CN109556842A - 一种负载可调的弹簧负载模拟装置 - Google Patents

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庞洪鑫
徐新春
王勤智
易菁
陈少杰
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Abstract

本发明公开了一种负载可调的弹簧负载模拟装置，属于负载模拟技术领域，包括：负载弹簧、外壳体、锁定机构、安装座、弹簧套筒及限位杆；所述外壳体内安装有限位杆；所述负载弹簧分别通过套装在其两端的两个弹簧套筒安装在外壳体内，两个弹簧套筒分别为弹簧套筒A和弹簧套筒B；弹簧套筒A的封闭端与外壳体的内端面相抵触，弹簧套筒B的封闭端与外壳体内的限位杆端部相抵触，使负载弹簧处于压缩状态；外壳体的通孔所在端固定有安装座，作动类火工装置的活塞杆穿过外壳体的通孔后，与弹簧套筒A的封闭端端面相接触；当弹簧套筒A向限位杆的方向移动到位时，通过锁定机构对弹簧套筒A进行锁定。本发明能够提高试验效率、节省研制经费、缩短研制周期。

Description

一种负载可调的弹簧负载模拟装置
技术领域
本发明属于负载模拟技术领域，具体涉及一种负载可调的弹簧负载模拟装置。
背景技术
作动类火工装置在研制阶段需进行地面性能试验，能够模拟弹翼及舵面受力的负载模拟试验台是必不可少的设备，目前采用的试验台多为电动加载类负载模拟装置和气动加载类负载模拟装置。
电动加载类负载模拟装置和气动加载类负载模拟装置价格一般比较昂贵，根据加载原理不同价格为150万￣600万，且上述两种试验台的使用维护成本较高，使用前需要做大量的准备工作。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种负载可调的弹簧负载模拟装置，能够提高试验效率、节省研制经费、缩短研制周期。
本发明是通过下述技术方案实现的：
一种负载可调的弹簧负载模拟装置，包括：负载弹簧、外壳体、锁定机构、安装座、弹簧套筒及限位杆；
所述外壳体为两端封闭的壳体，且一端加工有通孔，另一端加工有轴向安装孔，轴向安装孔内安装有限位杆；
所述负载弹簧分别通过套装在其两端的两个弹簧套筒安装在外壳体内，其中，弹簧套筒一端开口、一端封闭，其开口端加工有与其同轴的环形凹槽，负载弹簧的端部安装在所述环形凹槽内；两个弹簧套筒分别为弹簧套筒A和弹簧套筒B；负载弹簧用于提供模拟弹翼或舵面承受的负载；弹簧套筒A的封闭端与外壳体加工有通孔端的内端面相抵触，弹簧套筒B的封闭端与外壳体内的限位杆端部相抵触，使负载弹簧处于压缩状态，通过调节限位杆位于外壳体内的长度来调节负载弹簧的压缩量，进而实现模拟负载的调节；
外壳体的通孔所在端固定有用于安装作动类火工装置的安装座，作动类火工装置的活塞杆穿过外壳体的通孔后，与弹簧套筒A的封闭端端面相接触；当活塞杆向负载弹簧的方向运动时，推动弹簧套筒A向限位杆的方向移动，以压缩负载弹簧；
当弹簧套筒A向限位杆的方向移动到位时，通过锁定机构对弹簧套筒A进行锁定。
进一步的，还包括剪切销，所述剪切销螺纹连接在外壳体上，且剪切销穿过外壳体后，与弹簧套筒A的开口端端面相接触，当弹簧套筒A向限位杆的方向移动时，剪切剪切销。
进一步的，所述锁定机构包括：锁定销和外壳体加工的用于与锁定销配合的锁定孔；
所述锁定销通过伸缩弹簧安装在弹簧套筒A外部；当弹簧套筒A移动到设定位置时，锁定销与所述锁定孔相对应，使锁定销在伸缩弹簧的作用下从所述锁定孔中伸出，实现对弹簧套筒A的位置锁定。
进一步的，所述外壳体上加工有用于观察负载弹簧运动的观察孔，并附有刻度尺，在试验过程中通过高速摄影观察负载弹簧的工作行程。
进一步的，所述限位杆与外壳体的轴向安装孔为螺纹连接。
进一步的，所述负载弹簧、外壳体、支座、安装座、弹簧套筒及限位杆均采用钢材制成。
有益效果：(1)本发明能够开展作动类火工装置在不同负载条件下的输出试验，验证火工装置的工作性能；结构简单、便于生产和安装，并且可以重复使用，能够实现负载可调节的加载；通过多次试验结果的对比，验证了该可调节的弹簧负载模拟装置的工作可靠性与一致性，对作动类火工装置研制工作的顺利开展起到了重要作用。
(2)本发明的部件采用钢材制成，剪切销和锁定销采用标准件，易于采购，且产品加工工艺简单；与现有其它类别的负载模拟装置相比，有明显的工艺和价格优势。
(3)本发明的外壳体上设有观察孔，并附有刻度尺，在试验过程中可以通过高速摄影观察负载弹簧的工作行程，得到作动类火工装置的运动规律。
附图说明
图1为本发明的外形图；
图2为本发明的结构组成图；
其中，1－外壳体，2－支座，3－锁定销，4－安装座，5－弹簧套筒，6－负载弹簧，7－剪切销，8－限位杆。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供了一种负载可调的弹簧负载模拟装置，参见附图1和图2，包括：负载弹簧6、外壳体1、支座2、剪切销7、锁定销3、安装座4、弹簧套筒5及限位杆8；
所述外壳体1为两端封闭的圆筒状结构，且一端加工有通孔，另一端加工有螺纹孔，螺纹孔内安装有限位杆8；外壳体1通过其底部安装的支座2支撑在支撑平面上；
所述负载弹簧6分别通过套装在其两端的两个弹簧套筒5安装在外壳体1内，其中，弹簧套筒5一端开口、一端封闭，其开口端加工有与其同轴的环形凹槽，负载弹簧6的端部安装在所述环形凹槽内；两个弹簧套筒5分别为弹簧套筒A和弹簧套筒B；负载弹簧6用于提供模拟弹翼或舵面承受的负载，通过改变负载弹簧6的规格，可以提供不同大小的模拟负载；弹簧套筒B的封闭端与外壳体1内的限位杆8端部相抵触，弹簧套筒A的封闭端与外壳体1加工有通孔端的内端面相抵触，使得负载弹簧6处于压缩状态，通过调节限位杆8位于外壳体1内的长度，来调节负载弹簧6的压缩量，进而调节限位杆8给负载弹簧6的预紧力，实现模拟负载的调节；
外壳体1的通孔所在端固定有用于安装作动类火工装置的安装座4，作动类火工装置的活塞杆穿过外壳体1的通孔后，与弹簧套筒A的封闭端端面相接触；当活塞杆向负载弹簧6的方向运动时，会推动弹簧套筒A向限位杆8的方向移动，来压缩负载弹簧6；
所述剪切销7螺纹连接在外壳体1上，且剪切销7穿过外壳体1后，与弹簧套筒A的开口端端面相接触，当弹簧套筒A向限位杆8的方向移动时，剪切剪切销7；剪切销7用于模拟弹翼及舵面受力的真实情况；
所述锁定销3通过伸缩弹簧安装在弹簧套筒A外部；外壳体1加工有与锁定销3配合的锁定孔，当弹簧套筒A移动到设定位置时，即达到负载弹簧6的设定压缩量时，锁定销3与所述锁定孔相对应，使锁定销3在伸缩弹簧的作用下从所述锁定孔中伸出，实现对弹簧套筒A的位置锁定，即实现对其轴向运动的限位；使得负载弹簧6保持当前的压缩量不变；
所述外壳体1上加工有用于观察负载弹簧6运动的观察孔，并附有刻度尺，在试验过程中可以通过高速摄影观察负载弹簧6的工作行程，进而得到火工装置的运动规律；
所述负载弹簧6、外壳体1、支座2、安装座4、弹簧套筒5及限位杆8均采用钢材制成；
工作原理：作动类火工装置工作后，其活塞杆向限位杆8的方向移动，推动弹簧套筒A运动剪断剪切销7，并压缩负载弹簧6，负载弹簧6压缩产生对作动类火工装置的反向负载，该反向负载即模拟弹翼或舵面展开时受到的负载；在活塞杆运动到位后，锁定销3与外壳体1上的锁定孔相配合，将负载弹簧6锁定，来模拟真实情况下弹翼或舵面展开后的锁紧状态。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种负载可调的弹簧负载模拟装置，其特征在于，包括：负载弹簧(6)、外壳体(1)、锁定机构、安装座(4)、弹簧套筒(5)及限位杆(8)；
所述外壳体(1)为两端封闭的壳体，且一端加工有通孔，另一端加工有轴向安装孔，轴向安装孔内安装有限位杆(8)；
所述负载弹簧(6)分别通过套装在其两端的两个弹簧套筒(5)安装在外壳体(1)内，其中，弹簧套筒(5)一端开口、一端封闭，其开口端加工有与其同轴的环形凹槽，负载弹簧(6)的端部安装在所述环形凹槽内；两个弹簧套筒(5)分别为弹簧套筒A和弹簧套筒B；负载弹簧(6)用于提供模拟弹翼或舵面承受的负载；弹簧套筒A的封闭端与外壳体(1)加工有通孔端的内端面相抵触，弹簧套筒B的封闭端与外壳体(1)内的限位杆(8)端部相抵触，使负载弹簧(6)处于压缩状态，通过调节限位杆(8)位于外壳体(1)内的长度来调节负载弹簧(6)的压缩量，进而实现模拟负载的调节；
外壳体(1)的通孔所在端固定有用于安装作动类火工装置的安装座(4)，作动类火工装置的活塞杆穿过外壳体(1)的通孔后，与弹簧套筒A的封闭端端面相接触；当活塞杆向负载弹簧(6)的方向运动时，推动弹簧套筒A向限位杆(8)的方向移动，以压缩负载弹簧(6)；
当弹簧套筒A向限位杆(8)的方向移动到位时，通过锁定机构对弹簧套筒A进行锁定。
2.如权利要求1所述的一种负载可调的弹簧负载模拟装置，其特征在于，还包括剪切销(7)，所述剪切销(7)螺纹连接在外壳体(1)上，且剪切销(7)穿过外壳体(1)后，与弹簧套筒A的开口端端面相接触，当弹簧套筒A向限位杆(8)的方向移动时，剪切剪切销(7)。
3.如权利要求1所述的一种负载可调的弹簧负载模拟装置，其特征在于，所述锁定机构包括：锁定销(3)和外壳体(1)加工的用于与锁定销(3)配合的锁定孔；
所述锁定销(3)通过伸缩弹簧安装在弹簧套筒A外部；当弹簧套筒A移动到设定位置时，锁定销(3)与所述锁定孔相对应，使锁定销(3)在伸缩弹簧的作用下从所述锁定孔中伸出，实现对弹簧套筒A的位置锁定。
4.如权利要求1所述的一种负载可调的弹簧负载模拟装置，其特征在于，所述外壳体(1)上加工有用于观察负载弹簧(6)运动的观察孔，并附有刻度尺，在试验过程中通过高速摄影观察负载弹簧(6)的工作行程。
5.如权利要求1所述的一种负载可调的弹簧负载模拟装置，其特征在于，所述限位杆(8)与外壳体(1)的轴向安装孔为螺纹连接。
6.如权利要求1所述的一种负载可调的弹簧负载模拟装置，其特征在于，所述负载弹簧(6)、外壳体(1)、支座(2)、安装座(4)、弹簧套筒(5)及限位杆(8)均采用钢材制成。
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