一种快速更换试验状态的气动力载荷测量装置的制作方法

1.本发明属于航空航天气动力试验测量设备领域，尤其涉及一种快速更换试验状态的气动力载荷测量装置。


背景技术：

2.风洞天平用于风洞试验中测量作用在飞行器上的气动力载荷，按工作原理可以分为机械天平、光纤天平、压电天平等。目前常用是应变天平，采用应变电测原理，在天平元件上粘贴应变片并组成电桥，将天平元件受载变形的应变转化为电信号进行测量。预先标定载荷与电信号的映射关系，根据映射关系，通过测量到的电信号即可计算出飞行器的气动载荷。
3.柱梁式铰链力矩天平是应变天平的一种，主要用于测量飞行器模型舵面的铰链力矩气动载荷，其天平元件部分为柱梁式结构，一端连接测量舵，另一端连接在模型的主体上。为方便试验数据计算整理，试验时天平元件与测量舵的位置关系需要保持不变。在测量舵以不同角度状态进行气动力载荷测量时，需要同时将天平元件与测量舵进行整体的角度变换。以往采用在天平底座安装定位销的方式进行角度状态的变换，为保证测量舵的舵面转动角度准确，须要使底座够大，以设置足够的销孔，且定位销与销孔须要配合较紧，这样就会带来铰链力矩天平占用空间较大且拆装困难等问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种快速更换试验状态的气动力载荷测量装置，以解决铰链力矩天平的测量舵以不同角度状态进行气动力载荷测量时，须要使底座足够大，且定位销与销孔须要配合较紧，带来的铰链力矩天平占用空间较大和拆装困难的问题。本发明所采用的技术方案如下：一种快速更换试验状态的气动力载荷测量装置，包括力矩天平和若干直角梯形楔块；力矩天平包括由上至下依次相连的测量舵、天平元件和底座，底座为圆柱形，底座的周面上设有沿水平方向贯通的角度限位槽；模型本体上设有矩形槽和躲避孔，躲避孔的底面上设有铰接孔，矩形槽与铰接孔垂直连通，力矩天平的底座与铰接孔转动配合，天平元件和躲避孔之间设有工作空间；直角梯形楔块的斜面为内端面，直角梯形楔块的外周与矩形槽的内周相匹配，若干直角梯形楔块的内端面与外端面之间具有多种夹角，夹角范围为25
°
～75
°
；任意一直角梯形楔块插入矩形槽，其内端卡接在角度限位槽内，且内端面与角度限位槽的底面相抵靠，顶丝与矩形槽的外端螺纹配合，且顶丝的顶紧端面与直角梯形楔块的外端面抵靠配合。
5.进一步的，直角梯形楔块的外端面上设有拆卸螺孔。
6.进一步的，矩形槽的上端面和下端面上设有一体的螺纹结构，螺纹结构的直径小
于矩形槽的水平宽度。
7.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：力矩天平的底座与铰接孔转动配合，铰接孔对力矩天平的周向限位，任意一直角梯形楔块插入矩形槽，其内端卡接在角度限位槽内，直角梯形楔块与矩形槽相配合，同时还与角度限位槽配合，直角梯形楔块的上端面与角度限位槽的上侧壁相抵靠，直角梯形楔块的下端面与角度限位槽的下侧壁相抵靠，直角梯形楔块对力矩天平的轴向限位，且对力矩天平的转动角度限位，更换不同的直角梯形楔块，使其内端面与角度限位槽抵靠配合，即可快速准确的改变力矩天平的转动状态，且占用的模型本体空间小。
附图说明
8.图1是本发明的剖切轴测图；图2是本发明的轴测图；图3是模型本体的轴测图；图4是模型本体的局部半剖图；图5是力矩天平的轴测图；图6是直角梯形楔块的轴测图；图7是直角梯形楔块另一视角的轴测图。
9.图中：1-模型本体、11-铰接孔、12-矩形槽、13-螺纹结构、14-躲避孔、2-力矩天平、21-测量舵、22-天平元件、23-底座、24-角度限位槽、3-直角梯形楔块、31-拆卸螺孔、4-顶丝。
具体实施方式
10.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
11.本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺栓连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认可在现有连接方式中找到至少一种连接方式实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择螺栓连接。
12.以下将结合附图，对本发明作进一步详细说明，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施例。
13.实施例：如图1-7所示，一种快速更换试验状态的气动力载荷测量装置，包括力矩天平2和若干直角梯形楔块3；力矩天平2包括由上至下依次相连的测量舵21、天平元件22和底座23，底座23为圆柱形，底座23的周面上设有沿水平方向贯通的角度限位槽24；模型本体1上设有矩形槽12和躲避孔14，躲避孔14的底面上设有铰接孔11，矩形槽12与铰接孔11垂直连通，力矩天平2的底座23与铰接孔11转动配合，天平元件22和躲避孔14
之间设有工作空间；直角梯形楔块3的斜面为内端面，直角梯形楔块3的外周与矩形槽12的内周相匹配，若干直角梯形楔块3的内端面与外端面之间具有多种夹角，夹角范围为25
°
～75
°
；任意一直角梯形楔块3插入矩形槽12，其内端卡接在角度限位槽24内，且内端面与角度限位槽24的底面相抵靠，顶丝4与矩形槽12的外端螺纹配合，且顶丝4的顶紧端面与直角梯形楔块3的外端面抵靠配合。
14.力矩天平2的底座23与铰接孔11转动配合，铰接孔11对力矩天平2的周向限位，任意一直角梯形楔块3插入矩形槽，其内端卡接在角度限位槽24内，直角梯形楔块3与矩形槽12相配合，同时还与角度限位槽23配合，直角梯形楔块3的上端面与角度限位槽24的上侧壁相抵靠，直角梯形楔块3的下端面与角度限位槽24的下侧壁相抵靠，直角梯形楔块3对力矩天平2的轴向限位，且对力矩天平2的转动角度限位，更换不同的直角梯形楔块3，使其内端面与角度限位槽24抵靠配合，即可快速准确的改变力矩天平的转动状态，且占用的模型本体1空间小。
15.直角梯形楔块3的外端面上设有拆卸螺孔31。更换直角梯形楔块3时，使用一与拆卸螺孔31匹配的螺钉拧入拆卸螺孔31中，即可通过螺钉将直角梯形楔块3由矩形槽12中取出。
16.矩形槽12的上端面和下端面上设有一体的螺纹结构13，螺纹结构13的直径小于矩形槽12的水平宽度。由矩形槽12的外端槽口沿其轴向攻制螺纹结构13，使矩形槽12轴向上重叠一残缺的螺纹孔，这样设置能够尽可能的选用小型号的顶丝4，顶丝4的直径略大于矩形槽12的竖直高度即可。
17.以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。


技术特征：
1.一种快速更换试验状态的气动力载荷测量装置，其特征在于：包括力矩天平（2）和若干直角梯形楔块（3）；力矩天平（2）包括由上至下依次相连的测量舵（21）、天平元件（22）和底座（23），底座（23）为圆柱形，底座（23）的周面上设有沿水平方向贯通的角度限位槽（24）；模型本体（1）上设有矩形槽（12）和躲避孔（14），躲避孔（14）的底面上设有铰接孔（11），矩形槽（12）与铰接孔（11）垂直连通，力矩天平（2）的底座（23）与铰接孔（11）转动配合，天平元件（22）和躲避孔（14）之间设有工作空间；直角梯形楔块（3）的斜面为内端面，直角梯形楔块（3）的外周与矩形槽（12）的内周相匹配，若干直角梯形楔块（3）的内端面与外端面之间具有多种夹角，夹角范围为25
°
～75
°
；任意一直角梯形楔块（3）插入矩形槽（12），其内端卡接在角度限位槽（24）内，且内端面与角度限位槽（24）的底面相抵靠，顶丝（4）与矩形槽（12）的外端螺纹配合，且顶丝（4）的顶紧端面与直角梯形楔块（3）的外端面抵靠配合。2.根据权利要求1所述的一种快速更换试验状态的气动力载荷测量装置，其特征在于：直角梯形楔块（3）的外端面上设有拆卸螺孔（31）。3.根据权利要求1或2所述的一种快速更换试验状态的气动力载荷测量装置，其特征在于：矩形槽（12）的上端面和下端面上设有一体的螺纹结构（13），螺纹结构（13）的直径小于矩形槽（12）的水平宽度。

技术总结
一种快速更换试验状态的气动力载荷测量装置，属于航空航天气动力试验测量设备领域，本发明为了解决铰链力矩天平的测量舵以不同角度进行载荷测量时，拆装困难的问题。包括力矩天平和若干直角梯形楔块，力矩天平底座的周面上设有角度限位槽，模型本体上设有垂直连通的矩形槽与铰接孔，底座与铰接孔转动配合；若干直角梯形楔块的内端面与其轴向具有多种夹角，任意一直角梯形楔块插入矩形槽，内端面与角度限位槽的底面相抵靠，更换不同的直角梯形楔块，使其内端面与角度限位槽抵靠配合，即可快速准确的改变力矩天平的转动状态，且占用的模型本体空间小。模型本体空间小。模型本体空间小。


技术研发人员：李勇 王晨 张傲男 刘力夫 张平 许文格 王碧玲
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所
技术研发日：2022.08.31
技术公布日：2022/9/30