CN104359619B - 内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置及校准方法 - Google Patents

Abstract

内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置及校准方法。目前内埋舱门测力试验基本都采用盒式天平，试验前仅仅对盒式天平进行静态校准，只考察了天平的静态指标，没有进行动态校准。一种内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置，其组成包括：校准台体（1），所述的校准台体中装有升降单元，安装在所述的校准台体顶部装有校准底座（2）、所述的校准底座上装有盒式天平，所述的盒式天平上装有加载机构，所述的盒式天平（3）、所述的校准底座与所述的加载头三者为一个整体，通过所述的定位销孔和所述的安装螺孔固定在校准台体上。本发明应用于航空内埋舱门测力试验天平的动态校准。

Description

内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置及校准方法

技术领域：

本发明涉及一种内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置及校准方法，此装置能够产生六个方向的动态阶跃力源，能实现对舱门试验盒式天平六维单元动态标定试验。

背景技术：

目前内埋舱门测力试验基本都采用盒式天平，试验前仅仅对盒式天平进行静态校准，只考察了天平的静态指标，没有进行动态校准。而动态校准作为考察传感器动态性能指标最直接有效的办法，没有对盒式天平进行六维动态标定，就不能全面掌握盒式天平各元的动态性能指标，不确定盒式天平的动态性能是否满足动态舱门试验条件要求。此种情况下若是盒式天平动态性能较差，天平本身工作频带低于被测载荷信号的频率，必然导致天平的动态响应滞后，使得天平的输出不能真实反映舱门快速运动过程中的瞬态载荷，造成很大的动态误差。

发明内容：

本发明的目的是提供一种内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置及校准方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置，其组成包括：校准台体，所述的校准台体中装有升降单元，安装在所述的校准台体顶部装有校准底座、所述的校准底座上装有盒式天平，所述的盒式天平上装有加载机构，所述的盒式天平、所述的校准底座与所述的加载头三者为一个整体，通过所述的定位销孔和所述的安装螺孔固定在校准台体上。

所述的内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置，所述的加载机构包括加载头、加载框架和辅助滑轮架，所述的加载头、加载框架和辅助滑轮架上分别布置定滑轮，滑轮的v槽用于缠绕加载钢丝；在加载头三个力元加载点的螺钉上连接钢丝，借助辅助滑轮架挂载砝码，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力元动态阶跃校准试验；在加载头上的滑轮组缠绕钢丝，钢丝一端固定在加载框架上，另一端借助辅助滑轮架悬挂砝码，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力矩单元动态阶跃校准试验。

所述的内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置，所述的升降机构包括螺旋升降机构、所述的校准台体底部装有直线光栅尺；所述的直线光栅尺与交叉滚柱单元连接；所述的校准台体上部加工有一组定位销孔和安装螺孔，所述的校准台体通过所述的定位销孔、所述的安装螺孔与辅助滑轮架、加载框架固定到所述的校准台体上。

所述的内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置，所述的加载头两端安装有不同质量的配重块，所述的加载头通过钢丝缠绕穿过所述的加载框架上的定滑轮与所述的钢丝砝码组成完整的盒式天平动态校准装置。

一种所述的内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置的校准方法，上下箱体通过螺旋升降机构、交叉滚柱单元和直线光栅尺实现升降功能，校准台体调节到合适的加载高度后固定；加载头、加载框架和辅助滑轮架上分别布置定滑轮，滑轮的v槽用于缠绕加载钢丝；在加载头三个力元加载点的螺钉上连接钢丝，借助辅助滑轮架挂载砝码，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力元动态阶跃校准试验；在加载头上的滑轮组缠绕钢丝，钢丝一端固定在加载框架上，另一端借助辅助滑轮架悬挂砝码，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力矩单元动态阶跃校准试验。

本发明的有益效果：

1.本发明加载头两端可以固定不同质量的配重块，能模拟不同的舱门模型进行天平的动态校准试验，避免不同的舱门试验更换不同的加载头，校准台体具备升降功能，每次试验可以根据需要把台体调节到合适的高度，方便操作和加载；校准平台具备足够的刚度，在动态加载过程中，能减少台体结构振动对校准结果的干扰影响。

本发明是针对内埋舱门试验盒式天平设计的，此装置刚度好、干扰小、方便加载操作，能够产生六个方向的动态阶跃力源，借此装置在风洞试验前完成盒式天平动态校准试验，能全面准确的考察天平各元动态性能指标。

本发明借助此装置产生六个方向的动态阶跃力源，实现对舱门盒式天平六维力/力矩单元动态标定试验，全面考察盒式天平各单元全部的动态性能指标，并且，能借助装置模拟不同的舱门模型进行天平动态校准试验。

本发明是针对内埋舱门试验盒式天平设计的，借此装置在风洞试验前完成盒式天平动态校准试验，全面准确的考察天平各元动态性能指标，最终也能为天平动态误差修正与补偿提供重要依据。

本发明能实现盒式天平3个力元和3个力矩单元全部方向的动态阶跃校准试验。而且，动态校准的载荷范围能覆盖风洞试验要求的天平量程；天平加载头能实现配重和质心可调，能模拟不同的舱门模型进行天平的动态校准试验，避免不同的舱门试验更换不同的加载头，可以减少试验成本，加载框架和辅助滑轮架不单独占用实验室安装位置，都固定在校准台体上平面上，结构紧凑，节省空间。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是X元动态加载示结构意图。

附图3是Y元动态加载示结构意图。

附图4是Z元动态加载示结构意图。

附图5是Mx元动态动态加载结构示意图。

附图6是My元动态动态加载结构示意图。

附图7是Mz元动态动态加载结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置，其组成包括：校准台体1，所述的校准台体中装有升降单元，在所述的校准台体顶部装有校准底座2、所述的校准底座上装有盒式天平3，所述的盒式天平上装有加载机构，所述的盒式天平、所述的校准底座与所述的加载头三者为一个整体，通过所述的定位销孔和所述的安装螺孔固定在校准台体上。

实施例2：

实施例1所述的内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置，所述的加载机构包括加载头4、加载框架和辅助滑轮架，所述的加载头、加载框架和辅助滑轮架上分别布置定滑轮，滑轮的v槽用于缠绕加载钢丝；

在加载头三个力元加载点的螺钉上连接钢丝，借助辅助滑轮架挂载砝码，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力元动态阶跃校准试验；

在加载头上的滑轮组缠绕钢丝，钢丝一端固定在加载框架5上，另一端借助辅助滑轮架7悬挂砝码8，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力矩单元动态阶跃校准试验。

实施例3：

实施例1或2所述的内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置，所述的升降机构包括螺旋升降机构9、所述的校准台体底部装有直线光栅尺10；所述的直线光栅尺与交叉滚柱单元11连接；所述的校准台体上部加工有一组定位销孔和安装螺孔，所述的校准台体通过所述的定位销孔、所述的安装螺孔与辅助滑轮架、加载框架固定到所述的校准台体上。

实施例4：

根据实施例1或2所述的内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置，所述的加载头两端安装有不同质量的配重块6，所述的加载头通过钢丝缠绕穿过所述的加载框架上的定滑轮与所述的钢丝砝码组成完整的盒式天平动态校准装置。

实施例4：

一种实施例1—4所述的内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置的校准方法，该方法包括如下步骤：上下箱体通过螺旋升降机、交叉滚柱单元和直线光栅尺实现升降功能，校准台体调节到合适的加载高度后固定；加载头、加载框架和辅助滑轮架上分别布置定滑轮，滑轮的v槽用于缠绕加载钢丝；在加载头三个力元加载点的螺钉上连接钢丝，借助辅助滑轮架挂载砝码，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力元动态阶跃校准试验；在加载头上的滑轮组缠绕钢丝，钢丝一端固定在加载框架上，另一端借助辅助滑轮架悬挂砝码，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力矩单元动态阶跃校准试验。

Claims (1)

1.一种内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置，其组成包括：校准台体，其特征是：所述的校准台体中装有升降单元，在所述的校准台体顶部装有校准底座，所述的校准底座上装有盒式天平，所述的盒式天平上装有加载机构，所述的盒式天平、所述的校准底座与加载头三者为一个整体，通过定位销孔和安装螺孔固定在校准台体上；

所述的加载机构包括加载头、加载框架和辅助滑轮架，所述的加载头、加载框架和辅助滑轮架上分别布置定滑轮，滑轮的v 槽用于缠绕加载钢丝；

在加载头三个力元加载点的螺钉上连接钢丝，借助辅助滑轮架挂载砝码，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力元动态阶跃校准试验；

在加载头上的滑轮组缠绕钢丝，钢丝一端固定在加载框架上，另一端借助辅助滑轮架悬挂砝码，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力矩单元动态阶跃校准试验；

升降机构包括螺旋升降机构、所述的校准台体底部装有直线光栅尺；所述的直线光栅尺与交叉滚柱单元连接；所述的校准台体上部加工有一组定位销孔和安装螺孔，辅助滑轮架、加载框架通过所述的定位销孔、所述的安装螺孔固定到所述的校准台体上；

所述的加载头两端安装有不同质量的配重块，所述的加载头通过钢丝缠绕穿过所述的加载框架上的定滑轮与钢丝砝码组成完整的盒式天平动态校准装置；

所述的内埋舱门测力试验盒式天平动态校准装置的校准方法如下所述：校准台体调节到合适的加载高度后固定；加载头、加载框架和辅助滑轮架上分别布置定滑轮，滑轮的v 槽用于缠绕加载钢丝；在加载头三个力元加载点的螺钉上连接钢丝，借助辅助滑轮架挂载砝码，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力元动态阶跃校准试验；在加载头上的滑轮组缠绕钢丝，钢丝一端固定在加载框架上，另一端借助辅助滑轮架悬挂砝码，通过手动剪断钢丝的方式实现三个力矩单元动态阶跃校准试验。