[發明專利]一種拉袢承力測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201710875900.4
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107727289A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 呂靜;張遠平;高衡;聶營;張泰華
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩,吳歡燕

技術領域

本發明涉及機械緊固件領域，尤其涉及一種拉袢承力測量裝置及方法。

背景技術

浮空器為利用輕于空氣的氣體(氫氣、氦氣、熱氣等)提供升力的飛行器，憑借其滯空時間長、節能、環保、經濟等優勢被廣泛應用于軍事和民用領域。浮空器主要有系留氣球和飛艇兩種，系留氣球一般沒有動力系統，依靠系留纜繩與地面設備或站點相連接；飛艇有動力，可在遙控或自動控制下自主飛行。

無論是系留氣球還是飛艇，拉袢加工在浮空器囊體之上，都是一個不可或缺的零件。拉袢根據形狀可以分為I型拉袢、V型拉袢、雙V型拉袢等，主要的功能為吊裝、發放、固定作用，不同功能要求拉袢的承力強度不同。目前關于拉袢承力強度的測量為單獨的拉袢在拉力試驗機上進行單向拉伸，而拉袢的真實使用情況為拉袢會受到浮空器囊體中的氣壓載荷，因此常規的測試無法模擬拉袢實際使用過程中，在浮空器中的真實氣壓。

因此，如何提供一種能夠模擬真實環境下，拉袢在浮空器中受到浮空器囊體中的氣壓載荷，真實、準確地測量出拉袢承力值的實驗裝置及方法，成為當前需要解決的技術問題。

發明內容

為解決上述目前拉袢承力測量時無法模擬浮空器的真實氣壓的問題，一方面，本發明提供了一種拉袢承力測量裝置，包括：待測拉袢、浮空器囊體和平面吹脹結構，待測拉袢固定在浮空器囊體上；浮空器囊體安裝在平面吹脹結構上，浮空器囊體與平面吹脹結構形成可充氣的封閉空間。

優選地，待測拉袢通過裁剪、縫紉或焊接的方式，固定在浮空器囊體上。

優選地，待測拉袢的形狀為：V型拉袢、I型拉袢或雙V型拉袢。

優選地，拉袢承力測量裝置還包括儲氣部件，平面吹脹結構上設有充氣口；儲氣部件與該充氣口連接，并通過該充氣口向浮空器囊體與平面吹脹結構形成的可充氣的封閉空間內充氣體；氣體包括：空氣、氦氣或氮氣，使封閉空間內的氣體密度小于空氣密度。

優選地，拉袢承力測量裝置還包括支架，平面吹脹結構固定在支架上。

優選地，拉袢承力測量裝置還包括測力結構，測力結構包括滑輪和砝碼；砝碼利用牽引裝置，通過滑輪與待測拉袢連接，用于測量待測拉袢與浮空器囊體脫離時，待測拉袢的承力值。

優選地，本拉袢承力測量裝置還包括壓差傳感器和工控機，工控機與壓差傳感器和儲氣部件電連接；平面吹脹結構上還安裝有壓差口，壓差傳感器與壓差口連接；工控機通過壓差傳感器控制儲氣部件，用于使浮空器囊體與平面吹脹結構形成的封閉空間內的壓力保持在實際工況壓力。

優選地，平面吹脹結構還包括圓盤底座和法蘭圈，浮空器囊體固定在圓盤底座和法蘭圈之間。

另一方面，本發明還提供了一種拉袢承力測量方法，包括：

S1、將待測拉袢固定在浮空器囊體上；S2、將浮空器囊體安裝在平面吹脹結構上，向浮空器囊體與平面吹脹結構形成的封閉空間內充氣體，使該封閉空間內的壓力為待測拉袢實際使用時的工況壓力；S3、獲取待測拉袢與浮空器囊體脫離時，待測拉袢的承力值。

優選地，本拉袢承力測量方法的步驟S3包括：

S301、將測力結構利用牽引裝置與待測拉袢連接；S302、逐步增加測力結構中的砝碼重量，使待測拉袢的承力值逐步增大；S303、測量待測拉袢與浮空器囊體脫離時，待測拉袢的承力值。

本發明提供了一種拉袢承力測量裝置及方法，通過將待測拉袢固定在浮空器囊體上，模擬真實測量環境下，待測拉袢受到浮空器囊體的氣壓載荷；測量出待測拉袢與浮空器囊體脫離時，待測拉袢的承力值，實現了真實、準確地測量待測拉袢在浮空器上實際使用中的承力值。

附圖說明

圖1為本發明一優選實施方式提供的拉袢承力測量裝置的結構示意圖；

圖2為本發明一優選實施方式提供的拉袢承力測量裝置的結構俯視圖；

圖3為本發明一優選實施方式提供的拉袢承力測量方法的流程示意圖；

圖4為本發明一優選實施方式提供的拉袢承力測量方法的步驟流程圖。

其中：

1.待測試件2.平面吹脹結構3.壓差傳感器

4.測力結構5.儲氣部件6.工控機

7.牽引裝置8.待測拉袢9.浮空器囊體

10.圓盤底座 11.法蘭圈 12.充氣口

13.壓差口 14.支架 15.壓差傳感器

16.滑輪 17.砝碼。

具體實施方式