CN110630407A - 一种角度可调节的空间矢量力产生装置 - Google Patents

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尤传存
张军
李新阳
戴恒震
任宗金
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    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
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Abstract

本发明属于测试技术领域，提供了一种角度可调节的空间矢量力产生装置。所述的圆弧轨道安装在基座上；后座安装在弧形轨道上；弧形板安装在后座上；滑块安装在弧形板上；滑块上面连接液压缸；后端拉杆与液压缸连接；接头一端连接后端拉杆，一端连接前端拉杆；标准力传感器一端连接前端拉杆，另一端连接球头连杆；球头连杆的球头与球碗配合，球碗螺纹连接在法兰上；法兰通过螺栓连接在支撑架上，支撑架通过螺栓固定在基座上。通过手动调节液压缸沿弧形板滑动和后座沿圆弧导轨滑动，实现偏航角在‑30°～30°和俯仰角在0～30°内任意角度的空间矢量力加载，并通过读取力传感器的显示值调节矢量力的大小。

Description

一种角度可调节的空间矢量力产生装置
技术领域
本发明涉及一种角度可调节的空间矢量力产生装置，属于测试技术领域，应用于矢量力测试场合，对矢量喷管发动机产生的矢量推力的准确测试具有重要意义。
背景技术
随着航空航天事业的快速发展，发动机的性能几乎决定了飞行器的整体性能。对于这些飞行器在空中的机动飞行，需要自身携带的矢量喷管发动机产生的矢量推力来完成。发动机推力矢量作为航空航天飞行器的关键性能参数，是新一代飞行器的核心技术之一，通过改变发动机喷流方向而产生偏转力矩，对控制飞行器运行姿态和提高飞行器的机动性和敏捷性意义重大。为了对矢量喷管发动机产生的矢量推力进行精确控制，必须全面掌握其推力性能。通常，发动机在投入使用之前需要在试车台上对其进行静态测试。目前，国内关于矢量喷管发动机产生的矢量推力的测试与校准大多采用风洞实验的方法。这种测试与校准方法存在着操作复杂、装置繁琐且实验条件要求高等问题。
因此，为了简化装置、提高操作的灵活性和节约实验成本，需要一种角度可调节的空间矢量力产生装置去解决矢量喷管发动机的矢量推力测试。
发明内容
本发明解决了空间矢量力加载问题，提出了一种角度可调节的空间矢量力产生装置，其能够实现偏航角在-30°～30°和俯仰角在0～30°内任意角度的加载，并且所施加矢量力的大小和方向能够精确控制。
本发明的技术方案：
一种角度可调节的空间矢量力产生装置，包括定心装置1、标准力传感器2、加载装置3、角度调节装置4和基座5；定心装置1包括支撑架1-1、法兰1-2、球头连杆1-3和球碗1-4；加载装置3包括前端拉杆3-1、接头3-2、后端拉杆3-3和液压缸3-4；角度调节装置包括滑块4-1、弧形板4-2、后座4-3和圆弧轨道4-4；
所述的圆弧轨道4-4安装在基座5上，后座4-3安装在圆弧轨道4-4上，弧形板4-2安装在后座4-3的前端面上，滑块4-1安装在弧形板4-2的前端面上，并沿着弧形板4-2上的轨道滑动；滑块4-1上连接液压缸3-4，后端拉杆3-3与液压缸3-4连接；接头3-2一端连接后端拉杆3-3，另一端连接前端拉杆3-1；标准力传感器2一端连接前端拉杆3-1，另一端连接球头连杆1-3；球头连杆1-3的球头与球碗1-4配合接触，球碗1-4连接法兰1-2，法兰1-2固定在支撑架1-1上，支撑架1-1固定在基座5上；通过手动调节滑块4-1沿弧形板4-2滑动和后座4-3沿圆弧导轨4-4滑动，实现矢量力方向在偏航角在-30°～30°和俯仰角在0～30°内的任意调节，并通过读取标准力传感器2的显示值调节矢量力的大小。
本发明的有益效果：本发明实现了空间矢量力的加载，该装置采用高精度的标准力传感器使矢量力大小得到精确控制，同时手动控制液压缸加载的方式使力源稳定性高。采用弧形轨道和弧形板相结合的方式，实现了偏航角在-30°～30°和俯仰角在0～30°内任意角度的加载。装置简单，操作灵活方便。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构侧视图；
图3为本发明的整体结构俯视图；
图4为本发明中圆弧轨道的结构示意图；
图5为本发明中后座的结构示意图；
图6为本发明中弧形板的结构示意图；
图7(a)、7(b)、7(c)分别为本发明中滑块的正视图、滑块与液压缸连接的侧视图、滑块与液压缸连接的正视图；
图8(a)、8(b)、8(c)分别为本发明中拉杆与接头的整体视图、拉杆与接头的连接图、接头的结构示意图；
图中：1定心装置；2标准力传感器；3加载装置；4角度调节装置；5基座；1-1支撑架；1-2法兰；1-3球头连杆；1-4球碗；3-1前端拉杆；3-2接头；3-3后端拉杆；3-4液压缸；4-1滑块；4-2弧形板；4-3后座；4-4圆弧轨道。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
一种角度可调节的空间矢量力产生装置，圆弧轨道、4-4上设有18个沉头孔，通过螺栓连接在基座5上，圆弧轨道4-4半径等于圆弧面到球头连杆1-3球心的距离，其结构如图4所示。后座4-3与圆弧轨道4-4配合接触，可沿圆弧轨道4-4滑动，实现偏航角在-30°～30°内任意角度调节，滑动到指定位置后，通过其后端2个螺栓与圆形轨道4-4锁紧，其结构如图5所示。弧形板4-2通过6个螺栓固定于后座4-3上，在弧形板4-2上开有2条圆弧T形槽，以供滑块4-1在其上滑动，实现俯仰角在0°～30°内任意调节，滑动到指定位置后，通过T型螺栓与弧形板4-2锁紧，弧形面的半径等于弧形面到球头连杆球心的距离，其结构如图6所示。滑块4-1布有4个直孔和4个螺纹孔，其底面为圆弧面，半径与弧形板4-2的弧形面半径相同，保证两圆弧面能够完全接触，通过4个T型螺栓连接在弧形板4-2上，滑块4-1顶面与液压缸3-4相连，连接方式如图7所示。液压缸3-4与后端拉杆3-3通过螺纹连接，后端拉杆3-3与前端拉杆3-1通过接头3-2相连，接头3-2又分为上下盖，上下盖之间用螺栓连接，其结构如图8所示。标准力传感器2一端通过螺纹连接前端拉杆3-1，另一端通过螺纹连接球头连杆1-3，球头连杆1-3的球头与球碗1-4配合接触，球碗1-4螺纹连接在法兰1-2上。法兰1-2通过螺栓连接在支撑架1-1上，支撑架1-1通过4个螺栓固定在基座5上。本发明实现了偏航角在-30°～30°和俯仰角在0～30°内任意角度的空间矢量力加载。调节偏航角时，松开后座4-3上的2个锁紧螺栓，手动旋转后座4-3至某一角度后，再拧紧锁紧螺栓进行固定。调节俯仰角时，松开滑块4-1与弧形板4-2之间的T型螺栓，手动滑动滑块4-1至某一角度后，拧紧T型螺栓进行固定。

Claims (1)

1.一种角度可调节的空间矢量力产生装置，其特征在于，所述的角度可调节的空间矢量力产生装置包括定心装置(1)、标准力传感器(2)、加载装置(3)、角度调节装置(4)和基座(5)；定心装置(1)包括支撑架(1-1)、法兰(1-2)、球头连杆(1-3)和球碗(1-4)；加载装置(3)包括前端拉杆(3-1)、接头(3-2)、后端拉杆(3-3)和液压缸(3-4)；角度调节装置包括滑块(4-1)、弧形板(4-2)、后座(4-3)和圆弧轨道(4-4)；
所述的圆弧轨道(4-4)安装在基座(5)上，后座(4-3)安装在圆弧轨道(4-4)上，弧形板(4-2)安装在后座(4-3)的前端面上，滑块(4-1)安装在弧形板(4-2)的前端面上，并沿着弧形板(4-2)上的轨道滑动；滑块(4-1)上连接液压缸(3-4)，后端拉杆(3-3)与液压缸(3-4)连接；接头(3-2)一端连接后端拉杆(3-3)，另一端连接前端拉杆(3-1)；标准力传感器(2)一端连接前端拉杆(3-1)，另一端连接球头连杆(1-3)；球头连杆(1-3)的球头与球碗(1-4)配合接触，球碗(1-4)连接法兰(1-2)，法兰(1-2)固定在支撑架(1-1)上，支撑架(1-1)固定在基座(5)上；通过手动调节滑块(4-1)沿弧形板(4-2)滑动和后座(4-3)沿圆弧轨道(4-4)滑动，实现矢量力方向在偏航角在-30°～30°和俯仰角在0～30°内的任意调节，并通过读取标准力传感器(2)的显示值调节矢量力的大小。
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