風(fēng)洞天平單矢量校準(zhǔn)加載機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)洞試驗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)洞天平單矢量校準(zhǔn)加載機構(gòu)，用于風(fēng)洞天平的靜態(tài)校準(zhǔn)和檢驗。
【背景技術(shù)】
[0002]航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展，對風(fēng)洞實驗精度和試驗效率提出了越來越高的要求。風(fēng)洞天平是整個試驗過程中的重要測力部件，校準(zhǔn)的精度和準(zhǔn)度直接影響試驗結(jié)果。
[0003]當(dāng)前風(fēng)洞天平的校準(zhǔn)主要是通過對六個分量分別進行加載的方法來實現(xiàn)。這種方法由于受到滑輪、刀口、鋼帶等因素的影響，其校準(zhǔn)精度存在一定的誤差。此外，為消除天平支桿系統(tǒng)的彈性角影響，往往需要借助復(fù)位機構(gòu)或?qū)Φ剌S校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行修正，工作效率低，誤差難以控制。因此，為提高天平校準(zhǔn)精度和準(zhǔn)度，提出了單矢量校準(zhǔn)方法，即通過改變重力矢量在天平坐標(biāo)系中的方位，，應(yīng)用一個重力矢量實現(xiàn)六個分量的加載。確定重力矢量在天平坐標(biāo)系中的方向可通過改變天平的姿態(tài)來實現(xiàn)，而準(zhǔn)確固定重力作用點在天平坐標(biāo)系中的位置則比較困難。因此，要求加載裝置要能夠準(zhǔn)確地實現(xiàn)對重力矢量在天平坐標(biāo)系中的分解，克服摩擦等因素對加載方位的干擾。
[0004]為滿足上述結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于風(fēng)洞天平單矢量校準(zhǔn)的加載機構(gòu)，能夠有效地克服機構(gòu)中各部件之間摩擦對加載位置的影響，完全滿足單矢量加載裝置的設(shè)計要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個目的在于，提供一種風(fēng)洞天平單矢量校準(zhǔn)加載機構(gòu)，準(zhǔn)確地實現(xiàn)對重力矢量在天平坐標(biāo)系中的分解，以滿足天平單矢量校準(zhǔn)過程中，對風(fēng)洞天平六分量的加載。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的和一些其他目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0007]—種風(fēng)洞天平單矢量校準(zhǔn)加載機構(gòu)，其特征在于，包括:
[0008]加載套筒組件，其包括套筒，所述套筒為一中空筒體，內(nèi)有連接風(fēng)洞天平的錐孔;X向定位板，其平鋪固定在所述套筒的第一側(cè)壁上;墊板，其滑動設(shè)置在所述X向定位板上;Z向定位板，其固定設(shè)置在所述墊板上方，且與所述墊板在所述X向定位板上同步滑動設(shè)置；
[0009]軸環(huán)組件，其包括相互套設(shè)的內(nèi)支撐圈和外支撐圈，且所述內(nèi)支撐圈與所述Z向定位板通過螺釘固定，以使得所述套筒的軸線與所述內(nèi)支撐圈垂直并穿過所述內(nèi)支撐圈；軸承，其外圈與所述外支撐圈配合，所述軸承的內(nèi)圈與所述內(nèi)支撐圈配合；
[0010]連桿組件，其包括長度相同的兩個連桿，所述兩個連桿的一端分別鉸接設(shè)置在所述外支撐圈的兩個耳座上，所述兩個連桿的長度大于所述外支撐圈的半徑;橫梁，其兩端分別與所述兩個連桿的另一端鉸接設(shè)置;以及
[0011 ]砝碼加載組件，其包括加載框，所述加載框懸掛在所述橫梁的中部，通過頂尖加載件加載在橫梁的中心點上，所述頂尖加載件的加載點與所述橫梁和所述兩個連桿的鉸接點的中心處于同一直線上;加載桿，其懸掛在所述加載框的下邊框中部;承重盤，其設(shè)置在所述加載框的下端，用于加載砝碼。
[0012]優(yōu)選的是，其中，還包括:
[0013]至少一條梯形槽，其為由所述套筒的第一側(cè)壁的一部分向套筒的腔體內(nèi)凹陷形成，且所述梯形槽沿著所述套筒的長度方向延伸設(shè)置；
[0014]至少一條通槽，其設(shè)置在所述X向定位板的板面上，所述至少一條通槽的設(shè)置位置與所述至少一條梯形槽的設(shè)置位置相對應(yīng)；
[0015]至少一個螺釘，其穿透所述Z向定位板、所述墊板和所述至少一條通槽延伸至所述至少一條梯形槽底部；以及
[0016]至少一個螺母，其滑動設(shè)置在所述梯形槽底部，且與所述至少一個螺釘螺紋連接。
[0017]優(yōu)選的是，其中，還包括:
[0018]底座，其嵌入式設(shè)置在所述橫梁中部，且所述底座的上端面上開設(shè)有一個橫切面為等腰三角形的凹陷；以及
[0019]頂尖加載件，其一端固定設(shè)置在所述加載框的懸掛面上，另一端呈頂尖結(jié)構(gòu)加載在所述凹陷的頂角處，且另一端的其他部位與所述凹陷的側(cè)壁不接觸。
[0020]優(yōu)選的是，其中，還包括:
[0021]多個端面球軸承，其分別設(shè)置在所述兩個連桿與所述外支撐圈的鉸接點以及所述兩個連桿與橫梁的鉸接點處。
[0022]優(yōu)選的是，其中，所述至少一條梯形槽為兩條，與其對應(yīng)設(shè)置的還有兩條通槽、兩個螺釘和兩個螺母。
[0023]優(yōu)選的是，其中，還包括:
[0024]定位孔，其成排設(shè)置在所述X向定位板上和所述Z向定位板上。
[0025]優(yōu)選的是，其中，所述X向定位板和Z向定位板之間的相對位置靠至少兩個定位銷來確定。
[0026]優(yōu)選的是，其中，所述墊板為一系列厚度不一的多個板體，組合使用以改變加載點在天平坐標(biāo)系Y向的位置。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]1、通過施加一個重力矢量，本發(fā)明能夠準(zhǔn)確實現(xiàn)對風(fēng)洞天平六分量的加載，避免了常規(guī)天平校準(zhǔn)機構(gòu)中滑輪、鋼帶等部件對施加載荷的影響，精度更高；
[0029]2、本發(fā)明能夠保證加載點始終處于軸環(huán)的中心，同時應(yīng)用平面四連桿機構(gòu)，有效地克服了軸環(huán)摩擦的干擾，加載位置準(zhǔn)確；
[0030]3、裝置結(jié)構(gòu)緊湊，加載精度高，能夠應(yīng)用于大部分天平的校準(zhǔn)，適應(yīng)性強。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明所述的風(fēng)洞天平單矢量校準(zhǔn)加載機構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明所述的風(fēng)洞天平單矢量校準(zhǔn)加載機構(gòu)中砝碼加載組件與橫梁連接處剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明所述的風(fēng)洞天平單矢量校準(zhǔn)加載機構(gòu)的一種使用狀態(tài)的側(cè)視示意圖；
[0034]圖4為本發(fā)明所述的風(fēng)洞天平單矢量校準(zhǔn)加載機構(gòu)的另一種使用狀態(tài)的側(cè)視示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠加以實施。
[0036]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種實現(xiàn)方式為，一種風(fēng)洞天平單矢量校準(zhǔn)加載機構(gòu)，其特征在于，包括:
[0037]加載套筒組件，其包括套筒101，所述套筒為一中空筒體，內(nèi)有連接風(fēng)洞天平的錐孔;X向定位板102，其平鋪固定在所述套筒的第一側(cè)壁上;墊板103，其滑動設(shè)置在所述X向定位板上;Z向定位板201，其固定設(shè)置在所述墊板上方，且與所述墊板在所述X向定位板上同步滑動設(shè)置；
[0038]軸環(huán)組件，其包括相互套設(shè)的內(nèi)支撐圈202和外支撐圈205，且所述內(nèi)支撐圈與所述Z向定位板固定設(shè)置，以使得所述套筒的軸線與所述內(nèi)支撐圈垂直并穿過所述內(nèi)支撐圈的圓心;軸承，其外圈與所述外支撐圈配合，所述軸承的內(nèi)圈與所述內(nèi)支撐圈配合，所述軸承包括軸環(huán)203和軸環(huán)擋圈204;
[0039]連桿組件，其包括長度相同的兩個連桿301，所述兩個連桿的一端分別鉸接設(shè)置在所述外支撐圈的兩個耳座上，所述兩個連桿的長度大于所述外支撐圈的半徑;橫梁302，其兩端分別與所述兩個連桿的另一端鉸接設(shè)置;以及
[0040]砝碼加載組件，其包括加載框402，所述加載框懸掛在所述橫梁的中部，通過頂尖加載件加載在橫梁的中心點上，所述頂尖加載件的加載點與所述橫梁和所述兩個連桿的鉸接點的中心處于同一直線上；加載桿403，其懸掛在所述加載框的下邊框中部;承重盤404，其設(shè)置在所述加載框的下端，用于加載砝碼。
[0041 ] 一個優(yōu)選方案中，還包括:
[0042]至少一條梯形槽，其為由所