CN108225778A - 一种空间矢量力模拟加载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空发动机试验领域，具体涉及一种空间矢量力模拟加载装置，包括模拟发动机(Ⅰ)、转向机构(Ⅱ)、加载机构(Ⅲ)、空间矢量力测量机构(Ⅳ)，加载机构(Ⅲ)提供力，模拟发动机(Ⅰ)承受力，转向机构(Ⅱ)改变力的方向，空间矢量力测量机构(Ⅳ)测量模拟发动机(Ⅰ)承受的力的大小和方向；该装置不仅能模拟发动机推力在台架上的传递路线，同时还可以模拟矢量力的大小和方向，矢量力的加载范围能完全包含发动机矢量力的范围，较好的模拟了发动机、动架及其万向节在发动机矢量力作用下的位移和变形，实现矢量试车台推力测量系统矢量推力的校准，提高了矢量发动机推力测量精度。

Description

一种空间矢量力模拟加载装置
技术领域
本发明属于航空发动机试验领域，具体涉及一种空间矢量力模拟加载装置。
背景技术
随着矢量推力发动机的研制，对矢量推力的准确测试成为验证发动机或推力矢量喷管基础数据的有效措施。矢量发动机的测试需要矢量推力试车台，为保证矢量推力试车台测试数据的准确性，需要进行相关校准工作。矢量试车台校准相比于轴向试车台最大的区别是矢量试车台校准时施加的模拟推力为空间矢量力，轴向试车台校准时施加的模拟推力是单一方向的推力。
国内现有矢量台校准技术仅局限于对单个分量进行单独校准，这种方法只能够沿三个方向分别施加单一方向的模拟推力，无法模拟空间矢量力。施加单一方向模拟推力得到的校准结果不能直接说明矢量推力测量系统的性能，不能满足矢量推力准确测量的要求。为了在矢量发动机试车时得到准确的推力测试结果，正确评估发动机性能，需要对矢量试车台施加空间矢量力来模拟矢量发动机的推力，从而对矢量试车台进行推力校准，掌握力传感器之间的相互作用。
发明内容
本发明的目的是：
本发明可对矢量试车台推力测量系统进行空间矢量力的加载，模拟矢量发动机的全部推力状态，实现矢量试车台推力测量系统矢量推力的校准，从而提高矢量发动机推力测量精度。
本发明的技术方案是：
一种空间矢量力模拟加载装置，包括模拟发动机Ⅰ、转向机构Ⅱ、加载机构Ⅲ、空间矢量力测量机构Ⅳ，加载机构Ⅲ提供力，模拟发动机Ⅰ承受力，转向机构Ⅱ改变力的方向，空间矢量力测量机构Ⅳ测量模拟发动机Ⅰ承受的力的大小和方向；模拟发动机Ⅰ安装在矢量试车台动架Ⅴ上，转向机构Ⅱ通过支架固定在矢量试车台定架Ⅵ上，加载机构Ⅲ、空间矢量力测量机构Ⅳ安装在转向机构Ⅱ上。
所述的一种空间矢量力模拟加载装置，模拟发动机Ⅰ包括模拟发动机主体1、喷管架2和球形窝3，模拟发动机主体1与矢量试车台动架Ⅴ连接，喷管架2采用内部镂空结构，球形窝3与加载机构Ⅲ连接。
所述的一种空间矢量力模拟加载装置，转向机构Ⅱ包括转向盘4，导轨5和移动块6，转向盘中心设有一个螺纹孔，转向盘边缘设有一圈均布的螺纹孔，导轨5的一端在转向盘中心的螺纹孔固定，另一端可以在边缘任意一个螺纹孔固定，移动块6安装在导轨5上，并可在导轨5上任意位置移动。
所述的一种空间矢量力模拟加载装置，空间矢量力测量机构Ⅳ包括标准力传感器7、球头杆8和方向指示杆9，标准力传感器7用于测量空间矢量力的大小，方向指示杆9用于测量矢量力的空间方向角，球头杆8一端与标准力传感器7相连，球头与模拟发动机Ⅰ的球形窝3连接，且球头杆8的球头在球形窝3内能自由的转动，使其能自适应拉力方向的改变。
所述的一种空间矢量力模拟加载装置，加载机构Ⅲ由液压站、液压缸组成，液压缸固定端连接在转向机构Ⅱ的移动块6上，液压缸作动杆与标准力传感器7的一端连接；液压缸用于产生一个拉力，通过标准力传感器7作用在模拟发动机Ⅰ的喷管架2的后端面。
本发明的优点是：
该装置不仅能模拟发动机推力在台架上的传递路线，同时还可以模拟矢量力的大小和方向，矢量力的加载范围能完全包含发动机矢量力的范围，较好的模拟了发动机、动架及其万向节在发动机矢量力作用下的位移和变形，实现矢量试车台推力测量系统矢量推力的校准，提高了矢量发动机推力测量精度。
附图说明
图1空间矢量力模拟加载装置；
图2模拟发动机；
图3转向机构；
图4空间矢量力测量机构。
具体实施方式
一种空间矢量力模拟加载装置。如图1所示，其特征在于，该装置主要由模拟发动机Ⅰ、转向机构Ⅱ、加载机构Ⅲ、空间矢量力测量机构Ⅳ组成。
模拟发动机Ⅰ安装在矢量试车台动架Ⅴ上，转向机构通过支架固定在矢量试车台定架Ⅵ上。
模拟发动机如图2所示，模拟发动机包括模拟发动机主体1、喷管架2和球形窝3组成。模拟发动机主体1用于与矢量试车台动架连接，喷管架采用内部镂空结构，便于转向机构的安装和固定，球形窝用于与加载机构连接。
转向机构Ⅱ如图3所示，转向机构Ⅱ包括转向盘4，导轨5和移动块6。转向盘中心设有一个螺纹孔，转向盘边缘设有一圈均布的螺纹孔。导轨5的一端在转向盘中心孔固定，另一端可以在边缘任意一个孔固定。移动块6与导轨连接，并可在导轨上任意位置移动。
加载机构Ⅲ由液压站、液压缸及其连接组件组成，液压缸固定端连接在转向机构移动块6上，液压缸作动杆与标准力传感器7的一端连接。液压缸用于产生一个拉力，通过力传感器及其连接组件，最终作用在模拟发动机喷管后端面。
空间矢量力测量机构Ⅳ包括标准力传感器7、球头杆8和方向指示杆9，标准力传感器7用于测量空间矢量力的大小，方向指示杆9用于测量矢量力的空间方向角。球头杆8一端与力传感器相连，另一端与模拟发动机球形窝连接，且在球形窝内能自由的转动，使其能自适应拉力方向的改变。

Claims (5)

1.一种空间矢量力模拟加载装置，其特征在于，包括模拟发动机(Ⅰ)、转向机构(Ⅱ)、加载机构(Ⅲ)、空间矢量力测量机构(Ⅳ)，加载机构(Ⅲ)提供力，模拟发动机(Ⅰ)承受力，转向机构(Ⅱ)改变力的方向，空间矢量力测量机构(Ⅳ)测量模拟发动机(Ⅰ)承受的力的大小和方向；模拟发动机(Ⅰ)安装在矢量试车台动架(Ⅴ)上，转向机构(Ⅱ)通过支架固定在矢量试车台定架(Ⅵ)上，加载机构(Ⅲ)、空间矢量力测量机构(Ⅳ)安装在转向机构(Ⅱ)上。
2.根据权利要求1所述的一种空间矢量力模拟加载装置，其特征在于，模拟发动机(Ⅰ)包括模拟发动机主体(1)、喷管架(2)和球形窝(3)，模拟发动机主体(1)与矢量试车台动架(Ⅴ)连接，喷管架(2)采用内部镂空结构，球形窝(3)与加载机构(Ⅲ)连接。
3.根据权利要求1所述的一种空间矢量力模拟加载装置，其特征在于，转向机构(Ⅱ)包括转向盘(4)，导轨(5)和移动块(6)，转向盘中心设有一个螺纹孔，转向盘边缘设有一圈均布的螺纹孔，导轨(5)的一端在转向盘中心的螺纹孔固定，另一端可以在边缘任意一个螺纹孔固定，移动块(6)安装在导轨(5)上，并可在导轨(5)上任意位置移动。
4.根据权利要求1所述的一种空间矢量力模拟加载装置，其特征在于，空间矢量力测量机构(Ⅳ)包括标准力传感器(7)、球头杆(8)和方向指示杆(9)，标准力传感器(7)用于测量空间矢量力的大小，方向指示杆(9)用于测量矢量力的空间方向角，球头杆(8)一端与标准力传感器(7)相连，球头与模拟发动机(Ⅰ)的球形窝(3)连接，且球头杆(8)的球头在球形窝(3)内能自由的转动，使其能自适应拉力方向的改变。
5.根据权利要求1所述的一种空间矢量力模拟加载装置，其特征在于，加载机构(Ⅲ)由液压站、液压缸组成，液压缸固定端连接在转向机构(Ⅱ)的移动块(6)上，液压缸作动杆与标准力传感器(7)的一端连接；液压缸用于产生一个拉力，通过标准力传感器(7)作用在模拟发动机(Ⅰ)的喷管架(2)的后端面。
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