RU186022U1 - Стенд для испытаний подъемной тяги винтов беспилотного летательного аппарата - Google Patents
Стенд для испытаний подъемной тяги винтов беспилотного летательного аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU186022U1 RU186022U1 RU2018131638U RU2018131638U RU186022U1 RU 186022 U1 RU186022 U1 RU 186022U1 RU 2018131638 U RU2018131638 U RU 2018131638U RU 2018131638 U RU2018131638 U RU 2018131638U RU 186022 U1 RU186022 U1 RU 186022U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lever
- controller
- electric motor
- testing
- load cell
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/13—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the tractive or propulsive power of vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области авиации, в частности к устройствам для испытаний подъемной тяги винтов при проектировании и испытаниях беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Устройство включает в себя защитную раму, двуплечий рычаг в виде прямоугольной балки, электродвигатель, закрепленный на одном конце двуплечего рычага, опору оси вращения рычага, расположенную на основании, состоящем из продольных, поперечных и вертикальной балок квадратного сечения, жестко соединенных между собой диагоналями. Также стенд содержит тензодатчик, который установлен на другом конце двуплечего рычага, аккумулятор и контроллер, которые закреплены на двуплечем рычаге, причем аккумулятор соединен с электродвигателем через контроллер, притом закрепленные на двуплечем рычаге контроллер и тензодатчик соединены с персональным компьютером через USB порт посредством коммуникационного провода. Технический результат заключается в упрощении конструкции и расширении функциональных возможностей. 5 ил.
Description
Полезная модель относится к области авиации, в частности к устройствам для испытаний подъемной тяги винтов при проектировании и испытаниях беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).
Известен «Универсальный стенд для определения характеристик электроприводов и движителей действующих моделей БПЛА», патент RU 2594048, МПК G01M 13/02 (2006.01), G01M 9/00 (2006.01), G01L 3/00 (2006.01), опубл. 10.08.2016, Бюл. №22, содержащий корпус стенда, основание с кронштейнами крепления электропривода и датчика крутящего момента. Корпус стенда содержит узлы крепления нагрузочного устройства или вентилятора-движителя, при этом электропривод соединен с вентилятором посредством валов и муфт. Нагрузочное устройство содержит вентилятор, радиально-кольцевой конфузор и направляющий аппарат. Достигается возможность проведения испытаний электроприводов и движителей на одном стенде.
В процессе испытаний привод рабочего колеса вентилятора движителя осуществляется от электропривода, а измерение - датчиком, прикрепленный на кронштейнах на общем основании, закрепленный в свою очередь на корпусе стенда и сообщается с валом электродвигателя и с валом нагрузочного устройства.
Недостатками стенда являются сложность конструкции, заключающаяся в наличии нескольких валов, а именно на вал электродвигателя и нагрузочный вал, соединяющийся с вентилятором-движителем.
Наиболее близкой по технической сущности и взятой в качестве прототипа является «Установка для измерения сил и моментов при испытании лопастей воздушных винтов», патент RU 2035029, МПК G01L 5/12, опубл. 10.05.1995, БИ 24/2000, содержащая рычажные весы с измерительной шкалой и перемещающимся вдоль плеча уравновешивающим грузом. В качестве противовеса рычажных весов использован закрепленный на плече рычажных весов электродвигатель привода воздушного винта. На оси этого двигателя закреплена втулка с узлом изменения шага воздушного винта. В установке имеются амперметр, вольтметр, трансформатор с блоком стабилизации напряжения и стробоскопический тахометр.
Для каждого значения скорости производятся замеры силы тяги, частоты вращения, силу тока и напряжения. По результатам замеров строятся зависимости и делаются выводы.
Недостатком установки для измерения сил и моментов при испытании лопастей воздушных винтов является длительное ожидание достоверного результата, что снижает эффективность установки. Поскольку установка не компьютеризирована, то значения силу тока и напряжения заносят в вычислительное устройство вручную, что снижает функциональные возможности установки, и может снижать точность вносимой информации. Таким образом, помимо времени, затраченного на ввод и обработку информации, можно принять во внимание и человеческий фактор, что в целом усложняет процесс испытаний. Так как данная установка содержит уравновешивающий груз, тросовую проводку, то конструктивно она является более сложной. Существенным недостатком является тот факт, что установку необходимо постоянно калибровать, чтобы получить достоверную информацию, что снижает производительность. С течением времени тросовая проводка может ослабнуть и электродвигатель не сможет переместить груз в определенное место для равновесия рычажной системы, поэтому необходимо следить и за натяжение троса, что также снижает производительность, а в целом эффективность установки.
Решаемой задачей предлагаемой полезной модели является создание простого эффективного устройства для испытания подъемной тяги винтов путем упрощения конструкции и расширения функциональных возможностей с одновременным повышением производительности, за счет исключения человеческого фактора, приводящего к низкой точности результата и производительности.
Техническим результатом от использования полезной модели является создание простого высокоэффективного стенда для испытаний подъемной тяги винтов БПЛА путем упрощения конструкции и расширения функциональных возможностей.
Простота обслуживания устройства заключается в том, что оператору необходимо ввести только первоначальные параметры, а сам процесс испытания и обработки информации выполнит персональный компьютер. Поскольку стенд компьютеризирован, то результаты измерения будут точны и достоверны, поскольку человеческий фактор будет сведен к минимуму.
Новизна:
Заявляемая полезная модель, «Стенд для испытания подъемной тяги винтов беспилотных летательных аппаратов», позволяет обеспечить высокую эффективность, точность, достоверность, простоту проведения испытаний путем введения персонального компьютера и соединение его с тензодатчиком, что минимизирует человеческий фактор, и упрощение конструкции, в частности исключение упругих элементов.
Технический результат достигается тем, что в стенде для испытания подъемной тяги винтов электродвигателей БПЛА включающем в себя защитную раму, двуплечий рычаг, в виде прямоугольной балки, электродвигатель, закрепленный на одном конце двуплечего рычага, опору оси вращения рычага, расположенную на основании, состоящем из продольных, поперечных и вертикальной балок квадратного сечения, жестко соединенных между собой диагоналями, согласно которому вводят тензодатчик, который установлен на другом конце двуплечего рычага, аккумулятор и контроллер, которые закреплены на двуплечем рычаге, причем аккумулятор соединен с электродвигателем через контроллер, притом закрепленные на двуплечем рычаге контроллер и тензодатчик соединены с персональным компьютером через USB порт посредством коммуникационного провода.
Для пояснения технической сущности рассмотрим чертежи:
Фиг. 1 - Стенд для испытания подъемной тяги винтов БПЛА в изометрии - вид слева;
Фиг. 2 - Стенд для испытания подъемной тяги винтов БПЛА в изометрии - вид справа;
Фиг. 3 - Стенд для испытания подъемной тяги винтов БПЛА - вид спереди;
Фиг. 4 - Стенд для испытания подъемной тяги винтов БПЛА - вид сверху стенда;
Фиг. 5 - Стенд для испытания подъемной тяги винтов БПЛА - крепежный узел электродвигателя с двуплечим рычагом, где:
1 - винт электродвигателя
2 - электродвигатель
3 - крепежный узел электродвигателя с двуплечим рычагом
4 - защитная рама
5 - контроллер
6 - аккумулятор
7 - опора оси вращения рычага
8 - ось вращения
9 - двуплечий рычаг
10 - тензодатчик
11 - персональный компьютер
12 - основание
13 - коммуникационный провод
14 - провод питания электродвигателя
Двуплечий рычаг 9, предназначенный для передачи усилия от винта 1 тензодатчику 10, устанавлен на оси вращения 8, вокруг которой вращается, ось вращения 8 в свою очередь размещена на опоре оси вращения 7. С одной стороны двуплечего рычага 9 установлен электродвигатель 2 при помощи крепежного узла электродвигателя с двуплечим рычагом 3, необходимый для создания вращения винта 1. С другой стороны двуплечего рычага 9 установлен тензодатчик 10, расположенный на основании 12, состоящем из продольных, поперечных и вертикальной балок, регистрирующий силу воздействия двуплечего рычага 9. На двуплечем рычаге 9 закреплены контроллер 5, аккумулятор 6. Электродвигатель 2 размещен внутри защитной рамы 4. Контроллер 5 к электродвигателю 2, подключен коммуникационный провод 13. Управление электродвигателем 2 осуществляется персональным компьютером 11 через контроллер 5 посредством коммуникационного провода 13, сбор и обработка данных с тензодатчика 10 осуществляется через тот же коммуникационный провод 13 с персональным компьютером 11, обладающим возможностью ввода числа оборотов электродвигателя 2 и корректировки показаний тензодатчика 10. Контроллер 5 подключен к аккумулятору 6 через провод питания электродвигателем 14.
Заявляемое устройство работает следующим образом:
В персональном компьютере 11, оснащенном специальной программой для ввода исходных данных для частоты вращения, вводим первоначальные данные, а именно тот диапазон оборотов, который соответствует предполагаемому оптимальному режиму работы электродвигателя 2. В свою очередь, персональный компьютер 11 рассчитывает какое напряжение необходимо контроллеру 5 для достижения заданных оборотов электродвигателя 2. Командой запускаем процесс измерения тяги и мощности электродвигателя 2. Персональный компьютер 11 по USB порту через коммуникационный провод 13 передает информацию контроллеру 5, который подает питание от аккумулятора 6 к электродвигателю 2. Электродвигатель 2, закрепленный на одном конце двуплечего рычага 9, вращает винт 1, который находится на выходном валу электродвигателя 2. Винт 1, вращаясь, создает подъемную силу, которая передается через двуплечий рычаг 9 на тензодатчик 10. Тензодатчик 10 деформируется под действием силы, сопротивление его активного элемента изменяется, а значит изменяется и сила тока протекающего по коммуникационному проводу 13 от тензодатчика 10 к персональному компьютеру 11 через USB порт. В отличие от прототипа, только перед проведением эксперимента тензодатчик 10 калибруют, чем исключают воздействие закрепленных на двуплечем рычаге 9 элементов: аккумулятора 6, контроллера 5, электродвигателя 2 с винтом 1. В результате серии измерений персональный компьютер 11 с помощью специальной программы строит график подъемной силы от частоты оборотов электродвигателя 2. По графику определяют сможет ли электродвигатель 2 с определенным винтом 1 создать потребную тягу, необходимую для взлета. Дополнительно персональный компьютер 11 с помощью программы строит график мощности от частоты оборотов электродвигателя 2, где выделяют оптимальный режим работы при удовлетворительной потребляемой мощности. После чего делают вывод о пригодности данного винта 1 для проектируемого летательного аппарата.
По своим технико-экономическим преимуществам, по сравнению с известными аналогами, предлагаемая полезная модель позволяет получить высокоэффективный стенд для испытания подъемной тяги винтов за счет упрощения конструкции в частности за счет отсутствия упругих элементов в конструкции, где двуплечий рычаг напрямую воздействует на тензодатчик, что исключает погрешности результатов, и управления процессом испытания через персональный компьютер. Наличие персонального компьютера позволяет упростить ввод, вывод и обработку информации, что позволяет повысить скорость проведения испытаний и получить более высокую точность результатов, и расширяет функциональные возможности, а именно автоматизирует процесс испытания, что позволяет уменьшить количество вводимых параметров, также автоматизируется процесс построения графиков, чем обеспечивается высокая точность.
Claims (1)
- Стенд для испытания подъемной тяги винтов БПЛА, включающий в себя защитную раму, двуплечий рычаг в виде прямоугольной балки, электродвигатель, закрепленный на одном конце двуплечего рычага, опора оси вращения рычага, расположенная на основании, состоящем из продольных, поперечных и вертикальной балок квадратного сечения, жестко соединенных между собой диагоналями, отличающийся тем, что вводят тензодатчик, который установлен на другом конце двуплечего рычага, аккумулятор и контроллер, которые закреплены на двуплечем рычаге, причем аккумулятор соединен с электродвигателем через контроллер, притом закрепленные на двуплечем рычаге контроллер и тензодатчик соединены с персональным компьютером через USB порт посредством коммуникационного провода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018131638U RU186022U1 (ru) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | Стенд для испытаний подъемной тяги винтов беспилотного летательного аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018131638U RU186022U1 (ru) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | Стенд для испытаний подъемной тяги винтов беспилотного летательного аппарата |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU186022U1 true RU186022U1 (ru) | 2018-12-26 |
Family
ID=64754127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018131638U RU186022U1 (ru) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | Стенд для испытаний подъемной тяги винтов беспилотного летательного аппарата |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU186022U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111977028A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-24 | 江苏兰菱机电科技有限公司 | 一种无人机电机和螺旋桨组合的测试装置 |
| RU213093U1 (ru) * | 2021-08-12 | 2022-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Стенд для определения кинематических и силовых характеристик винта силовой установки самолета |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035029C1 (ru) * | 1990-05-15 | 1995-05-10 | Чичикайло Владимир Васильевич | Установка для измерения сил и моментов при испытании лопастей воздушных винтов |
| RU72544U1 (ru) * | 2007-12-26 | 2008-04-20 | Вячеслав Игоревич Ефимович | Стенд для измерения силы тяги двигателя |
| RU2594048C2 (ru) * | 2014-11-12 | 2016-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Универсальный стенд для определения характеристик электроприводов и движителей действующих моделей бпла |
-
2018
- 2018-09-03 RU RU2018131638U patent/RU186022U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035029C1 (ru) * | 1990-05-15 | 1995-05-10 | Чичикайло Владимир Васильевич | Установка для измерения сил и моментов при испытании лопастей воздушных винтов |
| RU72544U1 (ru) * | 2007-12-26 | 2008-04-20 | Вячеслав Игоревич Ефимович | Стенд для измерения силы тяги двигателя |
| RU2594048C2 (ru) * | 2014-11-12 | 2016-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Универсальный стенд для определения характеристик электроприводов и движителей действующих моделей бпла |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111977028A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-24 | 江苏兰菱机电科技有限公司 | 一种无人机电机和螺旋桨组合的测试装置 |
| RU213093U1 (ru) * | 2021-08-12 | 2022-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Стенд для определения кинематических и силовых характеристик винта силовой установки самолета |
| RU2787423C1 (ru) * | 2022-10-10 | 2023-01-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Стенд для испытаний подъемной тяги воздушных винтов беспилотного летательного аппарата |
| RU2812920C1 (ru) * | 2023-07-20 | 2024-02-05 | Николай Александрович Мельников | Устройство для исследования аэродинамических характеристик воздушных потоков при использовании беспилотных летательных аппаратов мультироторного типа |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102288381B (zh) | 一种用于风洞试验的翼尖支撑装置 | |
| CN107117332A (zh) | 一种小型多旋翼无人机旋翼动力系统的测试平台 | |
| CN105947233B (zh) | 多旋翼动力测试装置与方法 | |
| CN103604608B (zh) | 轻型运动飞机螺旋桨拉力试验台 | |
| CN109229421B (zh) | 一种无人机动力性能测试系统及方法 | |
| CN107719696A (zh) | 一种轴向紧凑型飞行器螺旋桨的动力特性同步测试装置 | |
| CN103837322A (zh) | 一种水面飞行器水动力性能试验方法 | |
| CN108438261B (zh) | 一种旋翼式火星无人机单旋翼系统气动特性测试装置及其测试方法 | |
| KR101389351B1 (ko) | 유도형 탄의 조종날개 구동토크 측정방법 및 그 장치 | |
| RU186022U1 (ru) | Стенд для испытаний подъемной тяги винтов беспилотного летательного аппарата | |
| KR101519955B1 (ko) | 축소 헬기를 위한 비행테스트장비 및 그 제어방법 | |
| CN216770855U (zh) | 一种用于无人机的动力测试机构 | |
| KR20140137124A (ko) | 전동 무인기의 추진부 특성 분석장치 | |
| CN110901951B (zh) | 一种多功能尾桨试验系统 | |
| CN112504610A (zh) | 高空螺旋桨低密度风洞试验测试系统及方法 | |
| CN106595933A (zh) | 用于无人机电机动态拉力与扭力的测试装置 | |
| Yaggy et al. | A wind-tunnel investigation of a 4-foot-diameter ducted fan mounted on the tip of a semispan wing | |
| RU2631557C1 (ru) | Способ определения в полете изгибных напряжений на валу несущего винта вертолета с торсионной втулкой несущего винта | |
| Norman et al. | Low-speed wind tunnel investigation of a full-scale UH-60 rotor system | |
| CN110562484B (zh) | 用于测试火星飞行器单轴旋翼系统的悬停特性测试装置 | |
| Kišev et al. | Experimental measurement of a UAV propeller's thrust | |
| CN116358757A (zh) | 一种电推进飞行器电推进系统力学参数测试装置 | |
| CN209241359U (zh) | 一种共轴双旋翼试验台 | |
| CN107764536A (zh) | 螺旋桨测试装置 | |
| RU2787423C1 (ru) | Стенд для испытаний подъемной тяги воздушных винтов беспилотного летательного аппарата |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200904 |