CN105738021A - 直线舵机加载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直线舵机加载装置，涉及用于测试飞行器舵机输出力的加载装置领域；包括下底板、连杆、弹簧组、外壳和上底板，舵机固定在下底板上，其输出轴与所述连杆的一端相连，所述连杆的另一端相连有活塞，所述活塞借助端盖经由所述外壳与所述弹簧组相连，所述外壳经由螺母、螺栓安装在上底板上，所述上底板通过立柱安装在所述下底板上。本发明的有益效果是，在对舵机进行直线载荷加载的同时，可以基本清楚的看到舵机输出轴所承受的实际拉力与压力。整套机构的惯性较小，舵机输出轴在快速移动时，不会因为整套机构的惯性而损坏舵机内部的齿轮组件。且可实现对结构对称两舵机的同时加载，结构简单，实现成本较低。

Description

直线舵机加载装置
技术领域
本发明涉及一种用于测试飞行器舵机输出力的加载装置领域，特别是一种直线舵机加载装置。
背景技术
在测试飞行器舵机输出力时，通常使用的液压加载台、砝码加载台和直线气动加载台进行加载；1、液压加载台的输出力大，但其结构复杂，易出现漏油的情况。并且由于液压机构输出的力较大，不利于对小输出力进行加载；2、砝码加载台是以砝码、托盘等为加载介质的简单机械加载装置，其结构简单，成本较低；但在加载过程中，载荷不能连续施加，且由于砝码的惯性较大，在反复运动过程中，会对舵机内部的齿轮、键等机械结构造成冲击，导致结构永久性损伤；3、直线气动加载台是使用永磁直流电机作为加载台的作动器对舵机进行加载，该系统通过摆杆运动将力矩电机的旋转运动变为直线运动；这种设备工作原理及装置复杂，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种直线舵机加载装置，不仅能对成对称结构的左右两舵机同时进行加载，而且不需额外的动力源，操作简单，所加载荷示数明显。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种舵机加载装置，包括下底板、立柱、连杆、端盖、活塞、弹簧组、外壳、上底板和显示窗口；上底板通过立柱安装在下底板上；外部舵机固定在下底板的上表面，其输出轴与连杆的一端固定连接；连杆的另一端穿过端盖伸入外壳内部，与活塞固定连接；外壳固定在上底板的下部，端盖固定安装在外壳的下端；活塞和弹簧组均位于外壳内部，且活塞与外壳之间设置有弹簧组；外壳上设置有显示窗口。
在上述的舵机加载装置，弹簧组包括第一弹簧和第二弹簧，在外壳内部，活塞上表面与外壳顶部下表面之间设置有第一弹簧；活塞下表面与端盖上表面之间设置有第二弹簧，第一弹簧在活塞与外壳的限位下呈压紧状态；第二弹簧在活塞与端盖的限位下称压紧状态。
在上述的舵机加载装置，第一弹簧和第二弹簧弹性系数相同，第二弹簧比第一弹簧长2-4mm；不加载时，活塞在第一弹簧和第二弹簧串联压紧下，活塞位于显示窗口零刻度位置。
在上述的舵机加载装置，下底板、立柱、连杆、端盖、活塞、弹簧组、外壳、上底板均采用钢材料。
在上述的舵机加载装置，连杆与外部舵机输出轴连接端的开口，与连杆与活塞连接端的开口对称面垂直。
在上述的舵机加载装置，立柱距离下底板28-32mm处，设置有内凹平行的两个平面，平面长为28-32mm，宽为8-12mm，两个平面法向与立柱轴向垂直。
在上述的舵机加载装置，端盖的凸台截面为正六边形；端盖中心设置有通孔，通孔内径为19-26mm；活塞外径为26-40mm。
在上述的舵机加载装置，显示窗口一侧设置有刻度，刻度精度为39.1N，测量范围为-1400～1400N；零刻度上方为正，下方为负，其中正表示外部舵机输出轴受压力，负表示输出轴受拉力。
在上述的舵机加载装置，加载能力为1400-1600N。
在上述的舵机加载装置，下底板与上底板上可设置一组或多组对称分布的孔组，实现同时在下底板和上底板之间安装一组对称或多组对称的舵机加载装置，实现了一组对称舵机或多组对称舵机的同时加载。本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明采用了连杆、端盖、活塞、弹簧及外壳等构成的组合装置，实现了对舵机的直线载荷加载；整套机构的惯性较小，舵机输出轴在快速移动时，不会因为整套机构的惯性而损坏舵机内部的齿轮组件；且可实现对结构对称两舵机的同时加载，结构简单，实现成本较低；
(2)本发明在外壳中部设置有显示窗口，可通过显示窗口观察到刻度及内部活塞运动情况，提高了系统的可视性，实现了加载过程中实时查看舵机输出轴所承受的拉力与压力；
(3)本发明活塞上表面与外壳顶部下表面，活塞下表面与端盖上表面分别设置有弹簧，形成了双层弹簧结构，减小了整套机构的惯性，实现了舵机输出轴在快速移动时，不会因为整套机构的惯性而损坏舵机内部齿轮组件的功能；
(4)本发明中下底板与上底板上采用了对称分布的孔组，实现同时在下底板和上底板之间安装多组对称的舵机加载装置，实现了多组结构对称两舵机的同时加载，提高了系统工作效率；
(5)本发明中的下底板、立柱、连杆、端盖、活塞、弹簧、外壳、上底板均采用了45钢材料，且结构简单，提高了系统的可制造性，实现了成本的降低。
附图说明
图1为本发明直线舵机加载装置的结构图；
图2为本发明下底板零件图；
图3为本发明立柱零件图；
图4为本发明连杆零件图；
图5为本发明端盖零件图；
图6为本发明活塞零件图；
图7为本发明弹簧零件图；
图8为本发明外壳零件图；
图9为本发明螺母零件图；
图10为本发明上底板零件图；
图11为本发明螺栓零件图；
图12为本发明连杆、活塞、弹簧、外壳的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
如图1所示为直线舵机加载装置的结构图，由图可知，包括下底板1、立柱2、连杆3、端盖4、活塞5、弹簧6、外壳7、螺母8、上底板9、螺栓10和显示窗口11；上底板9通过的螺纹与螺母安装在立柱2上；上底板9通过立柱2安装在下底板1上；外部舵机固定在下底板1的上表面，其输出轴与连杆3的一端固定连接；连杆3的另一端穿过端盖4伸入外壳7内部，连杆3与活塞5通过销钉连接；端盖4拧紧在外壳7下部；外壳7通过螺栓10安装在上底板9下部，并用螺母8锁紧，端盖4固定安装在外壳7的下端；活塞5和弹簧6均位于外壳7内部，且活塞5与外壳7之间设置有弹簧6；外壳7上设置有显示窗口11。
弹簧组6包括第一弹簧6-1和第二弹簧6-2，在外壳7内部，活塞5上表面与外壳7顶部下表面之间设置有第一弹簧6-1；活塞5下表面与端盖4上表面之间设置有第二弹簧6-2，第一弹簧6-1在活塞5与外壳7的限位下呈压紧状态；第二弹簧6-2在活塞5与端盖4的限位下称压紧状态。
如图2所示为下底板零件图、如图10所示为上底板零件图，由图可知，下底板1与上底板9上可设置有对称分布的孔组，可实现同时在下底板1和上底板9之间安装一组对称的两套舵机加载装置，实现了结构对称两舵机的同时加载；同样在下底板1与上底板9上可设置多组对称分布的孔组，实现同时在下底板1和上底板9之间安装多组对称的两套舵机加载装置，实现了多组结构对称两舵机的同时加载，提高了系统工作效率。
如图3所示为立柱零件图，由图可知，立柱2两端为台阶状，两端外壁设置有螺纹，实现与下底板1和上底板9的固定连接；立柱2距离下底板128-32mm处，设置有内凹平行的两个平面，平面长为28-32mm，宽为8-12mm，两个平面法向与立柱2轴向垂直，方便安装时扳手的夹持。
如图4所示为连杆零件图，由图可知，连杆3与外部舵机输出轴连接端得开口，和连杆3与活塞5连接端的开口对称面垂直。
如图5所示为端盖零件图，由图可知，端盖4的凸台截面为正六边形；端盖4中心设置有通孔，通孔内径为19-26mm。
如图6所示为活塞零件图，由图可知，活塞5一端为圆柱结构，另一端设置有耳状固定端，实现与连杆3的固定连接；活塞5外径为26-40mm。
如图7所示为弹簧零件图，由图可知，第一弹簧6-1和第二弹簧6-2弹性系数相同，第二弹簧6-2比第一弹簧6-1长2-4mm；不加载时，活塞5在第一弹簧6-1和第二弹簧6-2串联压紧下，活塞5位于显示窗口11零刻度位置。
如图8所示为外壳零件图，由图可知，外壳7中部设置有镂空显示窗口11，显示窗口11一侧设置有刻度，刻度精度为39.1N，测量范围为-1400～1400N；零刻度上方为正，下方为负，其中正表示外部舵机输出轴受压力，负表示输出轴受拉力。
如图9所示为螺母零件图，如图11所示为螺栓零件图，由图可知，外壳7通过螺栓10和螺母8配合锁紧，固定安装在上底板9下部。
如图12所示为连杆、活塞、弹簧、外壳的安装示意图，由图可知，在工作时，外部舵机通过螺栓10固定在下底板1上，舵机输出轴通过销钉与连杆3相连。然后利用上述直线舵机加载装置，通过弹簧6克服舵机轴的拉压力而实现对外部舵机轴的加载，并通过外壳上的显示窗口11与活塞5的位置实时观察到舵机输出轴所承受的实际拉压载荷。
下底板1、立柱2、连杆3、端盖4、活塞5、弹簧6、外壳7、上底板9均采用钢材料。
本发明整套机构加载能力为1400-1600N，加载惯性较小，舵机输出轴在快速移动时，不会因为整套机构的惯性而损坏舵机内部的齿轮组件。且可实现对结构对称两舵机的同时加载，结构简单，实现成本较低。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种舵机加载装置，其特征在于：包括下底板(1)、立柱(2)、连杆(3)、端盖(4)、活塞(5)、弹簧组(6)、外壳(7)、上底板(9)和显示窗口(11)；上底板(9)通过立柱(2)安装在下底板(1)上；外部舵机固定在下底板(1)的上表面，其输出轴与连杆(3)的一端固定连接；连杆(3)的另一端穿过端盖(4)伸入外壳(7)内部，与活塞(5)固定连接；外壳(7)固定在上底板(9)的下部，端盖(4)固定安装在外壳(7)的下端；活塞(5)和弹簧组(6)均位于外壳(7)内部，且活塞(5)与外壳(7)之间设置有弹簧组(6)；外壳(7)上设置有显示窗口(11)。
2.根据权利要求1所述的舵机加载装置，其特征在于：弹簧组(6)包括第一弹簧(6-1)和第二弹簧(6-2)，在外壳(7)内部，活塞(5)上表面与外壳(7)顶部下表面之间设置有第一弹簧(6-1)；活塞(5)下表面与端盖(4)上表面之间设置有第二弹簧(6-2)，第一弹簧(6-1)在活塞(5)与外壳(7)的限位下呈压紧状态；第二弹簧(6-2)在活塞(5)与端盖(4)的限位下称压紧状态。
3.根据权利要求2所述的舵机加载装置，其特征在于：第一弹簧(6-1)和第二弹簧(6-2)弹性系数相同，第二弹簧(6-2)比第一弹簧(6-1)长2-4mm；不加载时，活塞(5)在第一弹簧(6-1)和第二弹簧(6-2)串联压紧下，活塞(5)位于显示窗口(11)零刻度位置。
4.根据权利要求1所述的舵机加载装置，其特征在于：下底板(1)、立柱(2)、连杆(3)、端盖(4)、活塞(5)、弹簧组(6)、外壳(7)、上底板(9)均采用钢材料。
5.根据权利要求1所述的舵机加载装置，其特征在于：连杆(3)与外部舵机输出轴连接端的开口，与连杆(3)与活塞(5)连接端的开口对称面垂直。
6.根据权利要求1所述的舵机加载装置，其特征在于：立柱(2)距离下底板(1)28-32mm处，设置有内凹平行的两个平面，平面长为28-32mm，宽为8-12mm，两个平面法向与立柱(2)轴向垂直。
7.根据权利要求1所述的舵机加载装置，其特征在于：端盖(4)的凸台截面为正六边形；端盖(4)中心设置有通孔，通孔内径为19-26mm；活塞(5)外径为26-40mm。
8.根据权利要求1所述的舵机加载装置，其特征在于：显示窗口(11)一侧设置有刻度，刻度精度为39.1N，测量范围为-1400～1400N；零刻度上方为正，下方为负，其中正表示外部舵机输出轴受压力，负表示输出轴受拉力。
9.根据权利要求1所述的舵机加载装置，其特征在于：加载能力为1400-1600N。
10.根据权利要求1所述的舵机加载装置，其特征在于：下底板(1)与上底板(9)上可设置一组或多组对称分布的孔组，实现同时在下底板(1)和上底板(9)之间安装一组对称或多组对称的舵机加载装置，实现了一组对称舵机或多组对称舵机的同时加载。
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