[發(fā)明專利]飛機高升力作動系統(tǒng)傳動效率測量裝置及其方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110043579.6
• 申請日: 2011-02-24
• 公開（公告）號: CN102650569A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 支超有;李霞;韓小剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設(shè)計研究所
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種飛機高升力作動系統(tǒng)傳動效率測量裝置，特別是對采用多級傳動的飛機高升力傳動系統(tǒng)傳動效率測量的裝置及其測量方法，屬于測控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

飛機高升力系統(tǒng)是飛機重要功能系統(tǒng)，在飛機起飛、著陸階段或低空飛行過程中，增加飛機的升力，與飛機的其它功能系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合以便更好地執(zhí)行飛行任務(wù)。飛機高升力作動系統(tǒng)飛機高升力系統(tǒng)的主要組成部分，包括前緣縫翼作動系統(tǒng)和后緣襟翼作動系統(tǒng)，分別用于驅(qū)動前緣縫翼控制面和后緣襟翼控制面的工作。前緣縫翼作動系統(tǒng)和后緣襟翼作動系統(tǒng)由驅(qū)動裝置、傳動桿、變角減速器、旋轉(zhuǎn)作動器等組成。

高升力作動系統(tǒng)設(shè)計研制中，需要驗證其性能是否滿足有關(guān)要求，如各傳動單元以及整個系統(tǒng)的效率等，對傳動效率的測量往往是通過對各功能部件(如變角減速器、旋轉(zhuǎn)作動器等)的輸入和輸出功率測量，然后計算得到。對于功能部件輸入功率測量中，是通過測量與功能部件相連接的輸入端傳動桿的轉(zhuǎn)速和扭矩而得到，對于功能部件輸出功率測量中，是通過測量與功能部件相連接的輸出端傳動桿的轉(zhuǎn)速和扭矩而得到。傳統(tǒng)的測量中，需要對系統(tǒng)中傳動桿進行改造，如將傳動桿從中間斷開為兩段，設(shè)計專門的夾具和連接件，使用通用的扭矩傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，通過法蘭或螺栓將扭矩傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器與分開后的兩段傳動桿連接，然后代替原來的傳動桿，安裝在傳動系統(tǒng)中，以便進行扭矩和轉(zhuǎn)速的測量。

上述測量方法中，存在以下不足：

設(shè)計專門的夾具和連接件，使用通用的扭矩傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器測量傳動桿的扭矩和轉(zhuǎn)速時，需要將這些分散的夾具、連接件和扭矩傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器等組裝在一起，縱向和橫向尺寸大，需要占用很大的空間，給現(xiàn)場安裝與使用帶來很大困難。

另一方面，對傳動桿結(jié)構(gòu)的改造中改變了傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量等特性，影響傳動桿的強度、剛度等原有特性，其改造工藝復(fù)雜，實施難度大，導(dǎo)致成本也很高，且不具有通用性。

第三，使用安裝有傳感器的傳動桿，測量狀態(tài)與實際工作狀態(tài)不一致，導(dǎo)致測量結(jié)果不準確。

隨著微電子技術(shù)、微機械加工技術(shù)、自動測量技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計一種不需要改變傳動桿結(jié)構(gòu)，安裝使用方便，具有通用性，能完成飛機高升力作動系統(tǒng)傳動效率測量裝置的條件已經(jīng)成熟。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計一種飛機高升力作動系統(tǒng)傳動效率測量裝置，不需要改變傳動桿結(jié)構(gòu)，安裝使用方便，完成飛機高升力作動系統(tǒng)傳動效率測量。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種飛機高升力作動系統(tǒng)傳動效率測量裝置，其特征在于，測量裝置由傳動單元、應(yīng)變片組、園磁柵、應(yīng)變信號調(diào)理單元、脈沖信號調(diào)理單元、應(yīng)變信號采集單元、脈沖信號采集單元、數(shù)據(jù)采集控制單元組成；

在傳動單元上安裝固定有應(yīng)變片組、滑環(huán)，應(yīng)變片組通過滑環(huán)與應(yīng)變信號調(diào)理單元相連，由應(yīng)變信號調(diào)理單元向應(yīng)變片組提供激勵電源，以及接收應(yīng)變片組的應(yīng)變輸出，經(jīng)過應(yīng)變信號調(diào)理單元調(diào)理后的信號送入到應(yīng)變信號采集單元；

在傳動單元上還安裝固定有園磁柵，以及在園磁柵側(cè)面安裝有與園磁柵配套的磁頭，讀取磁柵隨傳動桿轉(zhuǎn)動時變化角度，磁頭輸出的脈沖信號接入脈沖信號調(diào)理單元，經(jīng)過脈沖信號調(diào)理單元調(diào)理后的信號送入到脈沖信號采集單元；

數(shù)據(jù)采集控制單元與應(yīng)變信號采集單元、脈沖信號采集單元通過儀器控制總線進行通訊，由數(shù)據(jù)采集控制單元控制應(yīng)變信號采集單元、脈沖信號采集單元的工作，執(zhí)行測量軟件，完成對信號的數(shù)據(jù)采集操作，以及數(shù)據(jù)處理、圖形曲線顯示等測量任務(wù)。

下面分析扭矩測量與轉(zhuǎn)速測量原理。

高升力作動系統(tǒng)傳動單元為圓柱體，對于圓柱形物體，當(dāng)其沿沿軸線方向發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，其最大剪應(yīng)力分布在表面，表達式為：

τmax=MnRJn---(1)]]>

式中：τ_max——表面剪應(yīng)力；

??????R——半徑；

??????J_n——極慣性矩。

對于實心圓軸：