CN204256060U - 一种摆动晃动静电试验台 - Google Patents
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Abstract
一种摆动晃动静电试验台，属于航空航天技术领域。本试验台包括具有绝缘支撑的试验件安装仓、金属联动机构和电机驱动系统；所述的试验件安装仓通过曲柄摇杆机构连接驱动电机输出减速机上；所述的曲柄摇杆机构是一个由曲柄、连杆、连架杆和试验台机架组成、控制静电试验台摆动晃动的链四杆机构。本实用新型提供的摆动晃动静电试验台，利用金属联动机构，带动试验件安装仓进行往复摆动，在试验室条件下模拟了燃油箱或其他被测试试验件在飞行过程中产生静电的过程，保障了测试条件的准确、稳定，节约了测试成本，提高了飞机飞行过程中的安全性能。
Description
技术领域
本实用新型属于航空航天技术领域，涉及燃油箱的静电测试领域，特别涉及一种摆动晃动静电试验台。
背景技术
目前，在飞机/导弹燃油箱内采取了涂装防静电涂料、填充网状聚酯泡沫材料、氮气憜化等被动抑制意外损伤的防静电点燃、防爆技术。但在装备燃油箱地面加油，或机动，或姿态改变运动过程中，燃油与箱壁、聚酯泡沫等的高速冲刷与摩擦、喷溅均会产生静电并可能形成静电荷的积聚而使燃油带上高的静电电压，极有可能发生静电火花放电，使燃油箱起火爆炸或干扰通讯和控制系统，威胁航空航天器安全。针对此类工作状态，对燃油箱的静电评估测试曾采用过坑洼路段车载“路试”方式，显然其环境条件、测试一致性、准确性等很难保证，并受外界随机事件影响较大，试验误差很大，影响评估效能，形成工作制约“瓶颈”。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种满足实验室条件下评估燃油箱摆动晃动静电安全性的试验台。
本实用新型是这样实现的：一种摆动晃动静电试验台，包括：具有绝缘支撑的试验件安装仓、金属联动机构和电机驱动系统；所述的试验件安装仓通过金属联动机构连接驱动电机输出减速机上；所述的金属联动机构是一个由曲柄、连杆、连架杆和试验台机架组成、控制静电试验台摆动晃动的链四杆机构。
在所述的金属联动机构中，曲柄与电机驱动输出减速机连接，在驱动电机的动力作用下，作为金属联动机构的主动件，带动连杆做平面复合运动，与该连杆相连接的连架杆做从动件做变速往返摆动，进而带动与该连架杆相连接的试验件安装仓作变速往返摆动。
所述的驱动电机固定连接在试验台机架上。
所述的驱动电机还与减速机连接，用于匹配电动机转速与摆动晃动频次次数；
所述的连杆与试验件安装仓呈铰连接。
所述的连架杆与试验台机架呈铰连接。
所述的驱动电动机采用变频电源供电，通过电源频率调整，来改变并准确控制被试试验件的晃动频率。
所述的曲柄角度和连杆的长度，可改变和控制被试试验件的垂直轴线对称摆动晃动角度行程。
在所述的试验台机架上还设置有运动阻尼部件，该运动阻尼部件用于提供试验件安装仓在运动“死点”的初始作用反力。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的摆动晃动静电试验台，利用金属联动机构，带动试验件安装仓进行往复摆动，在试验室条件下模拟了燃油箱或其他被测试试验件在飞行过程中产生静电的过程，保障了测试条件的准确、稳定，节约了测试成本，提高了飞机飞行过程中的安全性能。
附图说明
图1为本实用新型摆动晃动静电试验台的结构示意图；
其中，1、试验件安装仓2、驱动电机3、曲柄4、连杆5、连架杆6、试验台机架7、连架杆端轴承铰链8、连杆端轴承铰链9、减速机10、运动阻尼部件。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明。
本实施方式采用的摆动晃动静电试验台如图1所示。包括：试验件安装仓1和和驱动电机2，其中，试验件安装仓1由绝缘和结构支撑组成的，该试验件安装仓1用于安装被测试试验件，本实施方式中将被试机燃油箱安装在其内。试验件安装仓的绝缘支撑设计，保证了燃油箱在摆动及晃动过程处于绝缘状态，实现静电产生过程中静电荷的积累，完成最不利条件下的燃油箱静电安全风险评估并保证测试人员的安全。
本实施方式采用金属联动机构来实现试验件安装仓1的摆动晃动，具体为：金属联动机构由曲柄3、连杆4、连架杆5、试验台机架6组成，金属联动机构同时与电机驱动输出减速机9和试验件安装仓1连接，利用驱动电机2产生的驱动力控制试验件安装仓1的摆动 晃动。在所述的金属联动机构中，曲柄3与驱动电机2连接，在驱动电机2的动力作用下，作为金属联动机构的主动件，带动连杆4做平面复合运动，与该连杆相连接的连架杆5做从动件做变速往返摆动，进而带动与该连架杆5相连接的试验件安装仓1作变速往返摆动。
连杆4与试验件安装仓1通过连杆端轴承铰链7铰接。连架杆5与试验台机架6通过连架杆端轴承铰链8铰接。
驱动电机1固定连接在试验台机架5上。同时驱动电机2还与减速机9连接，减速机9用于匹配电动机转速与摆动晃动频次次数。
驱动电动机2采用变频电源供电，通过电源频率调整，来改变并准确控制被试试验件的晃动频率。本实施方式中，驱动电机的电源为矢量控制闭环变频电源，频率范围为0～50Hz，频率准确度±0.05％，额定输出功率30kVA；电动机功率22kW，额定转速1450；减速机速比为63；满足试验件安装仓摆动晃动频次为每分钟0～20次的要求。
曲柄3和连杆4的长度，可改变和控制被试试验件的垂直轴线摆动晃动的对称程度和角度行程。本实施方式中，曲柄3和连杆4的长度分别约为280mm、750mm(连杆4采用了可调整设计，实际长度在调试中形成)。注意：曲柄3和连杆4的长度改变会影响整个试验台机座标高。
本实施方式中，在试验台机架6上还设置了运动阻尼部件10，该阻尼部件的功能是提供试验件安装仓垂直轴线摆动晃动至行程终点，金属联动机构在运动“死点”的惯性阻尼和运动返回初始作用反力。
本实施方案利用摆动晃动静电试验台对飞机燃油箱在飞机中的状态进行了模拟，具体过程为：
由变频电源对YBPT-180L-4-22KW隔爆型三相异步电动机供电产生动力，通过ZSY三级圆柱硬齿面齿轮减速机传递给金属联动机构的主动件，即曲柄，曲柄带动连杆做平面复合运动，与该连杆相连接的连架杆做从动件做变速往返摆动，进而带动与该连架杆相连接的试验件安 装仓作变速往返摆动。
在给定的摆动晃动条件下，构建油箱运动模式，改变试验油箱的充油量，以及油箱与“大地”连接状态，在试验油品中产生并积累电荷，形成油面电位。同时，在系统中引入浮球法静电电位测量系统，测试给定位置的集电极浮球电位。依据浮球电位最大值与轻质油品安全电位值对比、分析，判定其静电安全性。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (8)
1.一种摆动晃动静电试验台，其特征在于：包括：由绝缘支撑组成的试验件安装仓和驱动电机；所述的试验件安装仓通过金属联动机构连接驱动电机；所述的金属联动机构是一个由曲柄、连杆、连架杆和试验台机架组成、控制静电试验台摆动晃动的链四杆机构。
2.根据权利要求1所述的摆动晃动静电试验台，其特征在于：在所述的金属联动机构中，曲柄与驱动电机连接，在驱动电机的动力作用下，作为金属联动机构的主动件，带动连杆做平面复合运动，与该连杆相连接的连架杆做从动件做变速往返摆动，进而带动与该连架杆相连接的试验件安装仓作变速往返摆动。
3.根据权利要求1所述的摆动晃动静电试验台，其特征在于：所述的驱动电机固定连接在试验台机架上。
4.根据权利要求3所述的摆动晃动静电试验台，其特征在于：所述的驱动电机还与减速机连接，用于建立驱动电机转速与试验件安装仓摆动晃动频次次数的匹配。
5.根据权利要求1所述的摆动晃动静电试验台，其特征在于：所述的连杆与试验件安装仓呈铰接。
6.根据权利要求1所述的摆动晃动静电试验台，其特征在于：所述的连架杆与试验台机架呈铰接。
7.根据权利要求1所述的摆动晃动静电试验台，其特征在于：所述的驱动电动机采用变频电源供电，通过电源频率调整，来改变并控制被试试验件的晃动频率。
8.根据权利要求1所述的摆动晃动静电试验台，其特征在于：在所述的试验台机架上还设置有运动阻尼部件，该运动阻尼部件用于提供试验件安装仓在运动“死点”的初始作用反力。
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