一種螺旋槳動力特性測試裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種螺旋槳動力特性測試裝置，包括電機(jī)螺旋槳系統(tǒng)、電機(jī)安裝座、安裝在電機(jī)安裝座上的旋轉(zhuǎn)平臺、用于支撐電機(jī)安裝座的地面安裝機(jī)構(gòu)、用于測試螺旋槳推力的推力測試機(jī)構(gòu)、用于測試螺旋槳反扭力的反扭測試機(jī)構(gòu)，推力測試機(jī)構(gòu)和反扭測試機(jī)構(gòu)安裝在地面安裝機(jī)構(gòu)上。本實(shí)用新型能同時(shí)測試螺旋槳的推力和反扭特性，降低了能源耗費(fèi)，提高了測試效率，準(zhǔn)確性高、一致性好。
【專利說明】
-種螺旋獎動力特性測試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及航空航天技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種螺旋獎動力特性測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 螺旋獎動力特性主要包括推力特性和反扭特性，其綜合動力特性是相關(guān)飛行器總 體設(shè)計(jì)及控制設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在國防工業(yè)中，各種包含螺旋獎的導(dǎo)彈、無人飛行器均需測量其 推力和反扭特性，用W確定其動力系統(tǒng)參數(shù)和布局是否滿足總體設(shè)計(jì)的要求。
[0003] 現(xiàn)有的螺旋獎動力測試方案一般將推力特性和反扭特性分開測量，由于螺旋獎在 高轉(zhuǎn)速下進(jìn)行測試時(shí)，其速度存在一定的波動，難W準(zhǔn)確獲得同一時(shí)刻轉(zhuǎn)速下螺旋獎的推 力和反扭特性關(guān)系，并且需要兩套不同的測試工裝，效率較低，且測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和一致性 不高。本文提出了一種螺旋獎動力特性測試裝置，能夠?qū)τ谕屏头磁ぬ匦酝瑫r(shí)進(jìn)行測試， 提高了測試的效率、準(zhǔn)確性和一致性。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種螺旋獎動力特性測試裝 置，能同時(shí)測試螺旋獎的推力和反扭特性，降低了能源耗費(fèi)，提高了測試效率，準(zhǔn)確性高、一 致性好。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案為，一種螺旋獎動力特性測試裝置，包括電機(jī)螺旋獎系統(tǒng)， 還包括：
[0006] 電機(jī)安裝座；
[0007] 旋轉(zhuǎn)平臺，安裝在電機(jī)安裝座上，用于安裝電機(jī)螺旋獎系統(tǒng)；
[0008] 地面安裝機(jī)構(gòu)，用于支撐電機(jī)安裝座；
[0009] 推力測試機(jī)構(gòu)，用于測試螺旋獎推力；
[0010] 反扭測試機(jī)構(gòu)，用于測試螺旋獎反扭力；
[0011] 推力測試機(jī)構(gòu)和反扭測試機(jī)構(gòu)安裝在地面安裝機(jī)構(gòu)上。
[0012] 優(yōu)選地，測試裝置還包括無線模塊和工控機(jī)，用于傳送和接收推力測試機(jī)構(gòu)及反 扭測試機(jī)構(gòu)的測試數(shù)據(jù)。
[0013] 優(yōu)選地，地面安裝機(jī)構(gòu)包括第一地面架，第二地面架，第=地面架和第四地面架， 所述第一地面架、第二地面架和第四地面架水平設(shè)置，所述第=地面架垂直于第一地面架 和第四地面架，且第=地面架的兩端分別連接第一地面架和第四地面架，所述第二地面架 位于第一地面架與第四地面架之間，且第二地面架的一端與第=地面架的中屯、相連。
[0014] 優(yōu)選地，第一地面架、第二地面架、第=地面架、第四地面架的端部底面分別安裝 地腳安裝板。
[0015] 優(yōu)選地，推力測試機(jī)構(gòu)包括第一支撐桿、第二支撐桿、第=支撐桿、第四支撐桿、第 五支撐桿、第六支撐桿、第一傳感器安裝座和第一拉壓力傳感器;所述第一傳感器安裝座安 裝在第二地面架的一端，且第一拉壓力傳感器安裝在第一傳感器安裝座上;所述第=支撐 桿兩端安裝第一軸承和第二軸承，所述第一軸承安裝在第一軸承安裝座上，第二軸承安裝 在第二軸承安裝座上，且第一軸承安裝座和第二軸承安裝座分別安裝在第=地面架上，且 第=支撐桿位于第=地面架的上方;第一支撐桿和第二支撐桿傾斜安裝在第=支撐桿頂面 且第一支撐桿、第二支撐桿與第=支撐桿合圍成=角形，所述電機(jī)安裝座安裝在第一支撐 桿與第二支撐桿的連接端;所述第五支撐桿平行安裝在第二地面架的上方，且第五支撐桿 的一端與第=支撐桿的中屯、連接，第五支撐桿的另一端穿過第一傳感器安裝座;所述第一 支撐桿與第二支撐桿之間安裝與第=支撐桿平行的第六支撐桿，所述第四支撐桿的一端與 第六支撐桿的中屯、連接，第四支撐桿的另一端與第五支撐桿連接。
[0016] 優(yōu)選地，反扭測試機(jī)構(gòu)包括反扭測試桿、第二傳感器安裝座、第二拉壓力傳感器， 所述第二傳感器安裝座安裝在第=支撐桿的中屯、，且第二拉壓力傳感器安裝在第二傳感器 安裝座上，所述反扭測試桿的一端與旋轉(zhuǎn)平臺連接，反扭測試桿的另一端穿過第二傳感器 安裝座。
[0017] 本實(shí)用新型為一種螺旋獎動力特性測試裝置，能夠消除裝置初始力矩對測試的干 擾，具有對于推力和反扭特性同時(shí)進(jìn)行測試的能力，拉壓力傳感器輸出數(shù)據(jù)和螺旋獎轉(zhuǎn)速 通過無線模塊，將數(shù)據(jù)整體傳輸?shù)焦た貦C(jī)程序中進(jìn)行處理，直接獲得相關(guān)測試曲線。該測試 裝置由于能同時(shí)測試螺旋獎的推力和反扭特性，降低了能源耗費(fèi)，提高了測試效率，并且具 有準(zhǔn)確性高、一致性好等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】

[0018] 圖1為本實(shí)用新型所述螺旋獎動力特性測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2為本實(shí)用新型所述螺旋獎動力特性測試裝置的原理圖；
[0020] 圖3為實(shí)施例中IOKW電機(jī)和H25K可折疊螺旋獎組成的螺旋獎系統(tǒng)測量結(jié)果曲線 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1所示，一種螺旋獎動力特性測試裝置，包括電機(jī)螺旋獎系統(tǒng)18、電機(jī)安裝座 20、旋轉(zhuǎn)平臺19、地面安裝機(jī)構(gòu)、推力測試機(jī)構(gòu)、反扭測試機(jī)構(gòu)、無線模塊和工控機(jī)30,旋轉(zhuǎn) 平臺19安裝在電機(jī)安裝座20上，電機(jī)螺旋獎系統(tǒng)18安裝在旋轉(zhuǎn)平臺19上;推力測試機(jī)構(gòu)和 反扭測試機(jī)構(gòu)安裝在地面安裝機(jī)構(gòu)上，無線模塊和工控機(jī)30，用于傳送和接收推力測試機(jī) 構(gòu)及反扭測試機(jī)構(gòu)的測試數(shù)據(jù)。
[0022] 地面安裝機(jī)構(gòu)包括第一地面架2，第二地面架3，第=地面架9和第四地面架25，所 述第一地面架2、第二地面架3和第四地面架25水平設(shè)置，所述第=地面架9垂直于第一地面 架2和第四地面架25,且第=地面架9的兩端分別連接第一地面架2和第四地面架25,所述第 二地面架3位于第一地面架2與第四地面架25之間，且第二地面架3的一端與第=地面架9的 中屯、相連。第一地面架2與第=地面架9通過第一連接板7固連，第=地面架9與第四地面架 25通過第二連接板13固連。
[0023] 第一地面架2、第二地面架3、第=地面架9、第四地面架25的端部底面分別安裝地 腳安裝板。即第一地面架2-端與第=地面架9連接，第一地面架2的另一端的底面安裝第一 地腳安裝板1，第=地面架9的兩端底面分別安裝第二地腳安裝板5和第=地腳安裝板14,第 四地面架25的一端與第=地面架9的連接，第四地面架25的另一端底面安裝第四地腳安裝 板26,第二地面架3的一端與第=地面架9連接，第二地面架3的另一端底面安裝第五地腳安 裝板5。
[0024] 推力測試機(jī)構(gòu)包括第一支撐桿17、第二支撐桿22、第=支撐桿8、第四支撐桿23、第 五支撐桿24、第六支撐桿21、第一傳感器安裝座28和第一拉壓力傳感器27;所述第一傳感器 安裝座28安裝在第二地面架3的一端，且第一拉壓力傳感器27安裝在第一傳感器安裝座28 上;第=支撐桿8兩端安裝第一軸承4和第二軸承16，第一軸承4安裝在第一軸承安裝座6上， 第二軸承16安裝在第二軸承安裝座15上，且第一軸承安裝座6和第二軸承安裝座15分別安 裝在第=地面架9上，且第=支撐桿8位于第=地面架9的上方;第一支撐桿17和第二支撐桿 22傾斜安裝在第=支撐桿8頂面且第一支撐桿17、第二支撐桿22與第=支撐桿8合圍成=角 形，電機(jī)安裝座20安裝在第一支撐桿17與第二支撐桿22的連接端;第五支撐桿24平行安裝 在第二地面架3的上方，且第五支撐桿24的一端與第=支撐桿8的中屯、連接，第五支撐桿24 的另一端穿過第一傳感器安裝座28;第一支撐桿17與第二支撐桿22之間安裝與第=支撐桿 8平行的第六支撐桿21，所述第四支撐桿23的一端與第六支撐桿21的中屯、連接，第四支撐桿 23的另一端與第五支撐桿24連接。
[0025] 反扭測試機(jī)構(gòu)包括反扭測試桿12、第二傳感器安裝座10、第二拉壓力傳感器11，所 述第二傳感器安裝座10安裝在第=支撐桿8的中屯、，且第二拉壓力傳感器11安裝在第二傳 感器安裝座10上，所述反扭測試桿12的一端與旋轉(zhuǎn)平臺19連接，反扭測試桿12的另一端穿 過第二傳感器安裝座10。
[0026] 本實(shí)用新型所述螺旋獎動力特性測試裝置的原理如圖2所示，根據(jù)力矩平衡原理 有:F ? ^ = Fi ? S，可W得出螺旋獎對應(yīng)轉(zhuǎn)速下的升力為：
[0027]
( 1 )
[002引 式中；
[0029] S-第一拉壓力傳感器27受力點(diǎn)與支點(diǎn)B之間的距離；
[0030] Fi-第一拉壓力傳感器27讀數(shù)；
[0031] ^-螺旋獎軸屯、與支點(diǎn)B之間的距離。
[0032] Moi-推力測試中電機(jī)靜止情況下重力在測試方向產(chǎn)生的初始力矩。
[0033] 螺旋獎產(chǎn)生的反扭矩：
[0034] M=F2XL2-M02 (n)
[0035] 式中；
[0036] F2-第二拉壓力傳感器11讀數(shù)；
[0037] L2-第二拉壓力傳感器11連接桿長度；
[0038] M02-反扭力測試中電機(jī)靜止情況下重力在測試方向產(chǎn)生的初始力矩。
[0039] 本實(shí)用新型將螺旋獎系統(tǒng)、地面安裝機(jī)構(gòu)、推力測試機(jī)構(gòu)、反扭測試機(jī)構(gòu)、無線模 塊和工控機(jī)、軸承等零部件按照測試原理安裝到位，此時(shí)分別記錄推力測試中電機(jī)靜止情 況下重力在測試方向產(chǎn)生的初始力矩Moi和反扭力測試中電機(jī)靜止情況下重力在測試方向 產(chǎn)生的初始力矩M02,啟動螺旋獎系統(tǒng)，通過調(diào)速裝置將螺旋獎分別設(shè)定在相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，此時(shí) 兩個拉壓力傳感器及螺旋獎轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)通過無線模塊發(fā)送到工控機(jī)內(nèi)。
[0040] 根據(jù)測試的力矩?cái)?shù)據(jù)，利用公式（I)、（n)分別獲得螺旋獎系統(tǒng)的推力數(shù)據(jù)和反扭 數(shù)據(jù)。重復(fù)測試幾次，將數(shù)據(jù)平均后獲得最終的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。該裝置能夠?qū)τ谕屏头磁ぬ匦?同時(shí)進(jìn)行測試，獲得同一時(shí)刻轉(zhuǎn)速下螺旋獎的推力和反扭特性關(guān)系，提高了測試的效率、準(zhǔn) 確性和一致性。
[0041] 通過調(diào)速裝置將電機(jī)螺旋獎系統(tǒng)18分別設(shè)定在相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，此時(shí)第一拉壓力傳感 器27和第二拉壓力傳感器11及螺旋獎轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)通過無線模塊發(fā)送到工控機(jī)30內(nèi)，實(shí)現(xiàn)動 力特性參數(shù)測量。
[0042] IOKW電機(jī)和H25K可折疊螺旋獎組成的螺旋獎系統(tǒng)按照上述實(shí)施方案其測量結(jié)果 曲線如圖3所示。
[0043] 組裝好推力測試機(jī)構(gòu)33、地面安裝機(jī)構(gòu)31、反扭測試機(jī)構(gòu)32,本實(shí)用新型通過調(diào)速 裝置將螺旋獎分別設(shè)定在相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，將拉壓力傳感器及螺旋獎轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)通過無線模塊 發(fā)送到工控機(jī)內(nèi)直接獲得相關(guān)測試曲線。該裝置能夠消除初始力矩對測試的干擾，對于推 力和反扭特性同時(shí)進(jìn)行測試，獲得同一時(shí)刻轉(zhuǎn)速下螺旋獎的推力和反扭特性關(guān)系，降低了 能源耗費(fèi)，提高了測試效率，并且具有準(zhǔn)確性高、一致性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0044] 本文中所描述的具體實(shí)施例，僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型 所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可W對所描述的具體實(shí)施例，做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類 似的方式替代，但并不會偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種螺旋槳動力特性測試裝置，包括電機(jī)螺旋槳系統(tǒng)（18)，其特征是，還包括： 電機(jī)安裝座(20); 旋轉(zhuǎn)平臺（19)，安裝在電機(jī)安裝座(20)上，用于安裝電機(jī)螺旋槳系統(tǒng)（18); 地面安裝機(jī)構(gòu)，用于支撐電機(jī)安裝座(20); 推力測試機(jī)構(gòu)，用于測試螺旋槳推力； 反扭測試機(jī)構(gòu)，用于測試螺旋槳反扭力； 所述推力測試機(jī)構(gòu)和反扭測試機(jī)構(gòu)安裝在地面安裝機(jī)構(gòu)上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述螺旋槳動力特性測試裝置，其特征是，所述測試裝置還包括無線 模塊和工控機(jī)(30)，用于傳送和接收推力測試機(jī)構(gòu)及反扭測試機(jī)構(gòu)的測試數(shù)據(jù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述螺旋槳動力特性測試裝置，其特征是，所述地面安裝機(jī)構(gòu)包 括第一地面架（2)，第二地面架（3)，第三地面架（9)和第四地面架（25)，所述第一地面架 (2 )、第二地面架（3)和第四地面架（25)水平設(shè)置，所述第三地面架（9)垂直于第一地面架 (2)和第四地面架（25)，且第三地面架（9)的兩端分別連接第一地面架（2)和第四地面架 (25)，所述第二地面架(3)位于第一地面架(2)與第四地面架(25)之間，且第二地面架(3)的 一端與第三地面架(9)的中心相連。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述螺旋槳動力特性測試裝置，其特征是，所述第一地面架(2)、第二 地面架(3)、第三地面架(9)、第四地面架(25)的端部底面分別安裝地腳安裝板。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述螺旋槳動力特性測試裝置，其特征是，所述推力測試機(jī)構(gòu)包括第 一支撐桿（17)、第二支撐桿(22)、第三支撐桿(8)、第四支撐桿(23)、第五支撐桿(24)、第六 支撐桿（21 )、第一傳感器安裝座（28)和第一拉壓力傳感器（27);所述第一傳感器安裝座 (28)安裝在第二地面架(3)的一端，且第一拉壓力傳感器(27)安裝在第一傳感器安裝座28 上;所述第三支撐桿(8)兩端安裝第一軸承(4)和第二軸承（16)，所述第一軸承(4)安裝在第 一軸承安裝座(6)上，第二軸承（16)安裝在第二軸承安裝座（15)上，且第一軸承安裝座(6) 和第二軸承安裝座（15)分別安裝在第三地面架（9)上，且第三支撐桿(8)位于第三地面架 (9) 的上方;第一支撐桿（17)和第二支撐桿(22)傾斜安裝在第三支撐桿(8)頂面且第一支撐 桿(17)、第二支撐桿(22)與第三支撐桿(8)合圍成三角形，所述電機(jī)安裝座(20)安裝在第一 支撐桿（17)與第二支撐桿(22)的連接端;所述第五支撐桿(24)平行安裝在第二地面架(3) 的上方，且第五支撐桿(24)的一端與第三支撐桿(8)的中心連接，第五支撐桿(24)的另一端 穿過第一傳感器安裝座(28);所述第一支撐桿（17)與第二支撐桿(22)之間安裝與第三支撐 桿(8)平行的第六支撐桿(21)，所述第四支撐桿(23)的一端與第六支撐桿(21)的中心連接， 第四支撐桿(23)的另一端與第五支撐桿(24)連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述螺旋槳動力特性測試裝置，其特征是，所述反扭測試機(jī)構(gòu)包括反 扭測試桿（12)、第二傳感器安裝座（10)、第二拉壓力傳感器（11)，所述第二傳感器安裝座 (10) 安裝在第三支撐桿（8)的中心，且第二拉壓力傳感器（11)安裝在第二傳感器安裝座 (10)上，所述反扭測試桿（12)的一端與旋轉(zhuǎn)平臺（19)連接，反扭測試桿（12)的另一端穿過 第二傳感器安裝座(10)。
【文檔編號】G01M13/00GK205719531SQ201620665650
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】鄧星
【申請人】湖南航天機(jī)電設(shè)備與特種材料研究所