一种多功能旋翼拉力测试装置

本发明涉及旋翼拉力测试装置，特别是涉及一种多功能旋翼拉力测试装置。

背景技术：

1、随着无人机旋翼技术的发展，越来越多的民用旋翼无人机进入了人们的视野。旋翼无人机具有垂直起降、悬停、低速飞行、高机动性以及便于携带等优点，因此目前民用无人机大多采用旋翼作为其主要动力系统。旋翼是一种依靠旋转产生拉力的装置，对于单旋翼而言，其产生的拉力大小受到半径、翼型、转速等诸多影响；对于共轴双旋翼而言，上下旋翼的间距大小也是其拉力变化的重要因素；对于上下交错的多旋翼而言，桨叶交错重合面积不同，导致桨叶之间的气动干扰会不同，继而影响拉力大小。而目前的旋翼拉力测量装置，多针对单旋翼测量，如专利号为“201811514548.2”所公开的“无人机旋翼整体静平衡及单向动平衡测试系统”，或者共轴双旋翼测量，如专利号为“201720333221.x”所公开的“旋翼拉力和力矩测试装置”，而对于上下交错的多旋翼却很少有专门测量装置测量，尚未有统一的标准或理论对于交错面积对多旋翼拉力影响规律进行没有系统的研究。而且现有的旋翼拉力测量装置其测试功能比较单一，无法得到不同工作环境下旋翼对应的性能，这就对旋翼的系统研究造成了诸多麻烦。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种多功能旋翼拉力测试装置，测试功能多样，研究参数范围广，可单独研究单旋翼下的旋翼拉力，也可研究上下双旋翼或多旋翼下的拉力以及气动干扰，既可改变旋翼类型以研究翼型参数对旋翼拉力的影响，调整旋翼半径研究半径参数对旋翼拉力的影响，还可改变驱动电机转速可研究转速参数对旋翼拉力的影响，最关键是可以研究上下旋翼交错面积不同，对上下多翼旋翼拉力影响。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种多功能旋翼拉力测试装置，包括若干能够同轴公转的测试平台和能够将所述测试平台锁止在其旋转路径上的锁止构件，若干所述测试平台沿竖直方向间距排布，所述测试平台上设置有测试拉杆和拉力传感器，所述测试拉杆的轴线与所述测试平台的公转轴线相交，所述测试拉杆包括竖向铰接在所述测试平台上的铰接端和延伸出所述测试平台的悬空端，所述悬空端上设有供自带旋翼的驱动电机竖向安装的安装底座，所述拉力传感器位于所述铰接端和所述悬空端之间，所述拉力传感器的其中一个受拉端与所述测试平台固定连接，所述拉力传感器的另一个受拉端铰接有用于与所述测试拉杆铰接的连接杆。

3、优选地，包括主体支架，所述主体支架包括若干竖向导轨，所述竖向导轨上滑动连接有安装平台，所述安装平台通过自锁构件锁止在所述竖向导轨上，所述测试平台一端水平铰接所述安装平台上，所述测试平台的另一端通过导轨机构滑动连接在所述安装平台上。

4、优选地，所述自锁构件包括用于夹持在所述竖向导轨上的松紧夹板，所述竖向导轨被所述松紧夹板夹持的两个面上均设有t形滑槽，所述松紧夹板上设有锁固通孔，锁固螺栓的头部滑动连接在所述t形滑槽内，所述锁固螺栓的螺杆伸出所述t形滑槽并通过锁固螺母锁紧在所述锁固通孔上。

5、优选地，所述导轨机构包括弧形导轨和与所述安装平台固定连接的弧形滑块，所述弧形滑块滑动连接在所述弧形导轨上。

6、优选地，所述导轨机构包括固定连接在所述安装平台上的第一滑轨和与所述第一滑轨相交的第二滑轨，所述第一滑轨上滑动连接有第一滑块，所述第一滑块的顶部转动连接有与所述第二滑轨滑动连接的第二滑块，所述测试平台固定连接在所述第二滑轨上，所述测试拉杆的轴线与所述第二滑轨延伸方向相同。

7、优选地，所述锁止构件包括滑动连接在所述第一滑轨上的锁止滑块和沿所述第一滑轨长度方向依次设置在所述第一滑轨上的调节螺孔，所述锁止滑块与所述第一滑块固定连接，所述锁止滑块上设有用于与所述调节螺孔螺栓连接的锁止通孔。

8、优选地，所述安装平台为三角形平台，所述三角形平台的三个角通过所述松紧夹板分别夹在三个所述竖向导轨上，所述第一滑轨平行设置所述三角形平台的某个直边上，所述主体支架包括由铝型材组成的方形框架底座，三个所述竖向导轨分别固定在所述方形框架底座的三个角上，所述方形框架底座中远离所述竖向导轨的两个铝型材朝着背向所述悬空端的方向延伸形成防侧翻支撑段。

9、优选地，所述安装底座包括相互扣合的上座和下座，所述上座和所述下座的扣合面上设有用于扣在所述测试拉杆上的扣合槽，所述上座和所述下座上对应设有用于螺栓连接的锁紧通孔，所述上座上设有供电机安装的安全区。

10、优选地，所述测试拉杆包括供所述安装底座安装的第一中空杆段和用于铰接在所述测试平台上的第二中空杆段，所述第一中空杆段滑动套接在所述第二中空杆段内，所述第一中空杆段和所述第二中空杆段通过锁紧管夹固定。

11、优选地，所述测试平台与所述安装平台铰接的一端上设有铰接座，所述铰接座上转动连接有与所述第二中空杆段固定连接的转动管夹。

12、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

13、1.本发明公开的多功能旋翼拉力测试装置中，测试功能多样，研究参数范围广，可以只采用一个测试拉杆，单独研究单旋翼下的旋翼拉力，也可以采用多个测试拉杆，研究上下双旋翼，或多旋翼下的拉力以及气动干扰，单旋翼时通过改变旋翼类型以研究翼型参数对旋翼拉力的影响，调整旋翼半径以研究半径参数对旋翼拉力的影响，通过改变驱动电机转速可研究转速参数对旋翼拉力的影响，双旋翼或多旋翼时通过转动测试平台，带动其上方的测试拉杆摆动，可改变相邻上下两个旋翼交错面积，研究上下多翼旋翼交错面积不同，对上下多翼旋翼拉力影响。

14、2.本发明中通过改变安装平台间距，即可调整上下旋翼间距以研究参数间距对旋翼拉力的影响、

15、3、本发明中通过调节旋翼在测试拉杆上的位置，可以改变力臂的长度，改变力臂长度，可放大拉力传感器的测试数值，继而提高测量的精度。

技术特征：

1.一种多功能旋翼拉力测试装置，其特征在于，包括若干能够同轴公转的测试平台和能够将所述测试平台锁止在其旋转路径上的锁止构件，若干所述测试平台沿竖直方向间距排布，所述测试平台上设置有测试拉杆和拉力传感器，所述测试拉杆的轴线与所述测试平台的公转轴线相交，所述测试拉杆包括竖向铰接在所述测试平台上的铰接端和延伸出所述测试平台的悬空端，所述悬空端上设有供自带旋翼的驱动电机竖向安装的安装底座，所述拉力传感器位于所述铰接端和所述悬空端之间，所述拉力传感器的其中一个受拉端与所述测试平台固定连接，所述拉力传感器的另一个受拉端铰接有用于与所述测试拉杆铰接的连接杆。

2.根据权利要求1所述的一种多功能旋翼拉力测试装置，其特征在于，包括主体支架，所述主体支架包括若干竖向导轨，所述竖向导轨上滑动连接有安装平台，所述安装平台通过自锁构件锁止在所述竖向导轨上，所述测试平台一端水平铰接所述安装平台上，所述测试平台的另一端通过导轨机构滑动连接在所述安装平台上。

3.根据权利要求2所述的一种多功能旋翼拉力测试装置，其特征在于，所述自锁构件包括用于夹持在所述竖向导轨上的松紧夹板，所述竖向导轨被所述松紧夹板夹持的两个面上均设有t形滑槽，所述松紧夹板上设有锁固通孔，锁固螺栓的头部滑动连接在所述t形滑槽内，所述锁固螺栓的螺杆伸出所述t形滑槽并通过锁固螺母锁紧在所述锁固通孔上。

4.根据权利要求3所述的一种多功能旋翼拉力测试装置，其特征在于，所述导轨机构包括弧形导轨和与所述安装平台固定连接的弧形滑块，所述弧形滑块滑动连接在所述弧形导轨上。

5.根据权利要求3所述的一种多功能旋翼拉力测试装置，其特征在于，所述导轨机构包括固定连接在所述安装平台上的第一滑轨和与所述第一滑轨相交的第二滑轨，所述第一滑轨上滑动连接有第一滑块，所述第一滑块的顶部转动连接有与所述第二滑轨滑动连接的第二滑块，所述测试平台固定连接在所述第二滑轨上，所述测试拉杆的轴线与所述第二滑轨延伸方向相同。

6.根据权利要求5所述的一种多功能旋翼拉力测试装置，其特征在于，所述锁止构件包括滑动连接在所述第一滑轨上的锁止滑块和沿所述第一滑轨长度方向依次设置在所述第一滑轨上的调节螺孔，所述锁止滑块与所述第一滑块固定连接，所述锁止滑块上设有用于与所述调节螺孔螺栓连接的锁止通孔。

7.根据权利要求6所述的一种多功能旋翼拉力测试装置，其特征在于，所述安装平台为三角形平台，所述三角形平台的三个角通过所述松紧夹板分别夹在三个所述竖向导轨上，所述第一滑轨平行设置所述三角形平台的某个直边上，所述主体支架包括由铝型材组成的方形框架底座，三个所述竖向导轨分别固定在所述方形框架底座的三个角上，所述方形框架底座中远离所述竖向导轨的两个铝型材朝着背向所述悬空端的方向延伸形成防侧翻支撑段。

8.根据权利要求1所述的一种多功能旋翼拉力测试装置，其特征在于，所述安装底座包括相互扣合的上座和下座，所述上座和所述下座的扣合面上设有用于扣在所述测试拉杆上的扣合槽，所述上座和所述下座上对应设有用于螺栓连接的锁紧通孔，所述上座上设有供电机安装的安全区。

9.根据权利要求2所述的一种多功能旋翼拉力测试装置，其特征在于，所述测试拉杆包括供所述安装底座安装的第一中空杆段和用于铰接在所述测试平台上的第二中空杆段，所述第一中空杆段滑动套接在所述第二中空杆段内，所述第一中空杆段和所述第二中空杆段通过锁紧管夹固定。

10.根据权利要求9所述的一种多功能旋翼拉力测试装置，其特征在于，所述测试平台与所述安装平台铰接的一端上设有铰接座，所述铰接座上转动连接有与所述第二中空杆段固定连接的转动管夹。

技术总结
本发明公开了一种多功能旋翼拉力测试装置，属于旋翼拉力测试装置技术领域，包括若干能够同轴公转的测试平台和能够将测试平台锁止在其旋转路径上的锁止构件，若干测试平台沿竖直方向间距排布，测试平台上设置有测试拉杆和拉力传感器，测试拉杆的轴线与测试平台的公转轴线相交，测试拉杆包括竖向铰接在测试平台上的铰接端和延伸出测试平台的悬空端，悬空端上设有供自带旋翼的驱动电机竖向安装的安装底座，拉力传感器位于铰接端和悬空端之间，拉力传感器受拉端铰接有用于与测试拉杆铰接的连接杆。测试功能多样，研究参数范围广，可研究单旋翼、双旋翼或多旋翼下的拉力、气动干扰，以及翼型、半径、转速、上下旋翼交错面积等参数对旋翼拉力的影响。

技术研发人员：朱赫,聂宏,韦少雄,魏小辉,杜俞浩
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14