一种用于天平校准系统的大量程高刚度加载头的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及标定试验装置，具体涉及一种用于天平校准系统的大量程高刚度 加载头。
【背景技术】
[0002] 风洞天平是风洞测力实验的关键设备之一，天平的精准度直接影响风洞实验数据 的准确性。天平是测量仪器，不进行标定就不能使用，天平的标定是通过天平校准系统来完 成的，而加载头是天平校准系统的重要组成部分，必需具备足够的刚度，并能准确地确定加 载点位置。多年来，在天平校准加载中一直采用加载头来模拟天平的工作状态进而求得天 平的公式，但随着我国大试验段尺寸高雷诺数风洞的相继建成，风洞试验载荷也随之较大 提升，传统加载头结构形式在大量程下存在刚度弱、顶尖及顶尖座接触应力大、无法保证正 确加载位置等问题，已经无法模拟天平的工作状态，无法精确地对天平施加载荷。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型提供一种用于天平校准系统的大量程高刚度加载头，解决天平校准系 统中加载头刚度不足、顶尖及顶尖座接触应力大的问题。
[0004] 本实用新型采用以下技术方案予以实现：
[0005] -种用于天平校准系统的大量程高刚度加载头，包括内套筒、外套筒、内套筒定位 装置、高精度关节轴承和曲杆；内套筒通过相应的锥套与被校天平的模型端相连接，外套筒 装于内套筒外侧，内套筒定位装置安装于外套筒上，并通过螺钉把紧力将内套筒固定住，限 制其各个方向的自由度，高精度关节轴承另一端与校准系统传力件相连接，曲杆与内套筒 相连接；使用曲杆将内套筒移至指定位置，保证天平校心与加载头中心重合，用内套筒定位 装置将内套筒固定；将加载头安装在校准中心，加载点与传力件相连。
[0006] 本实用新型的优点和特点是：
[0007] ⑴加载点使用尚精度关节轴承，具备尚承载能力，自动调心等优点；
[0008] (2)通过增加外套筒直径，减少力臂等优化措施，显著提高加载头刚度，保证待校 准天平的准度；
[0009] (3)通过曲杆和相关零件的结构设计，可以快速准确的对内套筒进行定位。
【附图说明】
[0010] 图1加载头结构俯视图；
[0011] 图2加载头结构主视图；
[0012] 图3加载头结构剖视图；
[0013] 图4加载点分布示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面根据说明书附图举例进一步说明：
[0015] 如图1~3所示，一种用于天平校准系统的大量程高刚度加载头，包括内套筒1、外 套筒2、内套筒定位装置3、高精度关节轴承4和曲杆5 ;内套筒1通过相应的锥套与被校天 平的模型端相连接，外套筒2装于内套筒1外侧，内套筒定位装置安装于外套筒上，并通过 螺钉把紧力将内套筒固定住，限制其各个方向的自由度，高精度关节轴承4 一端与加载头 相连接，高精度关节轴承4另一端与校准系统传力件相连接，曲杆5与内套筒1相连接。
[0016] 内套筒1通过相应的锥套与被校天平的模型端相连，通过更换锥套可与不同规格 尺寸的天平相连，并实现内套筒1与外套筒2同轴且沿轴向的精确调整与定位；外套筒加载 点设置在外套筒2上，通过增加直径，减少力臂等措施，在满足天平校准量程的情况下，增 加了加载头的刚度；内套筒定位装置3用于内套筒轴向位移及滚转角度的定位、固定；高精 度关节轴承4起到连接加载头与校准系统传力件的作用，具有可受载大、能够自动调心的 优点；曲杆5可以根据被校准天平的尺寸快速准确的调整内套筒到指定位置。使用时，根据 待测天平的尺寸，使用曲杆5将内套筒1移至指定位置，保证天平校心与加载头中心重合， 用内套筒定位装置3将内套筒1固定；将加载头安装在校准中心，加载点与传力件相连，力 源产生的载荷按加载坐标轴系要求，以一定的传力比准确传递到加载头上各个加载点，完 成天平的一个载荷加载，最终实现天平校准。
[0017] 表1正向满量程下各加载点位移微量（单位：mm)
[0018]
【主权项】
1. 一种用于天平校准系统的大量程高刚度加载头，包括内套筒（1)、外套筒（2)、内套 筒定位装置（3)、高精度关节轴承（4)和曲杆（5);其特征在于：内套筒（1)通过相应的锥套 与被校天平的模型端相连接，外套筒（2)装于内套筒（1)外侧，内套筒定位装置（3)安装于 外套筒（2)上，并通过螺钉把紧力将内套筒（1)固定住，限制其各个方向的自由度，高精度 关节轴承（4) 一端与加载头相连接，高精度关节轴承（4)另一端与校准系统传力件相连接， 曲杆（5)与内套筒（1)相连接；使用曲杆（5)将内套筒（1)移至指定位置，保证天平校心与 加载头中心重合，用内套筒定位装置（3)将内套筒（1)固定；将加载头安装在校准中心，加 载点与传力件相连。
【专利摘要】本实用新型提供一种用于天平校准系统的大量程高刚度加载头，包括内套筒、外套筒、内套筒定位装置、高精度关节轴承和曲杆；内套筒通过相应的锥套与被校天平的模型端相连接，外套筒装于内套筒外侧，内套筒定位装置安装于外套筒上，并通过螺钉把紧力将内套筒固定住，限制其各个方向的自由度，高精度关节轴承另一端与校准系统传力件相连接，曲杆与内套筒相连接。本加载头具备高承载能力，刚度高，快速准确的对内套筒进行定位的优点。
【IPC分类】G01M9/06
【公开号】CN205067052
【申请号】CN201520888764
【发明人】王晨, 赵长辉, 冯强, 李小刚, 周阳, 孙以心
【申请人】中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月3日