚转力矩、轴向力。三分量天平只适用于天平校准中心与舵面转轴线重合的情况，一般都会存在两心距，造成试验测量准确度不高。数据处理时必须通过迭代的方式才能计算出铰链力矩，中间误差大，有时候还会由于迭代次数多出现不收敛的情况。一般情况下，舵面的法向力载荷比较大，尤其在舵面的压心、天平校准中心与舵面的转轴线不重合的情况下，法向力带来的附加力矩会给铰链力矩主元的测量带来很大的干扰。随着舵面偏角增大，舵面法向力的干扰会随着增加。以往风洞试验测得的铰链力矩的准确度指标一般都大于1%，精确度指标都大于3%。，很难满足型号试验发展的需要。飞机设计对风洞试验数据精准度的要求不断提高，风洞试验朝着精细化的方向发展。作为风洞试验中力/力矩测量装置，测力天平的性能直接影响试验数据的准确性。
技术实现思路
基于以上不足之处，本技术的目的提供一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，解决低速铰链力矩风洞试验铰链力矩精准度不高的问题。本技术主要通过下述技术方案得以实现:—种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，包括单分量抱轴式应变天平、轴、翼稍轴承安装座和两个翼根轴承安装座，翼稍轴承安装座的一端与平尾的翼稍连接，翼稍轴承安装座的另外一端与升降舵连接，第一和第二翼根轴承安装座的一端分别与平尾的翼根连接，第一和第二翼根轴承安装座的另外一端分别与升降舵连接；轴分别插入在第一和第二翼根轴承座的翼根轴承内，单分量抱轴式应变天平的抱轴端与轴紧固连接，单分量抱轴式应变天平的固定端与平尾紧固连接。本技术还具有如下特征:1、以上所述的单分量抱轴式应变天平包括应变梁，应变梁与抱轴端连接，应变梁上设置有“S”形消扰槽，消扰槽的梁的厚度为0.2、以上所述的翼稍轴承安装座和翼根轴承安装座的轴承的轴线、单分量抱轴式应变天平的抱轴的轴线和升降舵的转轴线重合。3、以上所述的杆式单分量天平的应变梁上采用8片应变片组成2组惠斯顿电桥进行信号测量。4、以上所述的应变片电阻阻值均为350欧姆。本装置通过轴承安装的方式，有效分离出其余五元载荷特别是法向力干扰源，并通过消扰槽元件消除其余载荷对于铰链力矩主元的干扰，实现准确测量飞机操纵面铰链力矩的要求；提高低速铰链力矩试验测量的精准度。本装置能够有效分离出其余载荷干扰元，并进行快速消扰，并且具有结构巧妙、体积小、简单实用和精度高的优点。准确度指标一般都小于2%。，精确度指标都小于1%。。本技术对于提高低速铰链力矩试验精准度指标具有重要作用，其应用前景十分广阔。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为单分量抱轴式应变天平连接示意图；图3为单分量抱轴式应变天平的应变片测量元件框图。具体实施方式以下结合附图举例详细说明本技术的具体实施方式:实施例1基于我国重点型号C919飞机低速铰链力矩试验测量需求，提供一种低速风洞铰链力矩试验用单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，本结构能够消除其余五元载荷特别是法向力对于铰链力矩主元干扰所产生的测量偏差，实现准确测量飞机操纵面铰链力矩的要求。如图1-2所示，一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，包括单分量抱轴式应变天平14、直径为8mm的轴17、翼稍轴承安装座10和两个翼根轴承安装座12.16，翼稍轴承安装座10的一端通过螺钉与平尾13的翼稍连接，翼稍轴承安装座10的另外一端通过螺钉与升降舵11连接，第一和第二翼根轴承安装座12.16的一端分别通过螺钉与平尾13的翼根连接，第一和第二翼根轴承安装座12.16的另外一端分别通过螺钉与升降舵11连接；轴17分别插入在第一和第二翼根轴承座12.16的轴承内，单分量抱轴式应变天平14的抱轴端18与轴17紧固连接，单分量抱轴式应变天平14的固定端19与平尾13紧固连接。所述的单分量抱轴式应变天平包括应变梁20，应变梁20上设置有“S”形消扰槽15。实施例2在试验以及改变舵面角度时，舵面转轴线、天平抱轴轴线、翼根轴承轴线、翼稍轴承轴线重合。如果空间允许，抱轴尺寸越大天平刚度越好。采用这种轴承安装的方式可以限制住除绕转轴线旋转外其余五个自由度，从而将其余分量载荷分离出来。舵面采用变角度片方式更换舵面试验角度，每跟换一个角度片，需要将天平两侧压板的螺钉松开，松开抱轴，然后用相应角度片定位，调整到试验角度后，将天平两侧压板螺钉拧紧，天平抱轴锁紧抱死，试验时卸掉定位角度片，安上保形角片补块。通过天平上设计的消扰槽元件消除其余元的载荷，消扰槽梁的厚度越小，消扰效果越明显，一般消扰槽梁厚控制在0.之间，消扰槽相当于柔性铰链，可以有效的消掉其余元载荷对于绕转轴铰链力矩元的干扰。实施例3图3为单分量抱轴式应变天平的应变片测量元件布置图，该天平共采用8片应变片组成2组惠斯顿电桥进行信号测量，组件方式为力矩组桥，第一应变片I与第二应变片2组成对桥臂，第七应变片7与第八应变片8组成相邻对桥臂，两桥臂通过漆包线连成第一全桥电路，同样，第三应变片3与第四应变片4组成对桥臂，第五应变片5与第六应变片6组成相邻对桥臂，两桥臂通过漆包线连成第二全桥电路，应变片电阻阻值均为350欧姆，如图5所示。为了增大输出信号，应变片的粘贴位置与转轴线的距离应尽可能的小，采用并行桥路叠加的方式可以将输出信号增加一倍。权利要求1.一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，包括单分量抱轴式应变天平、轴、翼稍轴承安装座和两个翼根轴承安装座，其特征在于:翼稍轴承安装座的一端与平尾的翼稍连接，翼稍轴承安装座的另外一端与升降舵连接，第一和第二翼根轴承安装座的一端分别与平尾的翼根连接，第一和第二翼根轴承安装座的另外一端分别与升降舵连接；轴分别插入在第一和第二翼根轴承座的轴承内，单分量抱轴式应变天平的抱轴端与轴紧固连接，单分量抱轴式应变天平的固定端与平尾紧固连接。2.根据权利要求1所述的一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，其特征在于:所述的单分量抱轴式应变天平包括应变梁，应变梁与抱轴端连接，应变梁上设置有“S”形消扰槽，消扰槽的梁的厚度为0.3.根据权利要求1或2所述的一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，其特征在于:所述的翼稍轴承安装座和两个翼根轴承安装座的轴承的轴线、单分量抱轴式应变天平的抱轴的轴线和升降舵的转轴线重合。4.根据权利要求1或2项所述的一种单分量杆式低速铰链力矩测量装置，其特征在于:所述的杆式单分量天平的应变梁上采用8片应变片组成2组惠斯顿电桥进行信号测量。5.根据权利要求4所述的一种单分量杆式低速铰链力矩测量装置，其特征在于:所述的应变片电阻阻值均为350欧姆。专利摘要一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，包括单分量抱轴式应变天平、轴、翼稍轴承安装座和两个翼根轴承安装座，翼稍轴承安装座的一端与平尾的翼稍连接，翼稍轴承安装座的另外一端与升降舵连接，第一和第二翼根轴承安装座的一端分别与平尾的翼根连接，第一和第二翼根轴承安装座的另外一端分别与升降舵连接；轴分别插入在第一和第二翼根轴承座的轴承内，单分量抱轴式应变天平的抱轴端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，包括单分量抱轴式应变天平、轴、翼稍轴承安装座和两个翼根轴承安装座，其特征在于：翼稍轴承安装座的一端与平尾的翼稍连接，翼稍轴承安装座的另外一端与升降舵连接，第一和第二翼根轴承安装座的一端分别与平尾的翼根连接，第一和第二翼根轴承安装座的另外一端分别与升降舵连接；轴分别插入在第一和第二翼根轴承座的轴承内，单分量抱轴式应变天平的抱轴端与轴紧固连接，单分量抱轴式应变天平的固定端与平尾紧固连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丹，高小荣，陈文军，苑嘉男，魏立辉，赵长辉，邱俊文，
申请(专利权)人：中国航空工业空气动力研究院，
类型：实用新型
国别省市：