CN212621900U - 机壳拉力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于力学测试设备技术领域，尤其涉及一种机壳拉力测试装置，包括机架、支撑机构和载荷测量装置，支撑机构包括两横梁和两个纵梁，两横梁均设置于所述机架上，两纵梁均设置于两横梁上并均能够沿两横梁的长度方向移动，纵梁上设置有用于和无人机的旋翼臂相连接的固定座，固定座能够沿纵梁的长度方向移动，载荷测量装置设置于机架内，并和无人机的机壳相连接，以测试机壳的极限拉力载荷和形变量。这样支撑机构相对于无人机的旋翼臂的固定位置即可灵活地沿横向和/或纵向调整变化，这样无论无人机的规格、尺寸和轴距如何，其总能在两纵梁间找到合适的装配位置。

Description

机壳拉力测试装置

技术领域

本实用新型属于力学测试设备技术领域，尤其涉及一种机壳拉力测试装置。

背景技术

随着技术的发展和进步，无人机已广泛地应用于航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等诸多领域。无人机应用在上述部分的领域内时，需要进行载重作业，因此在无人机的设计过程中，需要对无人机的机壳进行拉力测试，以验证无人机的载重性能，保证无人机正常使用，但是目前的无人机拉力测试，无法满足的不同规格、轴距和尺寸的无人机机壳的拉力测试。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种机壳拉力测试装置，旨在解决现有的无人机拉力测试设备无法满足的不同类型、不同轴距以及不同尺寸的无人机机壳的拉力测试的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：一种机壳拉力测试装置，包括机架、支撑机构和载荷测量装置，所述支撑机构包括两横梁和两个纵梁，两所述横梁均设置于所述机架上，两所述纵梁均设置于两所述横梁上并均能够沿两所述横梁的长度方向移动，所述纵梁上设置有至少一个用于和无人机的旋翼臂相连接的固定座，所述固定座能够沿所述纵梁的长度方向移动，所述载荷测量装置设置于所述机架内，并用于和所述无人机的机壳相连接，以测试所述机壳的极限拉力载荷和形变量。

可选地，所述支撑机构还包括若干连接组件，所述横梁上设置有至少一个所述连接组件，所述连接组件能够沿对应的所述横梁的长度方向移动，且和对应的所述纵梁相连接。

可选地，所述连接组件包括锁紧螺母、锁紧螺栓和连接板，所述横梁沿其长度方向开设有滑动槽，所述锁紧螺栓滑动设置于所述滑动槽内，且穿过所述连接板，所述锁紧螺母和所述锁紧螺栓穿过所述连接板的一端相螺合，所述连接板和对应的所述纵梁相连接。

可选地，所述支撑机构还包括至少一个第一升降杆和至少一个第二升降杆，所述第一升降杆和所述第二升降杆分别设置于所述机架的相对两侧，并均能够沿所述机架的高度方向移动，所述第一升降杆和所述第二升降杆分别和两所述纵梁相连接。

可选地，所述载荷测量装置包括装置主体和挂载机构，所述装置主体设置于所述机架内，所述挂载机构的下端和所述装置主体相连接，所述挂载机构的上端用于和所述机壳相连接。

可选地，所述挂载机构包括挂架、两固定梁和两用于和所述机壳相连接的承载梁，所述挂架和所述装置主体铰接连接，两所述固定梁间隔设置于所述挂架上，两所述承载梁均连接于两所述固定梁之间，并均能够沿两所述固定梁的长度方向移动。

可选地，所述装置主体包括装配架、用于检测拉力载荷和形变量的传感器、驱动机构和监测模组，所述装配架设置于所述机架内，并能够沿横向和/或纵向在所述机架内移动，所述驱动机构设置于所述装配架上，所述传感器和所述驱动机构相连接，并和所述挂架铰接连接，所述监测模组设置于所述机架上并和所述传感器电连接，以获取所述传感器测得的载荷和形变量数据。

可选地，所述驱动机构包括龙门架、驱动电机和传动组件，所述驱动电机设置于所述装配架内，且所述驱动电机的驱动端通过所述传动组件和所述龙门架相连接。

可选地，所述传动组件包括丝杆和驱动螺母，所述丝杆和所述驱动电机的驱动轴相连接，所述驱动螺母和所述丝杆相螺合，并和所述龙门架相连接。

可选地，所述龙门架上设有用于显示所述龙门架的位移量的数显位移标尺，所述数显位移标尺和所述监测模组电连接。

本实用新型实施例至少具有如下的技术效果：本实用新型实施例提供的机壳拉力测试装置，在无人机机壳拉力和形变量测试时，无人机的机壳固定于支撑机构的两纵梁上，设置于机架内的载荷测量装置和机壳相连接，并向机壳施加拉力，在此过程中，载荷测量装置即可实现对机壳的极限拉力载荷和机壳在受到拉力时所产生的形变量的获取，而由于在支撑机构中，两纵梁是设置于两横梁上，且两纵梁能够沿两横梁的长度方向移动，而设置于两纵梁上的固定座则能够沿纵梁的长度方向移动，这样支撑机构相对于无人机的旋翼臂的固定位置即可灵活地沿横向和/或纵向调整变化，这样无论无人机的规格、尺寸和轴距如何，其总能在两纵梁间找到合适的装配位置。如此，本实用新型实施例提供的机壳拉力测试装置便能够有效支持对不同规格、轴距和尺寸的机壳的极限拉力载荷和形变量的获取。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的机壳拉力测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的机壳拉力测试装置的爆炸结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大视图；

图4为图2中B处的局部放大视图；

图5为图2中C处的局部放大视图。

图6为本实用新型实施例提供的机壳拉力测试装置的挂载机构和驱动机构的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的机壳拉力测试装置的挂载机构和驱动机构的爆炸结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—机架 11—固定槽 20—支撑机构

21—横梁 22—纵梁 23—固定座

24—连接组件 25—连接板 26—滑动槽

27—第一升降杆 28—第二升降杆 30—载荷测量装置

31—装置主体 32—挂载机构 33—挂架

34—固定梁 35—承载梁 36—装配架

37—传感器 38—驱动机构 39—监测模组

40—无人机 221—活动螺栓 222—弹簧垫片

223—固定片 224—装配槽 271—固定板

272—把手螺栓 281—万向节 282—导向条

331—第一竖向杆 332—第二竖向杆 333—横向固定杆

334—铰接件 381—龙门架 382—驱动电机

383—传动组件 384—丝杆 385—驱动螺母

386—数显位移标尺 387—导向滑块 388—导向杆

389—固定架。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其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。下面通过参考附图1～7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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“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的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～3所示，本实用新型实施例提供了一种无人机40机壳拉力测试设备，包括机架10、支撑机构20和载荷测量装置30，支撑机构20包括两横梁21和两个纵梁22，两横梁21均设置于机架10上，两纵梁22均设置于两横梁21上并均能够沿两横梁21的长度方向移动，纵梁22上设置有至少一个用于和无人机40的旋翼臂相连接的固定座23，固定座23能够沿纵梁22的长度方向移动，这样固定座23和两纵梁22配合，便实现了支撑机构20对无人机40的旋翼臂的安装位置的横向和/或纵向的灵活调节，从而使得支撑机构能够适应四旋翼、六旋翼或是八旋翼等不同规格和尺寸的无人机40，载荷测量装置30设置于机架 10内，并用于和无人机40的机壳相连接，以测试机壳的极限拉力载荷和形变量。

以下对本实用新型实施例提供的无人机40机壳拉力测试设备作进一步说明：本实用新型实施例提供的无人机40机壳拉力测试设备，在无人机40机壳拉力和形变量测试时，无人机40的机壳固定于支撑机构20的两纵梁22上，设置于机架10内的载荷测量装置30和机壳相连接，并向机壳施加拉力，在此过程中，载荷测量装置30即可实现对机壳的极限拉力载荷和机壳在受到拉力时所产生的形变量的获取，而由于在支撑机构20中，两纵梁22是设置于两横梁21 上，且两纵梁22能够沿两横梁21的长度方向移动，而设置于两纵梁22上的固定座23则能够沿纵梁22的长度方向移动，这样支撑机构20相对于无人机的旋翼臂的固定位置即可灵活地沿横向和/或纵向调整变化，这样无论无人机40的规格、尺寸和轴距如何，其总能在两纵梁22间找到合适的装配位置。固定座23 的数量可以根据无人机的旋翼数量选择，如此支撑机构20即可以固定四旋翼、六旋翼或八旋翼等多种规格尺寸的无人机。如此，本实用新型实施例提供的无人机40机壳拉力测试设备便能够有效支持对不同规格、轴距和尺寸的机壳的极限拉力载荷和形变量的获取。

在本实用新型的另一些实施例中，如图4所示，横梁21上设置有两连接组件24，两连接组件24均能够沿横梁21的长度方向移动，且分别和两纵梁22相连接。连接组件24包括锁紧螺母、锁紧螺栓和连接板25，横梁21沿其长度方向开设有滑动槽26，锁紧螺栓滑动设置于滑动槽26内，且穿过连接板25，锁紧螺母和锁紧螺栓穿过连接板25的一端相螺合，连接板25和对应的纵梁22相连接。

具体地，通过设置锁紧螺母、锁紧螺栓和连接板25，那么当需要使得连接组件24沿横梁21的长度方向移动时，仅需调松锁紧螺母和锁紧螺栓的螺合锁紧程度，继而使得锁紧螺栓能够在滑动槽26内自如滑动，如此便方便快捷地实现了连接组件24带动纵梁22沿横梁21长度方向的移动，当连接组件24移动至横梁21长度方向的指定位置时，将锁紧螺母锁紧于锁紧螺栓，即保证了连接组件24设置于横梁21上的稳固性，从而也保证纵梁22相对于横梁21的稳固安装。

在本实用新型的另一些实施例中，如图1～3和图5所示，支撑机构20还包括至少一个第一升降杆27和至少一个第二升降杆28，第一升降杆27和第二升降杆28分别设置于机架10的相对两侧，并均能够沿机架10的高度方向移动，第一升降杆27和第二升降杆28分别和两纵梁22相连接。其中，各第一升降杆 27和各第二升降杆28的上端均设置有万向节281，各万向节281和对应的横梁 21相连接。

具体地，通过设置第一升降杆27和第二升降杆28，这样当需要模拟无人机 40前后倾斜飞行姿态时的机壳受力状态时，即可使得各第一升降杆27或各第二升降杆28沿机架10的高度方向移动至指定位置，这样各第一升降杆27或各第二升降杆28即可带动对应的横梁21升高，这样和该横梁21相连接的纵梁22 即可呈现出倾斜姿态，从而带动无人机40的机壳呈前后倾斜姿态，以实现对无人机40前后倾斜飞行姿态的模拟。

而需要拟无人机40左右倾斜飞行姿态时的机壳受力状态时，即可使得第一升降杆27和同侧的第二升降杆28沿机架10的高度方向移动至指定位置，这样第一升降和第二升降杆28即可带动对应的横梁21倾斜，进而和该横梁21相连接的两纵梁22呈现高低差，从而带动无人机40的机壳呈左右倾斜姿态，以实现对无人机40左右倾斜飞行姿态的模拟。

可选地，机架10对应各第一升降杆27和各第二升降杆28的位置均开设有导向槽，各第一升降杆27和各第二升降杆28朝向对应的导向槽的一侧设置有导向条282，导向条282滑动设置于对应的导向槽内。如此可提升第一升降杆 27和各第二升降杆28相对于机架10滑动的精确性。

可选地，各第一升降杆27和各第二升降杆28均设置有固定板271，固定板 271穿设于把手螺栓272，把手螺栓272和机架10相抵接，以实现各第一升降杆27和各第二升降杆28相对于机架10的限位。如此通过把手螺栓272和机架 10的抵接配合，便简单可靠地实现了各第一升降杆27和各第二升降杆28相对于机架10的有效限位。

可选地，机架10对应把手螺栓272的位置还可沿其高度方向开设有固定槽11，把手螺栓272插设于固定槽11内，这样便提升了把手螺栓272和机架10 抵接配合的稳定性。

可选地，支撑机构20还包括弹簧垫片222、活动螺栓221和固定片223，纵梁22沿其长度方向开设有装配槽224，活动螺栓221活动设置于装配槽224 内并穿过固定片223，弹簧垫片222穿设于活动螺栓221穿过固定片223的一端，固定座23和活动螺栓221穿过固定片223的一端相连接并和弹簧垫片222相抵接，这样由于弹簧垫片222的存在，当第一升降杆27或第二升降杆28驱动横梁21位移，无人机40姿态发生改变时，活动螺栓221能够在弹簧垫片222的作用下绕其轴线产生周向的摆动，那么和活动螺栓221相连接的固定座23便也实现了和纵梁22的活动连接，使其相对于纵梁22具有一定的活动空间，进而使得和固定座23相连接的旋翼臂不会因为无人机40姿态的变化而产生力矩，保证了旋翼臂在拉力载荷测试时的安全性。

在本实用新型的另一些实施例中，如图1、图2和图6所示，载荷测量装置 30包括装置主体31和挂载机构32，装置主体31设置于机架10内，挂载机构 32的下端和装置主体31相连接，挂载机构32的上端用于和机壳相连接。

具体地，通过设置挂载机构32，挂载机构32便可模拟机壳在使用状态时，其所挂设的相机、摄像机以及包裹等载荷，而通过调节挂载机构32的重量，还能够对机壳所挂载的不同重量的载荷进行模拟，这样便提升了对机壳在使用状态时所承受载荷进行模拟时的真实性和灵活性，从而也提升了载荷测量装置30 所测量得到的机壳极限载荷数据和形变量的真实性和客观性。

在本实用新型的另一些实施例中，如图6和图7所示，挂载机构32包括挂架33、两固定梁34和两用于和机壳相连接的承载梁35，挂架33和装置主体31 铰接连接，两固定梁34间隔设置于挂架33上，两承载梁35均连接于两固定梁 34之间，并均能够沿两固定梁34的长度方向移动。

具体地，通过使得两承载梁35均连接于两固定梁34之间，并均能够沿两固定梁34的长度方向移动，这样实现了对两承载梁35之间间距的灵活调整，进而也实现了两承载梁35相对于机壳安装位置的灵活调整，如此便使得挂载机构32能够适应不同规格尺寸的机壳，进而也进一步提升了无人机40机壳拉力测试设备对不同规格、轴距和尺寸的机壳的适应性。

而通过使得挂架33和装置主体31铰接连接，这样当挂架33跟随机壳倾斜设置时，装置主体31的施力方向总能保持稳定，如此无论机壳的姿态如何变化，装置主体31总能够始终准确地模拟机壳所受重力的方向施加载荷力，这样便进一步提升了载荷测量装置30所测量得到的机壳极限载荷数据和形变量的真实性和准确性。

可选地，挂架33包括第一竖向杆331、第二竖向杆332和横向固定杆333，横向固定杆333连接于第一竖向杆331和第二竖向杆332之间，且能够沿第一竖向杆331和第二竖向杆332的高度方向运动，横向固定杆333的下端面设置有用于和装置主体31相铰接的铰接件334。如此，通过使得横向固定杆333沿第一竖向杆331和第二竖向杆332的高度方向运动，这样便实现了装置主体31 相对于机壳重心的垂直距离的有效调节，进而可真实模拟机壳吊运货物的情形。

在本实用新型的另一些实施例中，如图6和图7所示，装置主体31包括装配架36、用于检测拉力载荷和形变量的传感器37、驱动机构38和监测模组39，装配架36设置于机架10内，并能够沿横向和/或纵向在机架10内移动，驱动机构38设置于装配架36上，传感器37和驱动机构38相连接，并和挂架33铰接连接，具体和铰接件334相铰接。监测模组39设置于机架10上并和传感器37 电连接，以获取传感器37测得的载荷和形变量数据。具体地，传感器37则能够在驱动机构38施力时，实时获取到机壳所承受的载荷数据和形变量数据，并将该数据回传至监测模组39。

而通过将装配架36设置于机架10内，并使其能够沿横向和/或纵向在机架 10内移动，这样当机壳倾斜设置，其重心发生移动时，装配架36则能够在机架 10内沿横向和/或纵向进行调位，进而使得设置于装配架36内的驱动机构38和机壳的重心处于同一垂直线上，这样便保证了驱动机构38的施力点对应于机壳的重心处，如此即可客观真实地反应出机壳在无人机40的各种飞行姿态下，所受重力载荷的工况条件，从而更进一步提升了载荷测量装置30所测量得到的机壳极限载荷数据和形变量的准确性。

在本实用新型的另一些实施例中，如图7所示，驱动机构38包括龙门架381、驱动电机382和传动组件383，驱动电机382设置于装配架36内，且驱动电机 382的驱动端通过传动组件383和龙门架381相连接，传感器37和龙门架381 相连接。其中，传动组件383可为丝杆384传动组件383、齿轮传动组件383或皮带传动组件383等。

具体地，通过将驱动电机382设置于装配架36内，这样驱动电机382即可随同装配架36在机架10内横向和/或纵向移动，以实现和机壳重心对齐，而驱动电机382可带动龙门架381上下移动，最终通过传感器37和挂载机构32将作用力加载于机壳上。

可选地，驱动机构38还包括有固定架389，固定架389固定于装配架36上，驱动电机382和固定架389相连接，传动组件383设置于固定架389内，龙门架381的相对两侧臂位于固定架389两侧并和传动组件383相连接。通过设置固定架389，一方面实现了驱动电机382在装配架36内的稳固安设，另一方面也实现了对传动组件383的有效保护。

在本实用新型的另一些实施例中，如图7所示，传动组件383包括丝杆384 和驱动螺母385，丝杆384和驱动电机382的驱动轴相连接，驱动螺母385和丝杆384相螺合，并和龙门架381相连接。具体地，通过使得传动组件383包括丝杆384和驱动螺母385，这样在驱动电机382的驱动轴转动时，丝杠可随同转动，进而使得驱动螺母385带动龙门架381沿丝杆384的轴向上下运动，从而实现了驱动电机382的驱动力的输出。

可选地，驱动机构38还包括导向杆388和套设于导向杆388上的导向滑块 387，导向杆388沿丝杆384的轴向设置于固定架389内，导向滑块387和驱动螺母385相连接，以在驱动螺母385沿丝杆384移动过程中，起到导向作用。

在本实用新型的另一些实施例中，如图所示，龙门架381上设有用于显示龙门架381的位移量的数显位移标尺386。具体地，通过设置数显位移标尺386，这样操作者即可直观地获取到龙门架381的位移量，从而换算出驱动电机382 所施加驱动力的大小，这样便有利于操作者对驱动机构38所施加于机壳的载荷的精确掌控。

可选地，数显位移标尺386可与监测模组39电连接，监测模组39具有显示位移的显示器和显示机壳的拉力载荷或压力载荷以及形变量的显示器，操作者可通过读取上述显示器所显示的参数而直观地获取到机壳的拉力载荷或压力载荷数据、形变量数据以及龙门架的位移数据等。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机壳拉力测试装置，其特征在于：包括机架、支撑机构和载荷测量装置，所述支撑机构包括两横梁和两个纵梁，两所述横梁均设置于所述机架上，两所述纵梁均设置于两所述横梁上并均能够沿两所述横梁的长度方向移动，所述纵梁上设置有至少一个用于和无人机的旋翼臂相连接的固定座，所述固定座能够沿所述纵梁的长度方向移动，所述载荷测量装置设置于所述机架内，并用于和所述无人机的机壳相连接，以测试所述机壳的极限拉力载荷和形变量。

2.根据权利要求1所述的机壳拉力测试装置，其特征在于：所述横梁上设置有两连接组件，两所述连接组件均能够沿所述横梁的长度方向移动，且分别和两所述纵梁相连接。

3.根据权利要求2所述的机壳拉力测试装置，其特征在于：所述连接组件包括锁紧螺母、锁紧螺栓和连接板，所述横梁沿其长度方向开设有滑动槽，所述锁紧螺栓滑动设置于所述滑动槽内，且穿过所述连接板，所述锁紧螺母和所述锁紧螺栓穿过所述连接板的一端相螺合，所述连接板和对应的所述纵梁相连接。

4.根据权利要求3所述的机壳拉力测试装置，其特征在于：所述支撑机构还包括至少一个第一升降杆和至少一个第二升降杆，所述第一升降杆和所述第二升降杆分别设置于所述机架的相对两侧，并均能够沿所述机架的高度方向移动，所述第一升降杆和所述第二升降杆分别和两所述纵梁相连接。

5.根据权利要求1～4任一项所述的机壳拉力测试装置，其特征在于：所述载荷测量装置包括装置主体和挂载机构，所述装置主体设置于所述机架内，所述挂载机构的下端和所述装置主体相连接，所述挂载机构的上端用于和所述机壳相连接。

6.根据权利要求5所述的机壳拉力测试装置，其特征在于：所述挂载机构包括挂架、两固定梁和两用于和所述机壳相连接的承载梁，所述挂架和所述装置主体铰接连接，两所述固定梁间隔设置于所述挂架上，两所述承载梁均连接于两所述固定梁之间，并均能够沿两所述固定梁的长度方向移动。

7.根据权利要求6所述的机壳拉力测试装置，其特征在于：所述装置主体包括装配架、用于检测拉力载荷和形变量的传感器、驱动机构和监测模组，所述装配架设置于所述机架内，并能够沿横向和/或纵向在所述机架内移动，所述驱动机构设置于所述装配架上，所述传感器和所述驱动机构相连接，并和所述挂架铰接连接，所述监测模组设置于所述机架上并和所述传感器电连接，以获取所述传感器测得的载荷和形变量数据。

8.根据权利要求7所述的机壳拉力测试装置，其特征在于：所述驱动机构包括龙门架、驱动电机和传动组件，所述驱动电机设置于所述装配架内，且所述驱动电机的驱动端通过所述传动组件和所述龙门架相连接，所述传感器和所述龙门架相连接。

9.根据权利要求8所述的机壳拉力测试装置，其特征在于：所述传动组件包括丝杆和驱动螺母，所述丝杆和所述驱动电机的驱动轴相连接，所述驱动螺母和所述丝杆相螺合，并和所述龙门架相连接。

10.根据权利要求8所述的机壳拉力测试装置，其特征在于：所述龙门架上设有用于显示所述龙门架的位移量的数显位移标尺。

Images