一種壓電式變力值比標定裝置的製作方法

2023-12-09 19:42:57

本發明屬於傳感、測控領域，特別應用於航空航天、國防軍工等領域發動機的推力矢量測試，本裝置可對飛行器矢量發動機進行力測量以及標定，即x方向力fx(阻力)、y方向力fy(偏航力)、z方向力fz(升力)。

背景技術：

隨著現代航空航天工業的迅速發展,火箭發動機推力矢量測量,特別是推力矢量隨機測量的功能越來越成為發動機發展的一個重要方面,推力矢量作為航天飛行器發動機的關鍵性能參數，在飛行器姿態控制、位置保持、減速著陸等方面具有重要意義。目前國內由於缺乏必要的動態測試裝置,對軌控發動機推力的測試缺乏足夠的精度,難以滿足高精度、高機動性的動態運行軌道控制要求。而且,發動機在試驗時,一般只測量沿軸向的推力分量,而忽略其它分量,因此所測得的推力只是一個主推力分量而不是整個推力。因此,我國迫切需要研製出一種即適合於動態測試,又能準確地測量多分力的推力矢量測試裝置。本發明能夠在不同位置方向對推力矢量發動機進行標定及加載測試，還能夠通過力值比(最大分量與最小分量之比)得到與角度的關係。傳統發動機推力矢量測量裝置只能加載正交力，而本發明可以在xoy平面內任意角度進行測量，測量裝置可以在任意角度進行安裝測試。本發明是一種能夠在不同力值比情況下進行測試，且能夠測試在xoy平面上加載跨度為70度的矢量力的裝置。

技術實現要素：

本發明是一種能夠測試發動機推力矢量特性的裝置結構，而且能夠在不同力值比情況下進行測試，且能夠測試在xoy平面上加載跨度為70度的矢量力。

本發明的技術方案：

一種壓電式變力值比標定裝置，含有主向測力部分和側向測力部分,包括1固定板；2側向加固板；3圓弧軌道；4液壓油缸；5標準力傳感器；6高剛性支撐杆；7傳感器固定單元；8壓電式三向力傳感器；9導向塊；10下鈦板；11上鈦板；12上蓋板；13下蓋板；14加載單元，固定板1的側面固定兩塊側向加固板2，在側向加固板2上用螺栓固定了一個圓弧軌道3，圓弧軌道3上有一個槽，在槽上安裝一個導向塊9，對液壓油缸4進行導向，在液壓油缸4活塞杆底部連接標準力傳感器5，在液壓缸4的外側有兩根高剛性支撐杆6，將四個壓電式三向力傳感器8固定在上鈦板11與下鈦板10之間，傳感器固定單元7把上鈦板11及下鈦板10固定在固定板1一側。所述的導向塊可沿圓弧軌道進行切向移動。

本發明的有益效果：本發明的一種臥式一體化推力矢量測試裝置，該裝置結構工藝性好、精度高，及靜態標定和動態測試於一體，能夠同時進行空間力和力矩的測試，能夠更全面、準確的測試發動機推力矢量特性，而且能夠在不同力值比情況下進行測試，且能夠測試在xoy平面上加載跨度為70度(-35到35度)的矢量力。

附圖說明

圖1為本發明臥式一體化推力矢量測試裝置的結構示意圖。

圖2為本發明臥式一體化推力矢量測試裝置的結構示意圖。

圖中：1固定板；2側向加固板；3圓弧軌道；4液壓油缸；5標準力傳感器；6高剛性支撐杆；7傳感器固定單元；8壓電式三向力傳感器；9導向塊；10下鈦板；11上鈦板；12上蓋板；13下蓋板；14加載單元。

具體實施方式

以下結合技術方案和附圖詳細說明本發明的具體實施方式。

實施例

如圖1、圖2所示：

側向測力部分包括固定板1、傳感器固定單元7、壓電式三向力傳感器8、下鈦板10、上鈦板11和加載單元14，所述的固定板1、傳感器固定單元7、下鈦板10、上鈦板11和加載單元14上開有通孔，上鈦板11固定於固定板1上；下鈦板10和上鈦板11設有四個壓電式三向力傳感器8；傳感器固定單元7固定於下鈦板10上；加載單元14嵌入傳感器固定單元7的通孔中，並固定於下鈦板10上；

主向測力部分包括側向加固板2、圓弧軌道3、液壓油缸4、標準力傳感器5、高剛性支撐杆6、導向塊9、上蓋板12和下蓋板13，上蓋板12和下蓋板13間通過2根高剛性支撐杆6連接，液壓油缸4固定連接於上蓋板12和下蓋板13之間，標準力傳感器5安裝液壓油缸4上；

圓弧軌道3開設有滑槽，導向塊9在滑槽內滑動；2根高剛性支撐杆6和液壓油缸4均穿過並連接在導向塊9上，隨導向塊9在滑槽內滑動；圓弧軌道3兩側通過側向加固板2固定於固定板1上；導向塊9在圓弧軌道3的滑槽內切向移動，完成變力值比力矢量的加載。

如圖所示，導向塊9在xoy平面內進行跨度為70度的擺動，圓弧軌道3限定矢量力的加載角度，實現不同力值比矢量力的測試。

雖然本發明以上述較佳的實施例對本發明做出了詳細的描述，但並非用上述實施例限定本發明。本領域的技術人員應當意識到在不脫離本發明所給出的技術特徵和範圍的情況下，對技術所作的增加及本領域一些同樣內容的替換，均應屬於本發明的保護範圍。