CN205209733U - 一种力矩测量天平 - Google Patents

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宗宁
徐港
秦叶
张家齐
李俊华
王卫明
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Abstract

本实用新型涉及飞机风洞试验技术领域,特别涉及一种力矩测量天平,以解决目前的天平结构复杂的问题。力矩测量天平用于对操作面模型的舵面力矩进行测量,操作面模型是通过转轴转动设置在机翼本体模型上,且转轴朝全机机身模型方向伸入到全机机身模型中,力矩测量天平位于所述全机机身模型中;力矩测量天平包括:应变本体,沿垂直于所述转轴轴线方向布置,所述应变本体的一端与所述全机机身模型固定连接,另一端与所述转轴固定连接;应变片,设置在所述应变本体上表面,用于当所述应变本体在所述转轴作用下发生弯折变形时,测量所述应变本体的应变数据,结构原理简单。

Description

一种力矩测量天平
技术领域
本实用新型涉及飞机风洞试验技术领域,特别涉及一种力矩测量天平。
背景技术
飞行器的舵面的铰链力矩是指流过舵面的气流对舵轴形成的空气力矩。飞行器的操纵机构一般是通过机械传递控制舵面的偏转,为了使舵面偏转到需要的位置,必须克服作用在舵轴上的铰链力矩。
飞行器的舵面如襟副翼、升降舵、全动平尾、方向舵、前翼等,都需要在风洞中测量其空气动力性能,其中,舵面的铰链力矩是设计飞行器操纵系统的重要依据。因此,需要通过风洞试验对舵面铰链力矩进行准确的测量,测量时,通常是通过例如三分量天平、四分量天平等进行测量;具体地,沿舵面长度方向间隔设置了多个平行设置的天平梁,根据测量得到的每个天平上的受力情况以及天平之间的距离,通过受力与距离的乘积计算获得舵面的铰链力矩。
但是,目前的天平大多结构复杂,导致测量步骤繁琐,影响测量舵面铰链力矩测量的准确性。
发明内容
本实用新型的目的是提供了一种力矩测量天平,以解决目前的天平结构复杂的问题。
本实用新型的技术方案是:
一种力矩测量天平,用于对操作面模型的舵面力矩进行测量,所述操作面模型是通过转轴转动设置在机翼本体模型上,且所述转轴朝全机机身模型方向伸入到所述全机机身模型中,所述力矩测量天平位于所述全机机身模型中,所述力矩测量天平包括:
应变本体,沿垂直于所述转轴轴线方向布置,所述应变本体的一端与所述全机机身模型固定连接,另一端与所述转轴固定连接;
应变片,设置在所述应变本体上表面,用于当所述应变本体在所述转轴作用下发生弯折变形时,测量所述应变本体的应变数据。
可选的,所述的力矩测量天平还包括:
第一固定部,一端与所述全机机身模型固定连接,另一端与所述应变本体的一端固定连接;
第二固定部,一端与所述应变本体的远离所述第一固定部的一端固定连接,另一端与所述转轴固定连接。
可选的,所述第一固定部与所述应变本体为一体成型构件。
可选的,所述第二固定部上开设有与所述转轴相匹配的安装孔,所述转轴固定安装在所述安装孔内。
可选的,所述应变本体的中间位置具有一个U形的弯折部,所述弯折部的U形开口朝向所述应变本体的上表面。
本实用新型的优点在于:
本实用新型的力矩测量天平中,应变本体在转轴作用下发生弯折变形,再通过设置在应变本体上的应变片来测量应变本体的应变数据,结构原理简单。
附图说明
图1是本实用新型力矩测量天平在试验模型中的布局示意图;
图2是本实用新型力矩测量天平的结构示意图;
图3是图2的侧视图。
具体实施方式
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
下面结合附图1至图3对本实用新型力矩测量天平做进一步详细说明。
本实用新型提供了一种力矩测量天平,用于对操作面模型11的舵面力矩进行测量;通常,舵面力矩测量试验包括设置在风洞中的试验模型,试验模型可以包括用于模拟真机机身的全机机身模型14、用于模拟真机机翼的机翼本体模型13以及用于模拟真机操作舵面的操作面模型11;另外,操作面模型11是通过转轴12转动设置在机翼本体模型13上,且转轴12朝全机机身模型14方向伸入到所述全机机身模型14中。
本实用新型的力矩测量天平位于全机机身模型14中,力矩测量天平可以包括应变本体2以及应变片21。
应变本体2沿垂直于转轴12轴线方向布置,应变本体2的一端与全机机身模型14固定连接(作为弯折支点),另一端与转轴12固定连接,也即是应变本体2的另一端可以以其一端为支点进行一定程度的弯折。
应变片21设置在应变本体2上表面,用于当应变本体2在转轴12作用下发生弯折变形时,测量应变本体2的应变数据。再通过得到的应变数据可以计算得到舵面力矩,结构原理简单。
本实用新型的力矩测量天平中还包括第一固定部22和第二固定部23。第一固定部22一端与全机机身模型14固定连接,另一端与应变本体2的一端固定连接。第二固定部23一端与应变本体2的远离第一固定部22的一端固定连接,另一端与转轴12固定连接;且转轴12是固定安装在第二固定部23上。并且,第一固定部22和第二固定部23可以单独的一个部件,也可以与应变本体2为一体成型构件;本实施例中,优选第一固定部22与应变本体2为一体成型构件,通过螺栓固定设置在全机机身模型14内部。
进一步,转轴12可以通过多种适合的结构与第二固定部23固定连接,本实施例中,在第二固定部23上开设有与转轴12相匹配的安装孔24,转轴12通过螺栓(未示出)固定安装在安装孔24内。
本实用新型的力矩测量天平中,在应变本体2的中间位置具有一个U形的弯折部25,弯折部25的U形开口朝向应变本体2的上表面。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种力矩测量天平,用于对操作面模型(11)的舵面力矩进行测量,所述操作面模型(11)是通过转轴(12)转动设置在机翼本体模型(13)上,且所述转轴(12)朝全机机身模型(14)方向伸入到所述全机机身模型(14)中,所述力矩测量天平位于所述全机机身模型(14)中,其特征在于,所述力矩测量天平包括:
应变本体(2),沿垂直于所述转轴(12)轴线方向布置,所述应变本体(2)的一端与所述全机机身模型(14)固定连接,另一端与所述转轴(12)固定连接;
应变片(21),设置在所述应变本体(2)上表面,用于当所述应变本体(2)在所述转轴(12)作用下发生弯折变形时,测量所述应变本体(2)的应变数据。
2.根据权利要求1所述的力矩测量天平,其特征在于,还包括:
第一固定部(22),一端与所述全机机身模型(14)固定连接,另一端与所述应变本体(2)的一端固定连接;
第二固定部(23),一端与所述应变本体(2)的远离所述第一固定部(22)的一端固定连接,另一端与所述转轴(12)固定连接。
3.根据权利要求2所述的力矩测量天平,其特征在于,所述第一固定部(22)与所述应变本体(2)为一体成型构件。
4.根据权利要求3所述的力矩测量天平,其特征在于,所述第二固定部(23)上开设有与所述转轴(12)相匹配的安装孔(24),所述转轴(12)固定安装在所述安装孔(24)内。
5.根据权利要求1-4任一项所述的力矩测量天平,其特征在于,所述应变本体(2)的中间位置具有一个U形的弯折部(25),所述弯折部(25)的U形开口朝向所述应变本体(2)的上表面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106768831A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种飞行器模型舵面连接组合装置
CN107367369A (zh) * 2017-06-29 2017-11-21 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 一种高温天平
CN111780836A (zh) * 2020-07-08 2020-10-16 浙江佳鹏电脑科技股份有限公司 应变桥、包含应变桥的弹性变量测量单元及其安装方法

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