CN109238539A - 一种涵道旋翼系统多功能测量装置 - Google Patents

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CN109238539A CN201811135295.8A CN201811135295A CN109238539A CN 109238539 A CN109238539 A CN 109238539A CN 201811135295 A CN201811135295 A CN 201811135295A CN 109238539 A CN109238539 A CN 109238539A
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王坤
朱清华
冯旭碧
申遂愿
陈建炜
招启军
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    • G01L5/0028—Force sensors associated with force applying means
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    • G—PHYSICS
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    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明公开了一种涵道旋翼系统多功能测量装置，涵道旋翼系统包含若干旋翼桨叶、桨毂和涵道；多功能测量装置包含底座、第一至第三滑轨、第一至第三滑块、三角固定板、压扭传感器、转速传感器、电机、变距装置、第一至第三升降模块、控制模块和显示模块；所述第一至第三升降模块均包含电动推杆、压力传感器和涵道连接杆；控制模块分别和所述电机、第一至第三升降模块的电动推杆、第一至第三升降模块的压力传感器、转速传感器、压扭传感器、显示模块电气相连。本发明简单实用、安全可靠，能够一次性测量涵道旋翼系统的多个参数，可大大提高科研教学过程中的测量效率。

Description

一种涵道旋翼系统多功能测量装置
技术领域
本发明涉及航空领域，具体涉及一种测量涵道旋翼系统多种参数的装置。
背景技术
近年来，随着各种飞行器的迅猛发展，涵道因其显著的增升、减噪和安全性能而得到了愈加广泛的应用。但涵道旋翼系统在各种参数测量方面还缺乏较为综合的装置，如目前的一些装置仅能测量涵道旋翼整个系统的拉力，或只能测量直径固定的系统，亦或无法测量旋翼的功率。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对现有市场上涵道旋翼拉力测量系统在实用性、多功能性等方面的不足设计出一种使用方法简单，效率更高的新型多功能测量装置。
本发明为解决上述问题采用以下技术方案：
一种涵道旋翼系统多功能测量装置，所述涵道旋翼系统包含若干旋翼桨叶、桨毂和涵道，所述若干旋翼桨叶的根部均和所述桨毂固连，所述涵道的外壁周向均匀设有第一至第三螺纹孔；
所述多功能测量装置包含底座、第一至第三滑轨、第一至第三滑块、三角固定板、压扭传感器、转速传感器、电机、变距装置、第一至第三升降模块、控制模块和显示模块；
所述第一至第三滑轨、三角固定板均固定在所述底座上，其中，所述三角固定板呈正三角形状，其三个角分别和所述第一至第三滑轨的一端固连，所述第一至第三滑轨所在的直线均指向三角固定板的中心；
所述第一至第三滑块分别对应设置在所述第一至第三滑轨上，能够自由滑动；
所述第一至第三升降模块均包含电动推杆、压力传感器和涵道连接杆，其中，所述电动推杆的输出轴通过压力传感器和所述涵道连接杆的一端固连；
所述第一至第三升降模块的电动推杆分别固定设置在所述第一至第三滑块上，所述第一至第三升降模块涵道连接杆的另一端分别通过所述第一至第三螺纹孔和所述涵道固连；
所述桨毂的转轴通过所述变距装置和所述电机的输出轴相连；所述压扭传感器一端和所述电机固连、另一端固定设置在所述三角固定板的中心，用于测量其所受到的拉力以及扭矩并将其传递给所述控制模块；
所述转速传感器设置在所述桨毂的转轴上，用于测量所述旋翼桨叶的转速并将其传递给所述控制模块；
所述控制模块分别和所述电机、第一至第三升降模块的电动推杆、第一至第三升降模块的压力传感器、转速传感器、压扭传感器、显示模块电气相连，用于根据外部命令控制所述电机、第一至第三升降模块的电动推杆工作，并控制显示模块显示第一至第三升降模块的压力传感器、转速传感器、压扭传感器的感应数据。
作为本发明一种涵道旋翼系统多功能测量装置进一步的优化方案，所述底座采用三棱柱钢架。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明结构简单，使用方便；通过第一至第三升降模块的电动推杆沿滑轨移动来更换直径不同的涵道；通过同时控制第一至第三升降模块的电动推杆的升降来调整涵道的高度；转速传感器能够测量旋翼桨叶的转速；涵道旋翼系统的电机下方连接压扭传感器，能够测量旋翼的拉力以及扭矩；第一至第三升降模块电动推杆上端固连压力传感器，能够测量涵道所产生的附加拉力，第一至第三升降模块的压力传感器所读数据总和即为涵道旋翼系统中涵道所产生的附加拉。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中桨毂、变距装置、电机、三角固定板相配合的结构示意图。
图中，1-旋翼桨叶，2-涵道，3-涵道连接杆，4-压力传感器，5-电动推杆，6-第二滑块，7-第二滑轨，8-底座，9-变距装置，10-电机，11-压扭传感器，12-三角固定板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1、图2所示，本发明公开了一种涵道旋翼系统多功能测量装置，所述涵道旋翼系统包含若干旋翼桨叶、桨毂和涵道，所述若干旋翼桨叶的根部均和所述桨毂固连，所述涵道的外壁周向均匀设有第一至第三螺纹孔；
所述多功能测量装置包含底座、第一至第三滑轨、第一至第三滑块、三角固定板、压扭传感器、转速传感器、电机、变距装置、第一至第三升降模块、控制模块和显示模块；
所述第一至第三滑轨、三角固定板均固定在所述底座上，其中，所述三角固定板呈正三角形状，其三个角分别和所述第一至第三滑轨的一端固连，所述第一至第三滑轨所在的直线均指向三角固定板的中心；
所述第一至第三滑块分别对应设置在所述第一至第三滑轨上，能够自由滑动；
所述第一至第三升降模块均包含电动推杆、压力传感器和涵道连接杆，其中，所述电动推杆的输出轴通过压力传感器和所述涵道连接杆的一端固连；
所述第一至第三升降模块的电动推杆分别固定设置在所述第一至第三滑块上，所述第一至第三升降模块涵道连接杆的另一端分别通过所述第一至第三螺纹孔和所述涵道固连；
所述桨毂的转轴通过所述变距装置和所述电机的输出轴相连；所述压扭传感器一端和所述电机固连、另一端固定设置在所述三角固定板的中心，用于测量其所受到的拉力以及扭矩并将其传递给所述控制模块；
所述转速传感器设置在所述桨毂的转轴上，用于测量所述旋翼桨叶的转速并将其传递给所述控制模块；
所述控制模块分别和所述电机、第一至第三升降模块的电动推杆、第一至第三升降模块的压力传感器、转速传感器、压扭传感器、显示模块电气相连，用于根据外部命令控制所述电机、第一至第三升降模块的电动推杆工作，并控制显示模块显示第一至第三升降模块的压力传感器、转速传感器、压扭传感器的感应数据。
所述底座采用三棱柱钢架。
本发明通过第一至第三升降模块的电动推杆沿滑轨移动来更换直径不同的涵道；通过同时控制第一至第三升降模块的电动推杆的升降来调整涵道的高度；转速传感器能够测量旋翼桨叶的转速；涵道旋翼系统的电机下方连接压扭传感器，能够测量旋翼的拉力以及扭矩；第一至第三升降模块电动推杆上端固连压力传感器，能够测量涵道所产生的附加拉力，第一至第三升降模块的压力传感器所读数据总和即为涵道旋翼系统中涵道所产生的附加拉。
得出旋翼的转速和扭矩后，即可计算出旋翼的功率。
本发明设计了一种可测量旋翼拉力、扭矩、转速及涵道附加升力的简单装置，可用于分析涵道几何参数与附加升力及旋翼之间的关系，用作科研及实验教学用途。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种涵道旋翼系统多功能测量装置，其特征在于，所述涵道旋翼系统包含若干旋翼桨叶、桨毂和涵道，所述若干旋翼桨叶的根部均和所述桨毂固连，所述涵道的外壁周向均匀设有第一至第三螺纹孔；
所述多功能测量装置包含底座、第一至第三滑轨、第一至第三滑块、三角固定板、压扭传感器、转速传感器、电机、变距装置、第一至第三升降模块、控制模块和显示模块；
所述第一至第三滑轨、三角固定板均固定在所述底座上，其中，所述三角固定板呈正三角形状，其三个角分别和所述第一至第三滑轨的一端固连，所述第一至第三滑轨所在的直线均指向三角固定板的中心；
所述第一至第三滑块分别对应设置在所述第一至第三滑轨上，能够自由滑动；
所述第一至第三升降模块均包含电动推杆、压力传感器和涵道连接杆，其中，所述电动推杆的输出轴通过压力传感器和所述涵道连接杆的一端固连；
所述第一至第三升降模块的电动推杆分别固定设置在所述第一至第三滑块上，所述第一至第三升降模块涵道连接杆的另一端分别通过所述第一至第三螺纹孔和所述涵道固连；
所述桨毂的转轴通过所述变距装置和所述电机的输出轴相连；所述压扭传感器一端和所述电机固连、另一端固定设置在所述三角固定板的中心，用于测量其所受到的拉力以及扭矩并将其传递给所述控制模块；
所述转速传感器设置在所述桨毂的转轴上，用于测量所述旋翼桨叶的转速并将其传递给所述控制模块；
所述控制模块分别和所述电机、第一至第三升降模块的电动推杆、第一至第三升降模块的压力传感器、转速传感器、压扭传感器、显示模块电气相连，用于根据外部命令控制所述电机、第一至第三升降模块的电动推杆工作，并控制显示模块显示第一至第三升降模块的压力传感器、转速传感器、压扭传感器的感应数据。
2.根据权利要求1所述的涵道旋翼系统多功能测量装置，其特征在于，所述底座采用三棱柱钢架。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107063622A (zh) * 2017-03-30 2017-08-18 福州大学 共轴倾转式旋翼气动性能测试平台及其方法
CN107228720A (zh) * 2017-03-31 2017-10-03 长光卫星技术有限公司 涵道共轴双旋翼无人机气动特性试验台
CN208860507U (zh) * 2018-09-28 2019-05-14 南京航空航天大学 一种涵道旋翼系统多功能测量装置

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