CN116184101B - 一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及雷电效应试验技术领域,公开了一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置及系统,一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置,包括直流充电装置、全参量雷电流D波发生器本体、全参量雷电流B波发生器本体、发射装置、减速装置、测量控制系统;D波发生器本体由CD、RD、LD串联构成;B波发生器本体由CB、RB、LB串联构成;发射装置包括推送单元、发射单元;推送单元包括气动推送单元;发射单元包括电机、橡胶轮、传动皮带、增速皮带轮对、导轨;本发明在实现雷电流D+B波连续注入的基础上,实现了试验件高速移动的功能,最高速度可以达到1马赫左右,对评估雷电流直接效应扫掠损伤具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及雷电效应试验领域,更具体地说,它涉及一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置及系统。
背景技术
现有的飞机雷电防护试验技术相对成熟,雷电扫掠试验是适航的强制性要求,但由于技术限制,先前的扫掠试验主要是雷电压对结构件进行扫掠,以此评估其绝缘性,该试验的电流相对很小,不能用于评估雷电流直接效应扫掠损伤。
此外传统的技术方案如利用高压电极移动、高速风洞吹动电弧模拟雷电流扫掠,在安全性、测量准确性、经济性综合考量下,可行性较低,无法实现。实际在雷电流试验中能够模拟出飞机飞行速度下的电弧扫掠过程对评估真实雷电的直接效应损伤具有重大意义。
发明内容
本发明提供一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置及系统,解决相关技术中模拟飞行速度下的飞机结构件电弧扫掠试验结果不准确、扫掠区域不完整的技术问题。
本发明提供了一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置,包括电磁屏蔽箱,电磁屏蔽箱的内部安装有导轨,导轨上滑动安装有安装座,安装座上布置有试验件,电磁屏蔽箱的内部还设有驱动装置,驱动装置用于驱动安装座沿导轨滑动,电磁屏蔽箱的内部安装有电极,电极的放电端与试验件的测试面相对设置,电极用于产生电弧,电磁屏蔽箱的一侧安装有多物理量测量单元,电极的外部安装有充电装置,充电装置的输出端与电极电性连接;驱动装置包括推送单元和发射单元,推送单元由气动推送单元构成,用于推送试验件进入发射单元;发射单元包括电机、橡胶轮、传动皮带和增速皮带轮,用于使试验件的速度达到预设移动速度。
在一个优选的实施方式中,安装座上的一侧安装有第一夹持机构,安装座上的另一侧安装有第二夹持机构,第一夹持机构包括架体,架体固定安装于安装座的顶部,架体上安装有夹板一,夹板一用于夹持试验件的一侧,第二夹持机构包括夹板二,夹板二用于夹持试验件远离第一夹持机构的另一侧,试验件上扫掠区的母线为倾斜状态,倾斜状态为扫掠区的母线与架体的中轴线倾斜设置。
在一个优选的实施方式中,架体上安装有可旋转的内齿环,内齿环的一侧安装有推板,推板上安装有滑槽,滑槽内设有滑块,夹板一与滑块球铰接,第二夹持机构还包括可竖向运动的弧形滑轨,夹板二的一侧滑动设于弧形滑轨上,当内齿环旋转时,推板驱动试验件绕架体中轴线旋转,调换试验件的位置,使电极扫掠新的扫掠区。
在一个优选的实施方式中,架体上设有轴向限制机构,轴向限制机构包括齿轮二,齿轮二转动安装于架体上,且齿轮二与内齿环啮合连接,齿轮二的一侧铰接有偏心设置的勾爪,勾爪与试验件的耳块相适配,架体上固定安装有定位柱,勾爪的钩臂上开设有条形孔,定位柱远离架体的一端设于条形孔内。
在一个优选的实施方式中,第二夹持机构还包括定板,定板与安装座固定连接,定板的表面开设有限位槽,限位槽的延长线经过定板的圆心,限位槽的内部滑动安装有滑杆,滑杆的外侧固定连接有连接杆,连接杆的顶端与弧形滑轨固定连接。
在一个优选的实施方式中,定板的一侧安装有可旋转的转板,转板的一侧开设有弧形槽,滑杆的外侧安装有凸块,凸块延伸至弧形槽的内部;当转板旋转时,驱动弧形滑轨远离定板的圆心,弧形滑轨带动试验件的右侧上升至扫掠区的母线为水平状态,水平状态为扫掠区的母线与架体的中轴线平行设置。
在一个优选的实施方式中,架体上还安装有平整机构,平整机构包括两个顶杆和两个滑轨,两个顶杆同步运动,顶杆滑动安装于滑轨上,且顶杆沿滑轨在竖直方向上运动,滑轨上安装有驱动机构,驱动机构的输出端与顶杆连接,两个顶杆向上顶动试验件内壁,使扫掠区的左右两侧边连线水平或近似水平。
在一个优选的实施方式中,架体上转动安装有齿轮一,架体上还转动安装有外齿环,外齿环与内齿环固定连接,且外齿环与内齿环同轴设置,齿轮一与外齿环啮合传动。
在一个优选的实施方式中,弧形滑轨上滑动安装有滑块二,夹板二与滑块二的外侧球铰接,夹板一夹持试验件沿导轨运动方向的边侧。
一种飞机雷电流扫掠损伤试验系统,包括如上述的飞机雷电流扫掠损伤试验装置。
本发明的有益效果在于:
1、本发明在实现雷电流D+B波连续注入的基础上,实现了试验件高速移动的功能,最高速度可以达到1马赫左右,高于大部分民航客机的常规速度,对评估雷电流直接效应扫掠损伤具有重要意义;
2、本发明所提出的多物理量测量单元可以观测扫掠过程中电弧的形态特征,获得雷电流D+B波扫掠过程中温度场的变化,获取雷电流注入时试验件的精确速度,这些有助于雷电扫掠时试验件损伤机制的研究;
3、本发明的设备组件均为易于采购的货架产品,便于组装,整个系统安全性高、可靠性强;
4、本发明通过调节试验件,使其水平状态,并且多次自动旋转调换扫掠位置,不仅使测试区域更加完整和全面,而且试验件的扫掠测试也更接近真实情况,减小了大量误差,相对于传统的雷电扫掠测试,试验结果更为准确。
附图说明
图1是本发明试验系统的原理框图。
图2是本发明试验系统中的测量控制系统框图。
图3是本发明装置的结构示意图。
图4是本发明第一夹持机构与试验件的配合结构立体示意图。
图5是本发明第一夹持机构的立体结构示意图。
图6是本发明图3中M-M视角的结构示意图。
图7是本发明图6另一种状态的结构示意图。
图8是本发明第一夹持机构的另一视角的结构示意图。
图9是本发明架体的结构示意图。
图10是本发明图3中N-N视角的结构示意图。
图11是本发明图10另一种状态的结构示意图。
图12是本发明图6中A处结构的放大示意图。
图13是本发明试验件调整扫掠区域的原理示意图。
图中:1、电磁屏蔽箱;11、多物理量测量单元;12、导轨;13、发射单元;14、安装座;2、电极;21、充电装置;3、第一夹持机构;31、架体;32、齿轮一;33、内齿环;34、推板;341、夹板一;35、轴向限制机构;351、齿轮二;352、勾爪;353、定位柱;354、条形孔;36、外齿环;4、第二夹持机构;41、定板;411、限位槽;42、转板;43、连接杆;431、滑杆;432、凸块;44、弧形滑轨;45、弧形槽;5、平整机构;51、顶杆;52、滑轨;53、驱动机构;10、试验件;101、耳块;102、扫掠区。
具体实施方式
现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解,讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题,可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下,对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要,省略、替代或者添加各种过程或组件。另外,相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。
本发明中的试验件10为薄壁结构,试验件10的两侧边为弧形,两弧形边所在圆不同大小,且试验件10的左端内侧设有耳块101,其中耳块101用于在组装飞机时,相邻的两个试验件10能够装配焊接配合,耳块101上还设有与轴向限制机构35相适配的轴段,且当试验件10的弧度大于等于内齿环33的圆度;试验件10的外凸面为需要进行雷电扫掠测试的区域,该区域被分隔成若干个待扫掠区102。
实施例一,如图1-图13所示,一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置,包括电磁屏蔽箱1,电磁屏蔽箱1的内部安装有导轨12,导轨12上滑动安装有安装座14,安装座14上布置有试验件10,电磁屏蔽箱1的内部还设有驱动装置13,驱动装置13用于驱动安装座14沿导轨12滑动,电磁屏蔽箱1的内部安装有电极2,电极2的放电端与试验件10的测试面相对设置,电极2用于产生电弧,电磁屏蔽箱1的一侧安装有多物理量测量单元11,电极2的外部安装有充电装置21,充电装置21的输出端与电极2电性连接;驱动装置13包括推送单元和发射单元,推送单元由气动推送单元构成,用于推送试验件10进入发射单元;发射单元包括电机、橡胶轮、传动皮带和增速皮带轮对,用于使试验件10的速度达到预设移动速度。
需要说明的是,传动皮带与安装座14底部相连,用于驱动试验件10沿导轨12滑动,从而经过电极2释放的电弧,使电弧扫掠试验件10的扫掠区102。
安装座14上的一侧安装有第一夹持机构3,安装座14上的另一侧安装有第二夹持机构4,第一夹持机构3包括架体31,架体31固定安装于安装座14的顶部,架体31上安装有夹板一341,夹板一341用于夹持试验件10的一侧,第二夹持机构4包括夹板二,夹板二用于夹持试验件10远离第一夹持机构3的另一侧,试验件10上扫掠区102的母线为倾斜状态,倾斜状态为扫掠区102的母线与架体31的中轴线倾斜设置。
架体31上安装有可旋转的内齿环33,内齿环33的一侧安装有推板34,推板34上安装有滑槽,滑槽内设有滑块,夹板一341与滑块球铰接,球铰接的连接处具有阻尼,第二夹持机构4还包括可竖向运动的弧形滑轨44,夹板二的一侧滑动设于弧形滑轨44上,当内齿环33旋转时,推板34驱动试验件10绕架体31中轴线旋转,调换试验件10的位置,使电极2扫掠新的扫掠区102。
需要说明的是,第一夹持机构3和第二夹持机构4的中轴线同轴设置;此实施例中的弧形滑轨44与试验件10相适配;并且此实施例中夹板一341夹持试验件10的左侧,夹板二夹持试验件10的右侧。
在本实施例中,实施场景具体为:将试验件10放置在安装座14上,试验件10的左侧被第一夹持机构3的夹板一341夹紧,试验件10的右侧被第二夹持机构4的夹板二夹紧,使试验件10呈倾斜状态,将多物理量测量单元11、电极2、充电装置21等其他结构布置安装好,控制驱动装置13,驱动安装座14沿导轨12以预设移动速度移动,电极2放出高压电弧,试验件10以预设移动速度通过电极2区域后,经减速装置将速度降为0,多物理量测量单元11实时监测试验件10的各项数据,例如受到电弧扫掠时试验件10的受损情况。
当试验件10的某一个扫掠区102被电弧扫掠过后,通过驱动内齿环33旋转一定角度(该角度为M/N,M为试验件10外凸面截面的圆弧角度,N为扫掠区102的个数),内齿环33带动推板34旋转,推板34推动试验件10顺时针旋转一定角度,调换新的扫掠区102与电极2对应,接着重复上述试验步骤,对新的扫掠区102进行高压电弧扫掠测试;本发明通过上述调节试验件10位置的方式,实现了自动化对试验件10任意扫掠区102位置的调整,使试验件10的扫掠测试区域更加全面完整,而且不需要人工多次夹装,既提高了测试数据的完整性,又保证了工作人员的安全,对于评估雷电流直接效应扫掠损伤具有重要意义。
实施例二,基于上述实施例,本实施例提供了一种将试验件10由倾斜状态调节至水平状态进行扫掠试验的具体实施方式,架体31上设有轴向限制机构35,轴向限制机构35包括齿轮二351,齿轮二351转动安装于架体31上,且齿轮二351与内齿环33啮合连接,齿轮二351的一侧铰接有偏心设置的勾爪352,勾爪352与试验件10的耳块101相适配,架体31上固定安装有定位柱353,勾爪352的钩臂上开设有条形孔354,定位柱353远离架体31的一端设于条形孔354内。
需要说明的是,齿轮二351旋转,使勾爪352做曲柄摇杆运动,在勾爪352与齿轮二351连接处运动到齿轮二351的最下极限位置时,此时勾爪352勾住了耳块101,并且将耳块101拉至预设实验位置相对应的高度,从而保证每次调换的扫掠区102在通过电极2的区域时,其与电极2之间的垂足距离相同或近似相同,以达到减少实验误差因素的效果。
需要进一步说明的是,勾爪352包括杆部和爪部,其中条形孔354设于杆部,且杆部与爪部之间通过扭簧铰接,并限制爪部绕铰接处逆时针的旋转角度,而不限制顺时针的旋转角度,用于勾爪352在做曲柄摇杆运动过程中,左侧的耳块101抵压爪部,能够让爪部顺时针偏转,而避免勾爪352与试验件10在相互运动时发生干涉。
第二夹持机构4还包括定板41,定板41与安装座14固定连接,定板41的表面开设有限位槽411,限位槽411的延长线经过定板41的圆心,限位槽411的内部滑动安装有滑杆431,滑杆431的外侧固定连接有连接杆43,连接杆43的顶端与弧形滑轨44固定连接。
定板41的一侧安装有可旋转的转板42,转板42的一侧开设有弧形槽45,滑杆431的外侧安装有凸块432,凸块432延伸至弧形槽45的内部;当转板42旋转时,驱动弧形滑轨44远离定板41的圆心,弧形滑轨44带动试验件10的右侧上升至扫掠区102的母线为水平状态,水平状态为扫掠区102的母线与架体31的中轴线平行设置。
需要说明的是,此实施例中升高后的弧形滑轨44的圆心与内齿环33的圆心连线与内齿环33的中轴线共线。
试验件10的弧度大于等于内齿环33的弧度。
架体31上还安装有平整机构5,平整机构5包括两个顶杆51和两个滑轨52,两个顶杆51同步运动,顶杆51滑动安装于滑轨52上,且顶杆51沿滑轨52在竖直方向上运动,滑轨52上安装有驱动机构53,驱动机构53的输出端与顶杆51连接,两个顶杆51向上顶动试验件10内壁,使扫掠区102的左右两侧边连线水平或近似水平(参见附图12中各部件的位置关系)。
需要说明的是,在勾爪352将耳块101勾住限制扫掠区102的水平高度后,驱动机构53(可以为液压驱动或气动等减少电磁干扰的驱动设备)驱动两个顶杆51同步上移,顶动试验件10内壁,使扫掠区102的左右两侧边连线水平或近似水平,减少了弧形截面的扫掠区102左右两侧高度参差导致的试验结果误差,进一步提高了本发明模拟实验的真实性。
在本发明的一个实施例中,驱动机构53还可以为齿条,且齿条与位于左侧的顶杆51连接,齿条与齿轮二351啮合连接,当齿轮二351旋转带动勾爪352勾住耳块101的过程中,齿条受到齿轮二351的驱动,带动顶杆51上移,顶动试验件10的内壁,减少了驱动设备的数量。
架体31上转动安装有齿轮一32,架体31上还转动安装有外齿环36,外齿环36与内齿环33固定连接,且外齿环36与内齿环33同轴设置,齿轮一32与外齿环36啮合传动。
弧形滑轨44上滑动安装有滑块二,夹板二与滑块二的外侧球铰接,球铰接的连接处具有阻尼,夹板一341夹持试验件10沿导轨12运动方向的边侧,夹板二也夹持夹板一341夹持试验件10相同的边侧。
在本实施例中,实施场景具体为:将试验件10放置在安装座14上,试验件10的左侧被第一夹持机构3的夹板一341夹紧,试验件10的右侧被第二夹持机构4的夹板二夹紧,使试验件10呈倾斜状态;接着控制转板42旋转,在限位槽411、弧形槽45和凸块432的共同作用下,转板42旋转,驱动弧形滑轨44沿限位槽411向外滑动升高,升高后的弧形滑轨44圆心与内齿环33的圆心连线与内齿环33的中轴线共线,通过夹板二将试验件10的右侧水平位置抬高,直至扫掠区102的母线为水平状态,模拟试验件10安装在飞机上,飞机飞行过程中,风向与扫掠区102的母线平行,从而减小空气流动对扫掠测试结果的影响(当扫掠区102为倾斜状态时,试验件10沿导轨12直线运动,空气流向与试验件10的表面具有夹角,而在飞机飞行过程中,该试验件10的表面母线始终是与空气流向相同的);然后再将其他结构布置安装好,驱动试验件10沿导轨12以预设移动速度通过电极2电弧区域,测试试验件10其中一个扫掠区102的损伤情况。
当该扫掠区102被扫掠后,使试验件10和安装座14恢复到初始位置(即发射单元的发射位置处),通过驱动内齿环33旋转一定角度,内齿环33带动推板34一起运动,推板34推动试验件10的左侧顺时针旋转一定角度,并且由于试验件10的右侧被夹板二夹持,并且被夹板二夹持的边侧与夹板一341夹持的边侧相同,因此当推板34推动试验件10时,试验件10以内齿环33和弧形滑轨44的圆心连线为轴向未夹持的边侧方向运动,同时,内齿环33与齿轮二351啮合传动,齿轮二351带动勾爪352做曲柄摇杆运动,勾爪352将位于相邻上方的耳块101勾住并下拉,使其该耳块101对应的扫掠区102被拉动到如先前勾住限制的位置,也就是说,新耳块101对应的新扫掠区102的位置与先前的扫掠区102的位置相同或相近,从而保证了该调换后位置下的扫掠区102与电极2之间的垂足距离,与先前的扫掠区102与电极2之间的距离近似,从而在两次测试过程中控制了垂足距离变量,进而减小或消除两次测试过程中由于垂足距离而产生的误差,使测得的数据更接近真实情况,准确度高;调换新的扫掠区102与电极2对应,接着重复上述试验步骤,对新的扫掠区102进行高压电弧扫掠测试。
本发明通过上述调节试验件10水平状态的方式,使试验件10的扫掠测试更接近真实情况,减小了大量误差,相对于传统的雷电扫掠测试,试验结果更为准确。
实施例三,本实施例提供了一种飞机雷电流扫掠损伤试验系统,包括如上述的飞机雷电流扫掠损伤试验装置,具体包括直流充电装置、全参量雷电流D波发生器本体、全参量雷电流B波发生器本体、发射装置、减速装置、测量控制系统;D波发生器本体由CD、RD、LD串联构成;B波发生器本体由CB、RB、LB串联构成;发射装置包括推送单元、发射单元;推送单元包括气动推送单元;发射单元包括电机、橡胶轮、传动皮带、增速皮带轮对、导轨;测量控制系统包括电磁隔离单元、注入大电流开关KL、多物理量测量单元、高压开关、PLC控制系统;多物理量测量单元包括电动机转速测量系统、试验件移动速度测量系统、红外温度测量系统、电弧运动测量系统。
本实施例以带负载能力为40mΩ,2uH,实现双极性震荡波为例,根据计算雷电流D波需要40uF/100kV电容器充电至25kV,雷电流B波需要150uF/100kV电容器充电至70kV,RB为10Ω,LB为3mH。该试验系统包括:直流充电装置、全参量雷电流D波发生器本体、全参量雷电流B波发生器本体、发射装置、减速装置、测量控制系统。
参考图1和图2,直流充电装置与全参量雷电流D波发生器本体、全参量雷电流B波发生器本体分别通过KD、KB并联,用于对D波、B波储能电容器充电。
参考图1和图2,全参量雷电流D波发生器本体、全参量雷电流B波发生器本体回路为RLC串联电路,其中D波发生器本体由CD、RD、LD串联构成,B波发生器本体由CB、RB、LB串联构成。
参考图1和图2,发射装置由推送单元、发射单元构成。推送单元由气动推送单元构成,依据KD闭合时间推送试验件10进入发射单元;发射单元包括电机、橡胶轮、传动皮带、增速皮带轮对、导轨,使试验件10速度达到预设移动速度。
参考图1和图2,减速装置用于降低试验件10扫掠后的运动速度。
参考图1和图2,多物理量测量单元包括电动机转速测量系统、试验件移动速度测量系统、红外温度测量系统、电弧运动测量系统,该部分用于监测试验相关的测试量。
该系统的工作过程如下:
根据试验需求的试验件10运动速度设定电机转速,在电机转速不足时利用增速皮带轮对增加转速,使电机达到稳定转速,依据电流幅值设定充电电压,在储能电容CD与CB充满电后,控制系统发送信号分别断开KD、KB,同时发送信号给气动推送单元、KL、多物理量测量系统,气动推送单元将试验件推入发射单元,一定延时后,KL闭合,多物理量测量系统工作。
电动机转速测量系统、试验件移动速度测量系统、红外温度测量系统、电弧运动测量系统分别监测电机转速、试验件运动速度、电弧温度、电弧发展过程。试验件10在扫掠后经过减速装置速度降为0。
本系统的搭建过程为:首先依据负载计算回路参数,以带负载为40mΩ,2uH,实现双极性震荡波为例,根据计算雷电流D波需要40uF/100kV电容器充电至25kV,雷电流B波需要150uF/100kV电容器充电至70kV,RB为10Ω,LB为3mH。依据试验件移动速度为95m/s,选取电机型号为:2840转/分钟,选取发射装置的主动轮和从动轮直径比例为(d2:d1)2:1,发射装置的发射轮与从动轮直径比例(d3:d1)5:1,发射装置的主动轮直径为12cm,发射装置的发射轮直径为30cm。依据充电电压及充电时间选取直流充电装置。
具体按如下过程进行:
先确定全参量雷电流D波和B波发生器本体回路参数。
再确定电机型号及增速皮带轮型号。
其中发射装置中各皮带轮转速与直径的关系为:
,/>,/>,公式中/>、/>、/>分别为发射装置的从动轮、主动轮、发射轮转速,/>、/>、/>分别为发射装置的从动轮、主动轮、发射轮直径,/>为试验件10运动速度。
接着依据充电电压及充电时间选取直流充电装置。
最后搭建整个系统。
根据上述步骤确定的元器件参数,按图1安装即可。
在系统搭建完成之后,开始试验,首先对电容器CD充电,达到充电电压后,断开KD,闭合KB,对电容器CB充电,充满后断开KB,测量控制系统控制发射单元内电机达到额定转速时,推送单元推入试验件10,试验件10发射,同时令KL闭合,雷电流D波与雷电流B波注入,试验件在经过电流损伤后通过减速装置速度将为0。
综上所述,本发明实现了雷电流D+B波同时注入环境下电弧相对于试验件10的移动,可以考察真实雷电流对试验件10的扫掠损伤,速度控制准确,可以精确测量电弧在试验件10表面的扫掠区102上运动过程中的各关键物理量如温度、电弧形态、扫掠速度等。
上面对本实施例的实施例进行了描述,但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实施例的启示下,还可做出很多形式,均属于本实施例的保护之内。
Claims (8)
1.一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置,其特征在于,包括电磁屏蔽箱(1),所述电磁屏蔽箱(1)的内部安装有导轨(12),所述导轨(12)上滑动安装有安装座(14),所述安装座(14)上布置有试验件(10),所述电磁屏蔽箱(1)的内部还设有驱动装置(13),所述驱动装置(13)用于驱动所述安装座(14)沿导轨(12)滑动,所述电磁屏蔽箱(1)的内部安装有电极(2),所述电极(2)的放电端与试验件(10)的测试面相对设置,所述电极(2)用于产生高压电弧,所述电磁屏蔽箱(1)的一侧安装有多物理量测量单元(11),所述电极(2)的外部安装有充电装置(21),所述充电装置(21)的输出端与电极(2)电性连接;
所述驱动装置(13)包括推送单元和发射单元,推送单元由气动推送单元构成,用于推送试验件(10)进入发射单元;
发射单元包括电机、橡胶轮、传动皮带和增速皮带轮,用于使试验件(10)在导轨(12)上通过电极(2)位置的速度达到预设移动速度;
所述安装座(14)上的一侧安装有第一夹持机构(3),所述安装座(14)上的另一侧安装有第二夹持机构(4),所述第一夹持机构(3)包括架体(31),所述架体(31)固定安装于安装座(14)的顶部,所述架体(31)上安装有夹板一(341),所述夹板一(341)用于夹持试验件(10)的一侧,所述第二夹持机构(4)包括夹板二,所述夹板二用于夹持试验件(10)远离第一夹持机构(3)的另一侧,所述试验件(10)上扫掠区(102)的母线为倾斜状态,所述倾斜状态为所述扫掠区(102)的母线与架体(31)的中轴线倾斜设置;
所述架体(31)上安装有可旋转的内齿环(33),所述内齿环(33)的一侧安装有推板(34),所述推板(34)上安装有滑槽,滑槽内设有滑块,所述夹板一(341)与滑块球铰接,所述第二夹持机构(4)还包括可竖向运动的弧形滑轨(44),所述夹板二的一侧滑动设于弧形滑轨(44)上,当所述内齿环(33)旋转时,所述推板(34)驱动试验件(10)绕所述架体(31)中轴线旋转,调换试验件(10)的位置,使电极(2)扫掠新的扫掠区(102)。
2.根据权利要求1所述的一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置,其特征在于,所述架体(31)上设有轴向限制机构(35),所述轴向限制机构(35)包括齿轮二(351),所述齿轮二(351)转动安装于架体(31)上,且所述齿轮二(351)与内齿环(33)啮合连接,所述齿轮二(351)的一侧铰接有偏心设置的勾爪(352),所述勾爪(352)与试验件(10)的耳块(101)相适配,所述架体(31)上固定安装有定位柱(353),所述勾爪(352)的钩臂上开设有条形孔(354),所述定位柱(353)远离架体(31)的一端设于条形孔(354)内。
3.根据权利要求2所述的一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置,其特征在于,所述第二夹持机构(4)还包括定板(41),所述定板(41)与安装座(14)固定连接,所述定板(41)的表面开设有限位槽(411),所述限位槽(411)的延长线经过所述定板(41)的圆心,所述限位槽(411)的内部滑动安装有滑杆(431),所述滑杆(431)的外侧固定连接有连接杆(43),所述连接杆(43)的顶端与弧形滑轨(44)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置,其特征在于,所述定板(41)的一侧安装有可旋转的转板(42),所述转板(42)的一侧开设有弧形槽(45),所述滑杆(431)的外侧安装有凸块(432),所述凸块(432)延伸至弧形槽(45)的内部;当所述转板(42)旋转时,驱动所述弧形滑轨(44)远离定板(41)的圆心,所述弧形滑轨(44)带动试验件(10)的右侧上升至所述扫掠区(102)的母线为水平状态,所述水平状态为扫掠区(102)的母线与架体(31)的中轴线平行设置。
5.根据权利要求4所述的一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置,其特征在于,所述架体(31)上还安装有平整机构(5),所述平整机构(5)包括两个顶杆(51)和两个滑轨(52),两个所述顶杆(51)同步运动,所述顶杆(51)滑动安装于滑轨(52)上,且所述顶杆(51)沿滑轨(52)在竖直方向上运动,所述滑轨(52)上安装有驱动机构(53),所述驱动机构(53)的输出端与顶杆(51)连接,两个所述顶杆(51)向上顶动试验件(10)内壁,使扫掠区(102)的左右两侧边连线水平。
6.根据权利要求5所述的一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置,其特征在于,所述架体(31)上转动安装有齿轮一(32),所述架体(31)上还转动安装有外齿环(36),所述外齿环(36)与内齿环(33)固定连接,且所述外齿环(36)与内齿环(33)同轴设置,所述齿轮一(32)与外齿环(36)啮合传动。
7.根据权利要求6所述的一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置,其特征在于,所述弧形滑轨(44)上滑动安装有滑块二,所述夹板二与滑块二的外侧球铰接,所述夹板一(341)夹持试验件(10)沿导轨(12)运动方向的边侧。
8.一种飞机雷电流扫掠损伤试验系统,其特征在于,包括如权利要求1-7任意一条所述的飞机雷电流扫掠损伤试验装置。
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