CN109387314A - 一种可倾转旋翼动力测量装置及其测量方法 - Google Patents

一种可倾转旋翼动力测量装置及其测量方法 Download PDF

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朱清华
王坤
曾嘉楠
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Abstract

发明公开了一种可倾转旋翼动力测量装置及其测量方法，该装置主要包括旋翼、电机、电机固定板、摆动臂、导向块、滑行柱、压力传感器、信号采集箱、液压缸、液压柱、底座、倾转头。其特征在于：旋翼在电机的带动下旋转，产生拉力，从而推动滑行柱产生位移，直到与压力传感器接触，此时即可通过压力传感器得出旋翼拉力大小；摆动臂会在旋翼扭矩作用下摆动，当与压力传感器接触时，根据压力传感器的读数与摆动臂长度的乘积即可得出旋翼产生的扭矩；旋翼装置还可通过液压杆实现倾转，从而测量不同倾转角度下旋翼的拉力及力矩。本发明优点：结构简单、可靠、实用性强、应用范围广。

Description

一种可倾转旋翼动力测量装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及航空领域，具体涉及一种可倾转旋翼动力测量装置及其测量方法。
背景技术
近年来，随着各种飞行器的迅猛发展，对于旋翼的性能要求不断提高，旋翼动力测量应运而生，由于市面上较常见旋翼动力测量装置一般只能测量一个角度状态下的旋翼拉力，升力等性能，无法满足测量不同迎风角度下旋翼性能的需求，因此一种可以测量旋翼不同倾角状态下性能的装置就显得尤为重要。针对以上缺陷，本发明设计了一种可以测量旋翼在不同倾转角度下性能的装置。
发明内容
一种可倾转旋翼动力测量装置，主要包括旋翼、电机、电机固定板、摆动臂、导向块、滑行柱、压力传感器、信号采集箱、液压缸、液压柱、底座、倾转头。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种可倾转旋翼动力测量装置，所述测量装置包括旋翼1、摆动臂2，第一压力传感器3，第二压力传感器12，信号采集箱4，电机9，导向块10，滑行柱11；其中；
所述旋翼1连接在电机9的输出端上，所述旋翼1、电机9以及滑行柱11同轴连接，所述滑行柱11在旋翼1旋转产生的拉力推动下在导向块10内滑动；
所述第二压力传感器12设置于所述滑行柱11移动方向前方，在所述滑行柱11移动后可接触所述第二压力传感器12；
所述滑行柱11前端固连有摆动臂2，所述滑行柱11在旋翼1扭矩作用下在导向块10中转动，进而带动摆动臂2摆动；所述第一压力传感器(3)安装于所述摆动臂2的下端，摆动臂2摆动时与所述第一压力传感器3接触。
进一步的，所述第一传感器3上有接触环13，所述摆动臂2摆动时与压力传感器12的接触环13接触，用于测量旋翼1产生的扭矩。
进一步的，所述测量装置还可通过液压装置的伸缩来调整倾转头的倾转角度，从而测量不同倾转角度下旋翼的拉力及力矩，所述液压装置包括液压杆8与液压缸7，所述液压杆8的一端连接在液压缸7上，另一端铰接于倾转头14的一侧；所述液压缸7铰接于所述底座6上，另一端与液压杆相连；通过液压装置的伸缩，实现测量装置整体的倾转。
作为一种优选，所述滑行柱11与导向块10通过滑动轴承连接，滑行柱可在导向块中作直线与旋转运动。
本发明还提供基于上述可倾转旋翼动力测量装置的测量方法，所述方法包括以下步骤：
首先，旋翼1在电机9的带动下旋转，产生拉力，从而推动滑行柱11在导向块10内产生位移，直到与第二压力传感器12接触，此时即可通过第二压力传感器12测出旋翼拉力的大小；
其次，摆动臂2在旋翼扭矩作用下摆动，当与所述第一压力传感器3的接触环13接触时，根据所述第一压力传感器3的读数与摆动臂2与旋翼轴轴心的垂直距离的乘积即可得出旋翼产生扭矩的大小。
进一步的，所述测量方法还包括使旋翼装置通过液压杆8实现倾转的方式，从而测量不同倾转角度下旋翼的拉力及力矩。
进一步的，所述滑行柱11在导向块10内为滑动摩擦。
本发明采用以上技术方案与现有技术对比，具有以下技术效果：
可通过信号箱与用户间实现数据无线传输，且信号箱子能采集传感器数据与处理数据，方便可靠，大大提高工作效率。
旋翼拉力与扭矩测量方式简单可靠，节约成本的情况下能得到精确的数据。
倾转结构简单、可靠、灵活性高，具有很强的实用性，应用范围广。
附图说明
图1是本发明的轴侧图；
图2是本发明的局部放大图；
图3是本装置倾转90°示意图。
图中，1-旋翼，2-摆动臂，3-第一压力传感器，4-信号采集箱，5-支柱，6-底座，7-液压缸，8-液压杆，9-电机，10-导向块，11-滑行柱，12-第二压力传感器，13-接触环，14-倾转头。
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：
实施例1
如图1到2所示，本发明是这样来工作和实施的，一种旋翼动力测量装置，主要包括旋翼1、摆动臂2，第一压力传感器3，信号采集箱4，支柱5，底座6，液压缸7，液压杆8，电机9，导向块10，滑行柱11，第二压力传感器12，接触环13。
所述旋翼1连接在电机9的输出端上，所述旋翼1、电机9以及滑行柱11同轴连接，所述滑行柱11在旋翼1旋转产生的拉力推动下在导向块10内滑动；
所述第二压力传感器12设置于所述滑行柱11移动方向前方，在所述滑行柱11移动后可接触所述第二压力传感器12；
所述滑行柱11前端固连有摆动臂2，所述滑行柱11在旋翼1扭矩作用下在导向块10中转动，进而带动摆动臂2摆动；所述第一压力传感器(3)安装于所述摆动臂2的下端，摆动臂2摆动时与所述第一压力传感器3接触。
进一步的，所述第一传感器3上有接触环13，所述摆动臂2摆动时与压力传感器12的接触环13接触，用于测量旋翼1产生的扭矩。
进一步的，所述测量装置还包括支柱5，底座6，所述支柱5竖直安装于底座6上。所述液压缸与支柱底部铰接，可相对旋转。所述倾转头与液压杆、支柱均为铰接，可相对旋转，倾转头上固连有第一传感器、第二传感器、导向块、信号采集箱。所述信号采集箱用于与电脑间的信号传输，采集与处理第一压力传感器、第二压力传感器压力信号。
作为一种优选，所述滑行柱11与导向块10 通过滑动轴承连接，滑行柱可在导向块中作直线与旋转运动。
实施例2
在上述装置的基础上，本发明提供的测量装置还可通过液压装置的伸缩来调整倾转头的倾转角度，所述液压装置包括液压杆8与液压缸7，所述液压杆8的一端连接在液压缸7上，另一端铰接于倾转头14的一侧；所述液压缸7铰接于所述底座6上，另一端与液压杆8相连；通过液压装置的伸缩，实现测量装置整体的倾转。
实施例3
本发明还提供基于上述可倾转旋翼动力测量装置的测量方法，所述方法包括以下步骤：
首先，旋翼1在电机9的带动下旋转，产生拉力，从而推动滑行柱11在导向块10内产生位移，直到与第二压力传感器12接触，此时即可通过第二压力传感器12测出旋翼拉力的大小；
其次，摆动臂2在旋翼扭矩作用下摆动，当与所述第一压力传感器3的接触环13接触时，根据所述第一压力传感器3的读数与摆动臂2与旋翼轴轴心的垂直距离的乘积即可得出旋翼产生扭矩的大小。
进一步的，所述测量方法还包括使旋翼装置通过液压杆8实现倾转的方式，从而测量不同倾转角度下旋翼的拉力及力矩。
进一步的，所述滑行柱11在导向块10内为滑动摩擦。
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 (8)

1.一种可倾转旋翼动力测量装置，其特征在于，所述测量装置包括旋翼(1)、摆动臂(2)，第一压力传感器(3)，第二压力传感器（12），信号采集箱(4)，电机(9)，导向块(10)，滑行柱(11)；其中；
所述旋翼（1）连接在电机（9）的输出端上，所述旋翼（1）、电机(9)以及滑行柱（11）同轴连接，所述滑行柱（11）在旋翼（1）旋转产生的拉力推动下在导向块（10）内滑动；
所述第二压力传感器(12)设置于所述滑行柱（11）移动方向前方，在所述滑行柱（11）移动后可接触所述第二压力传感器（12）；
所述滑行柱（11）前端固连有摆动臂（2），所述滑行柱（11）在旋翼（1）扭矩作用下在导向块（10）中转动，进而带动摆动臂（2）摆动；所述第一压力传感器(3)安装于所述摆动臂（2）的下端，摆动臂（2）摆动时与所述第一压力传感器（3）接触。
2.根据权利要求1所述的一种可倾转旋翼动力测量装置，其特征在于，所述第一传感器（3）上有接触环(13)，所述摆动臂(2)摆动时与压力传感器(12)的接触环(13)接触，用于测量旋翼（1）产生的扭矩。
3.根据权利要求1或2所述的一种可倾转旋翼动力测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括支柱（5），底座（6），所述支柱（5）竖直安装于底座（6）上；所述液压缸与支柱底部铰接，可相对旋转；所述倾转头与液压杆、支柱均为铰接，可相对旋转，倾转头上固连有第一传感器、第二传感器、导向块、信号采集箱；所述信号采集箱用于与电脑间的信号传输，采集与处理第一压力传感器、第二压力传感器压力信号。
4.根据权利要求3所述的一种可倾转旋翼动力测量装置，其特征在于，所述测量装置还通过液压装置的伸缩来调整倾转头的倾转角度，所述液压装置包括液压杆（8）与液压缸（7），所述液压杆（8）的一端连接在液压缸（7）上，另一端铰接于倾转头（14）的一侧；所述液压缸（7）铰接于所述底座（6）上，另一端与液压杆（8）相连；通过液压装置的伸缩，实现测量装置整体的倾转。
5.根据权利要求3所述的一种可倾转旋翼动力测量装置，其特征在于，所述滑行柱（11）与导向块（10）通过滑动轴承连接，滑行柱可在导向块中作直线与旋转运动。
6.如权利要求1所述的一种可倾转旋翼动力测量装置的测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
首先，旋翼(1)在电机(9)的带动下旋转，产生拉力，从而推动滑行柱(11)在导向块(10)内产生位移，直到与第二压力传感器(12)接触，此时即可通过第二压力传感器(12)测出旋翼拉力的大小；
其次，摆动臂(2)在旋翼扭矩作用下摆动，当与所述第一压力传感器(3)的接触环(13)接触时，根据所述第一压力传感器(3)的读数与摆动臂(2)与旋翼轴轴心的垂直距离的乘积即可得出旋翼产生扭矩的大小。
7.如权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括使旋翼装置通过液压杆(8)实现倾转的方式，从而测量不同倾转角度下旋翼的拉力及力矩。
8.如权利要求6或7所述的测量方法，其特征在于，所述滑行柱(11)在导向块(10)内为滑动摩擦。
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