CN220501037U - 动力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力测试装置，该动力测试装置包括底座、立臂和力传感器；所述底座上设置有铰接座和固定架；所述立臂的第一端可转动的安装在所述铰接座上，所述立臂的第二端上设有安装结构，所述安装结构用于安装待测动力系统；所述力传感器的第一端通过第一连接件固定在所述固定架上，所述力传感器的第二端通过第二连接件固定在所述立臂的中间远离所述铰接座的位置上。本实用新型中，动力测试装置通过力矩平衡原理来间接测量待测动力系统的推力，将立臂竖直设置，模拟了待测动力系统的真实方位状态，这样设置可以扩大动力测试装置的适用范围小，满足动力系统的测试要求，保证测量数据的准确性。

Description

动力测试装置

技术领域

本实用新型属于动力测试装置技术领域，具体涉及一种动力测试装置。

背景技术

在飞行器动力系统测试领域常见的设备结构是将被试产品安装在滑块上，动力系统工作时推动滑块在导轨上移动，在滑块的移动方向上安装力传感器测量动力系统的推力。这种动力测试装置结构直观容易理解，是普遍采用的一种测力结构。

现有动力测试装置在飞行器动力系统测试过程中，不能满足双动力系统的测试，其主要原因是双动力系统无法在该动力测试装置上安装，导致该动力测试装置适用范围小，不能满足不同类型动力系统的测试要求，无法保证测量数据的准确性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种动力测试装置，以解决现有动力测试装置适用范围小，不能满足不同类型动力系统的测试要求，无法保证测量数据的准确性的问题。

一种动力测试装置，包括底座、立臂和力传感器；

所述底座上设置有铰接座和固定架；

所述立臂的第一端可转动的安装在所述铰接座上，所述立臂的第二端上设有安装结构，所述安装结构用于安装待测动力系统；

所述力传感器的第一端通过第一连接件固定在所述固定架上，所述力传感器的第二端通过第二连接件固定在所述立臂远离所述铰接座的位置上。

优选地，所述第一连接件包括第一固定套和从所述第一固定套上沿所述第一固定套径向方向延伸出的第一连接轴，所述第一固定套安装在所述固定架上，所述第一连接轴的一端固定在所述力传感器上；

所述第二连接件包括第二固定套和从所述第二固定套上沿所述第二固定套径向方向延伸出的第二连接轴，所述第二固定套安装在所述立臂上，所述第二连接轴的一端固定在所述力传感器上。

优选地，所述第一连接轴与所述第二连接轴在同一水平线上，并与所述立臂相互垂直。

优选地，所述第一固定套内和所述第二固定套内均设有滚动轴承。

优选地，所述底座上设有支撑架，所述支撑架与所述力传感器等高；

所述动力测试装置还包括校准组件，所述校准组件安装在所述支撑架上，与所述立臂相连。

优选地，所述校准组件包括滑轮、钢丝绳和标定砝码；

所述滑轮安装在所述支撑架上，所述滑轮距所述底座的距离与所述力传感器距所述底座的距离相等；

所述钢丝绳缠绕在所述滑轮上，所述钢丝绳的第一端固定在与所述力传感器同一高度的所述立臂上，所述钢丝绳的第二端悬挂有所述标定砝码。

优选地，所述动力测试装置还包括配重块，所述配重块放置在所述底座上。

优选地，所述动力测试装置还包括可升降万向轮，所述可升降万向轮安装所述底座上。

优选地，所述动力测试装置还包括转速传感器，所述转速传感器设置在所述立臂上靠近待测动力系统的位置上。

优选地，所述安装结构包括支撑轴，所述支撑轴设置在所述立臂的第二端上，所述支撑轴的至少一端上安装有所述待测动力系统。

本实用新型，底座是一个大平板，它是整个装置的支座，其它元件和结构都是安装在底座的上面，保证整个设备的稳定性与安装，以便平衡待测动力系统对底座的倾覆力。立臂的第一端通过安装销安装在铰接座上，立臂可绕铰接座转动；立臂的第二端上安装有待测动力系统，当待测动力系统工作时，待测动力系统与立臂之间产生一个垂直立臂的推力F2，立臂与待测动力系统之间的垂直距离为L2。力传感器的第一端通过第一连接件固定在固定架上，力传感器的第二端通过第二连接件固定在立臂上靠近铰接座的位置，力传感器与立臂之间产生一个垂直距离为L1，力传感器可以测量出一个垂直立臂的推力F1，若安装结构与立臂垂直，则推力F2为该待测动力系统直接作用到立臂上的力，若安装结构与立臂不垂直，则推力F2为该待测动力系统直接作用到立臂上的力沿垂直于立臂上的分力；若第二连接件与立臂垂直，则推力F1为力传感器直接作用到立臂上的力，若第二连接件与立臂不垂直，则推力F1为力传感器直接作用到立臂上的力沿垂直于立臂上的分力；根据力矩平衡原理可得出F2＝F1*L1/L2。动力测试装置通过力矩平衡原理来间接测量待测动力系统的推力，将立臂竖直设置，模拟了待测动力系统的真实方位状态，这样设置可以扩大动力测试装置的适用范围小，满足动力系统的测试要求，保证测量数据的准确性。

本示例中的动力测试装置采用力矩平衡原理对待测动力系统的推力进行测量，原理参照图2，F1为力传感器的测量数值，L1为力传感器到旋转中心的力臂长度；F2为待测动力系统产生的推力，L2为待测动力系统推力作用点到旋转中心的力臂长度，根据力矩平衡的关系可以得到F2＝F1*L1/L2，从而得到待测动力系统产生的推力。

附图说明

图1是本实用新型中动力测试装置的第一视角的立体图；

图2是本实用新型中力矩平衡原理图；

图3是图1的主视图；

图4是本实用新型中动力测试装置的第二视角的立体图；

图5是图4的主视图；

图6是本实用新型中力传感器的立体图；

图7是本实用新型中滑轮的立体图。

其中，1、底座；2、立臂；3、力传感器；4、铰接座；5、固定架；6、第一连接件；61、第一固定套；62、第一连接轴；7、第二连接件；71、第二固定套；72、第二连接轴；8、滚动轴承；9、支撑架；10、校准组件；101、滑轮；102、钢丝绳；103、标定砝码；11、配重块；12、万向轮；13、转速传感器；14、支撑轴；15、电机；16、螺旋桨。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供一种动力测试装置，参照图1-5，包括底座1、立臂2和力传感器3；底座1上设置有铰接座4和固定架5；立臂2的第一端可转动的安装在铰接座4上，立臂2的第二端上安装有设有安装结构，安装结构用于安装待测动力系统；力传感器3的第一端通过第一连接件6固定在固定架5上，力传感器3的第二端通过第二连接件7固定在立臂2远离铰接座4的位置上。

其中，待测动力系统为需要进行动力测试的动力系统。

作为一示例，底座1是一个大平板，它是整个装置的支座，其它元件和结构都是安装在底座1的上面，保证整个设备的稳定性与安装，以便平衡待测动力系统对底座1的倾覆力。立臂2的第一端通过安装销安装在铰接座4上，立臂2可绕铰接座4转动；立臂2的第二端上设有安装结构，安装结构用于安装待测动力系统，当待测动力系统工作时，待测动力系统与立臂2之间产生一个垂直立臂2的推力F2，立臂2与待测动力系统之间的垂直距离为L2。力传感器3的第一端通过第一连接件6固定在固定架5上，力传感器3的第二端通过第二连接件7固定在立臂2上靠近铰接座4的位置，力传感器3与立臂2之间产生一个垂直距离为L1，力传感器3可以测量出一个垂直立臂2的推力F1，若安装结构与立臂2垂直，则推力F2为该待测动力系统直接作用到立臂2上的力，若安装结构与立臂2不垂直，则推力F2为该待测动力系统直接作用到立臂2上的力沿垂直于立臂2上的分力；若第二连接件7与立臂2垂直，则推力F1为力传感器3直接作用到立臂2上的力，若第二连接件7与立臂2不垂直，则推力F1为力传感器3直接作用到立臂2上的力沿垂直于立臂2上的分力；根据力矩平衡原理可得出F2＝F1*L1/L2。动力测试装置通过力矩平衡原理来间接测量待测动力系统的推力，将立臂2竖直设置，模拟了待测动力系统的真实方位状态，这样设置可以扩大动力测试装置的适用范围小，满足动力系统的测试要求，保证测量数据的准确性。

本示例中的动力测试装置采用力矩平衡原理对待测动力系统的推力进行测量，原理参照图2，F1为力传感器3的测量数值，L1为力传感器3到旋转中心的力臂长度；F2为待测动力系统产生的推力，L2为待测动力系统推力作用点到旋转中心的力臂长度，根据力矩平衡的关系可以得到F2＝F1*L1/L2，从而得到待测动力系统产生的推力。

本实施例中，待测动力系统为飞行器单桨动力系统时，单桨动力系统安装在立臂2的第二端，单桨动力系统工作，单桨动力系统与立臂2之间产生一个垂直立臂2的推力F2，立臂2与单桨动力系统之间的垂直距离为L2，力传感器3与立臂2之间产生一个垂直距离为L1，并测量出一个垂直立臂2的推力F1，根据力矩平衡原理可得出F2＝F1*L1/L2，得出单桨动力系统的动力大小；当待测动力系统为飞行器共轴双桨动力系统时，双桨动力系统安装在立臂2的第二端，单桨动力系统工作，双桨动力系统与立臂2之间产生一个垂直立臂2的推力F2，立臂2与双桨动力系统之间的垂直距离为L2，力传感器3与立臂2之间产生一个垂直距离为L1，并测量出一个垂直立臂2的推力F1，根据力矩平衡原理可得出F2＝F1*L1/L2，得出双桨动力系统的动力大小；根据力矩平衡原理间接测量推力的方法，使得设备结构得到简化，能够保证设备的测试精度，方便待测动力系统的安装布置。立臂2的第一端通过安装销安装在铰接座4上，立臂2可绕铰接座4转动，能够更加方便安装和布置大尺寸待测动力系统，同时能够兼容单桨动力系统和双桨动力系统的测试，满足单桨动力系统和双桨动力系统的试验需求，比行业中的其他飞行器动力测试系统有更大的应用范围。

在一实施例中，参照图6，第一连接件6包括第一固定套61和从第一固定套61上沿第一固定套61径向方向延伸出的第一连接轴62，第一固定套61安装在固定架5上，第一连接轴62的一端固定在力传感器3上；第二连接件7包括第二固定套71和从第二固定套71上沿第二固定套71径向方向延伸出的第二连接轴72，第二固定套71安装在立臂2上，第二连接轴72的一端固定在力传感器3上。

作为一示例，介绍了第一连接件6包括第一固定套61和第一连接轴62，第一固定套61安装在固定架5上，第一连接轴62是从第一固定套61上沿第一固定套61径向方向延伸出的，第一连接轴62的一端固定在力传感器3上，便于把力传感器3固定在固定架5上；第二连接件7包括第二固定套71和第二连接轴72，第二固定套71安装在立臂2上，第二连接轴72是从第二固定套71上沿第二固定套71径向方向延伸出的，第二连接轴72的一端固定在力传感器3上，便于把力传感器3固定在立臂2上，这样设置便于通过力传感器3测量出垂直推力F1，为测量出待测动力系统的动力数值提供便利。

在一实施例中，参照图1、图3和图6，第一连接轴62与第二连接轴72在同一水平线上，并与立臂2相互垂直。

作为一示例，第一连接轴62与第二连接轴72在同一水平线上，并与立臂2相互垂直，这样设置可以使力传感器3与立臂2之间产生垂直立臂2的垂直距离，便于测量出垂直推力F1，为测量出待测动力系统的动力数值提供便利。

在一实施例中，参照图6，第一固定套61内和第二固定套71内均设有滚动轴承8。

作为一示例，第一固定套61内设有滚动轴承8，可以减少第一固定套61与固定架5之间的摩擦力；第二固定套71内设有滚动轴承8，可以减少第二固定套71与立臂2之间的摩擦力，提高测量的准确性。

在一实施例中，参照图1、图3、图4和图5，底座1上设有支撑架9，支撑架9与力传感器3等高；动力测试装置还包括校准组件10，校准组件10安装在支撑架9上，与立臂2相连。

作为一示例，在底座1上设有支撑架9，支撑架9与力传感器3等高；动力测试装置还包括校准组件10，校准组件10安装在支撑架9上，与立臂2相连，可以对力传感器3进行校准，保障力传感器3测量数据的准确性。

在一实施例中，参照图1、图3、图4、图5和图7，校准组件10包括滑轮101、钢丝绳102和标定砝码103；滑轮101安装在支撑架9上，滑轮101距底座1的距离与力传感器3距底座1的距离相等；钢丝绳102缠绕在滑轮101上，钢丝绳102的第一端固定在与力传感器3同一高度的立臂2上，钢丝绳102的第二端悬挂有标定砝码103。

作为一示例，介绍了校准组件10包括滑轮101、钢丝绳102和标定砝码103，先把滑轮101安装在支撑架9上，滑轮101距底座1的距离与力传感器3距底座1的距离相等；然后把钢丝绳102缠绕在滑轮101上，钢丝绳102的第一端固定在与力传感器3同一高度的立臂2上，钢丝绳102的第二端悬挂有标定砝码103，由于标定砝码103是标准质量块，其产生的拉力值是准确值，将力传感器3的读数值与标定砝码103的重量进行对比即可实现校准力传感器3，保障力传感器3测量数据的准确性。

在一实施例中，参照图1，动力测试装置还包括配重块11，配重块11放置在底座1上。

作为一示例，待测动力系统产生的推力会对底座1产生一个倾覆力，为了抵消这个倾覆力，在底座1上放置配重块11，通过配重块11压住底座1，防止设备倾倒，保障设备的使用安全性。

在一实施例中，参照图1，动力测试装置还包括可升降万向轮12，可升降万向轮12安装底座1上。

作为一示例，在底座1上安装可升降万向轮12，当设备需要转场或者移动时，将可升降万向轮12向下伸出着地就可以推动设备移动。当设备移动到位后，将可升降万向轮12向上收回，设备底座着地，保证设备与地面有足够大的接触面积，以增大设备的稳定性。

在一实施例中，参照图1、图3、图4和图5，动力测试装置还包括转速传感器13，转速传感器13设置在立臂2上靠近待测动力系统的位置上。

作为一示例，动力测试装置还包括转速传感器13，转速传感器13设置在立臂2上靠近待测动力系统的位置上，通过转速传感器13可以便于测量待测动力系统的转速，为待测动力系统的动力测量提供便利。

在一实施例中，参照图1、图3、图4和图5，安装结构包括支撑轴14，支撑轴14设置在立臂2的第二端上，支撑轴14的至少一端上安装有待测动力系统。

作为一示例，安装结构包括支撑轴14，支撑轴14横布在立臂2的第二端上，支撑轴14的至少一端上安装有待测动力系统，可以根据实际测量需求选择在支撑轴14的一端上安装一个待测动力系统，也可以选择在支撑轴14的两端分别安装一个待测动力系统，这样设置不仅可以直接测量出单动力系统的动力大小，也可以直接测量出双动力系统的动力大小，可以满足单动力系统和双动力系统的试验需求，提高设备应用范围。

本示例中，待测动力系统包括电机15和螺旋桨16；电机15固定在支撑轴14上，电机15的输出端固定有一螺旋桨16；给电机15通电，使得螺旋桨16旋转，螺旋桨16转动时会产生一个垂直立臂的推力F2，力传感器3产生反方向的作用力F1；两个力相对立臂2的转动中心的转动力矩相等，方向相反；通过力传感器3测量的力F1和立臂系数k＝L1/L2就可算出该待测动力系统产生的推力F2，本实施例中的动力测试装置能够同时能够兼容单套和两套待测动力系统的测试，满足单动力系统和双动力的试验需求。

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)

1.一种动力测试装置，其特征在于，包括底座、立臂和力传感器；

所述底座上设置有铰接座和固定架；

所述立臂的第一端可转动的安装在所述铰接座上，所述立臂的第二端上设有安装结构，所述安装结构用于安装待测动力系统；

所述力传感器的第一端通过第一连接件固定在所述固定架上，所述力传感器的第二端通过第二连接件固定在所述立臂远离所述铰接座的位置上。

2.根据权利要求1所述的动力测试装置，其特征在于，所述第一连接件包括第一固定套和从所述第一固定套上沿所述第一固定套径向方向延伸出的第一连接轴，所述第一固定套安装在所述固定架上，所述第一连接轴的一端固定在所述力传感器上；

所述第二连接件包括第二固定套和从所述第二固定套上沿所述第二固定套径向方向延伸出的第二连接轴，所述第二固定套安装在所述立臂上，所述第二连接轴的一端固定在所述力传感器上。

3.根据权利要求2所述的动力测试装置，其特征在于，所述第一连接轴与所述第二连接轴在同一水平线上，并与所述立臂相互垂直。

4.根据权利要求2所述的动力测试装置，其特征在于，所述第一固定套内和所述第二固定套内均设有滚动轴承。

5.根据权利要求1所述的动力测试装置，其特征在于，所述底座上设有支撑架，所述支撑架与所述力传感器等高；

所述动力测试装置还包括校准组件，所述校准组件安装在所述支撑架上，与所述立臂相连。

6.根据权利要求5所述的动力测试装置，其特征在于，所述校准组件包括滑轮、钢丝绳和标定砝码；

所述滑轮安装在所述支撑架上，所述滑轮距所述底座的距离与所述力传感器距所述底座的距离相等；

所述钢丝绳缠绕在所述滑轮上，所述钢丝绳的第一端固定在与所述力传感器同一高度的所述立臂上，所述钢丝绳的第二端悬挂有所述标定砝码。

7.根据权利要求1所述的动力测试装置，其特征在于，所述动力测试装置还包括配重块，所述配重块放置在所述底座上。

8.根据权利要求1所述的动力测试装置，其特征在于，所述动力测试装置还包括可升降万向轮，所述可升降万向轮安装所述底座上。

9.根据权利要求1所述的动力测试装置，其特征在于，所述动力测试装置还包括转速传感器，所述转速传感器设置在所述立臂上靠近待测动力系统的位置上。

10.根据权利要求1所述的动力测试装置，其特征在于，所述安装结构包括支撑轴，所述支撑轴设置在所述立臂的第二端上，所述支撑轴的至少一端上安装有所述待测动力系统。