[發明專利]輕型運動飛機螺旋槳拉力試驗臺

有效

• 申請號: 201310617379.6
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103604608A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 康桂文;李廣平;項松;崔慶康
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學;遼寧通用航空研究院
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00;G01M13/00
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 甄玉荃

技術領域

本發明涉及一種輕型運動飛機拉力試驗臺，尤其是一種新型的輕型運動飛機螺旋槳拉力試驗臺，屬于航空航天技術領域。

背景技術

隨著全球通用航空產業的發展，新型號輕型飛機的研制也在與日愈增，而新型號飛機在首飛之前，飛機動力系統性能參數是不可或缺的。輕型運動飛機的巡航速度不高，故其發動機的轉速比較低，拉力也比較小，在這種情況下減小部件間的摩擦損耗以及提供準確的試驗臺是關鍵。扭矩測量的方法可以直接將扭矩傳感器通過聯軸器連接到輸出軸上面，而拉力測量就要考慮更多地問題。現有的拉力試驗臺的結構復雜，測試操作也比較麻煩。由于結構上的原因其測試的結果也不夠準確。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的結構復雜、精度低及成本高的問題，而提供一種高精度、低成本的輕型運動飛機螺旋槳拉力試驗臺，解決了現有輕型飛機動力系統測試操作復雜，難于獲得準確結果的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：輕型運動飛機螺旋槳拉力試驗臺，包括下安裝支架（1）及上安裝支架（2），上安裝支架（2）通過頂部支撐（17）固定有頂軸軸承座（16），4根連桿（18）上端通過連桿吊臂（10）與頂軸軸承座（16）內的軸承固定在上安裝支架（2）上，連桿下端通過吊板軸承（15）固定在吊板（19）上。螺旋槳安裝法蘭（14）與加長軸（13）機械連接，加長軸（13）上依次安裝有固定軸套（12）、后端聯軸器（11）、扭矩傳感器（9）、彈性聯軸器（8），彈性聯軸器（8）連接被測電動機（7），被測電動機（7）通過后固定安裝座（5）及安裝座連接底板（6）并由連接螺栓（4）固定。吊板（19）后端通過拉力傳感器（3）連接在上安裝支架（2）上。從而螺旋槳旋轉運動產生的拉力通過吊板-四連桿機構傳遞到拉力傳感器上被測試出來，扭矩則被扭矩傳感器測試得到。再通過相應的顯示儀表進行讀取或者記錄。

工作原理：依據四連桿受力轉動的原理，將電機螺旋槳設備吊起，當發動機起動時螺旋槳產生拉力，設備依靠四個軸承進行轉動，由于位移非常小，所以可以認為設備是平行移動的，這樣就可以測量出螺旋槳的拉力。扭矩傳感器安裝在螺旋槳和電動機之間，然后用彈性聯軸器和高強度軸承將它們連接起來。優點是結構簡明，造價低，適合小型發動機和螺旋槳的測試。

本發明的有益效果及特點：與現有技術相比四連桿吊臂方案的結構更加簡潔，只需要軸承及連桿連接即可，成本低測試精度也比較高。使用這套設備，可以進行發動機地面轉速特性試驗、螺旋槳地面轉速特性試驗、動力裝置地面轉速特性試驗。單純研究發動機性能時，螺旋槳僅作負載用，改變負載只需更換螺旋槳或改變螺旋槳的槳距；單純研究螺旋槳性能時，發動機則僅作為驅動螺旋槳的動力。將這套裝置放進風洞里，可進行螺旋槳速度特性和動力裝置速度特性試驗；將這套裝置搬到不同海拔高度的高原地區，可進行動力裝置高度特性試驗。本發明與其他的輕型飛機螺旋槳拉力試驗臺架相比，具有試驗周期短、操作簡單、測試精度比較高等一系列優點。

附圖說明

圖1是本發明的主視圖。

圖2是圖1的左視圖。

圖3是圖1的俯視圖。

具體實施方式

實施例

參照圖1-3，輕型運動飛機螺旋槳拉力試驗臺，包括下安裝支架1及上安裝支架2，上安裝支架2通過頂部支撐17固定有頂軸軸承座16，4根連桿18上端通過連桿吊臂10與頂軸軸承座16內的軸承固定在上安裝支架2上，連桿下端通過吊板軸承15固定在吊板19上。螺旋槳安裝法蘭14與加長軸13機械連接，加長軸13上依次安裝有固定軸套12、后端聯軸器11、扭矩傳感器9、彈性聯軸器8，彈性聯軸器8連接被測電動機7，被測電動機7通過后固定安裝座5及安裝座連接底板6并由連接螺栓4固定。吊板19后端通過拉力傳感器3連接在上安裝支架2上。從而螺旋槳旋轉運動產生的拉力通過吊板-四連桿機構傳遞到拉力傳感器上被測試出來，扭矩則被扭矩傳感器測試得到。再通過相應的顯示儀表進行讀取或者記錄。

工作時，被測電動機7開始運轉之后，其轉動所產生的扭矩及轉速通過扭矩傳感器9測量得出，其運動通過傳動軸系（彈性連軸器8，后端連軸器11，加長軸13）傳遞到螺旋槳安裝法蘭14從而帶動螺旋槳旋轉，螺旋槳轉動產生向前的拉力，帶動吊板18繞吊板軸承15產生微小的向前平動，這一趨勢被拉力傳感器3測量得出。根據電動機運轉測得的轉速、扭矩可以算出其功率。

試驗中所用的主要測試儀器，除發動機正常工作需要的轉速、溫度、電壓等常規測量儀表外，還有兩個特殊儀器：①拉力測試儀與拉力傳感器配套，可測出螺旋槳的拉力，也就是整個動力裝置的拉力；②轉矩轉速儀與轉矩轉速傳感器配套，可測出螺旋槳的轉速、輸入扭矩和功率，也就是發動機的輸出功率。該儀器除實時采集、顯示外，還能將數據存儲和打印出來。