[發明專利]一種氣浮式應變天平

有效

• 申請號: 201711445475.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108398228B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 陳丁;王蘇寧;余奕甫;馬洪強
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種氣浮式應變天平，其特征在于：包括芯軸(1)、用于測量軸向力的軸向力組件(2)和用于測量側力、法向力、俯仰力矩、滾轉力矩、偏航力矩的五分量組件(3)，芯軸(1)的一端套在軸向力組件(2)內部，其中部與軸向力組件(2)的端部固定連接，另一端伸出軸向力組件外與測試支架固定連接，所述芯軸(1)內部設有中空通孔，且該中空通孔位于軸向力組件內部的端部堵塞，另一端開口，芯軸(1)側壁上設有多個氣孔與中空通孔相連，壓縮氣體沿芯軸(1)中空通孔充入，軸向力組件與芯軸(1)之間因充滿壓縮氣體而形成懸浮，軸向力組件用于測量軸向力；軸向力組件(2)套在五分量組件(3)內部，五分量組件(3)套在被測模型內部；五分量組件(3)的一端與被測模型固定連接，另一端與套在其內部的軸向力組件(2)與芯軸(1)固定連接的端部相對的另一端固定連接，壓縮氣體沿芯軸(1)中空通孔充入后，軸向力組件(2)與五分量組件(3)之間也因充滿壓縮氣體而形成懸浮，五分量組件(3)測量側力、法向力、俯仰力矩、滾轉力矩、偏航力矩時不對軸向力的載荷產生影響。

2.根據權利要求1所述的一種氣浮式應變天平，其特征在于：所述芯軸(1)包括錐形連接段和等直段，等直段靠近錐形連接段部位與軸向力組件(2)固定連接，錐形連接段與測試支架通過錐面配合連接，并用楔子拉緊。

3.根據權利要求1所述的一種氣浮式應變天平，其特征在于：所述軸向力組件(2)通過軸向力測量元件測量軸向力，所述軸向力測量元件安裝在軸向力組件的側壁上的豎直梁式結構上，軸向力測量元件所在平面垂直于所述軸向力組件(2)的軸線。

4.根據權利要求1所述的一種氣浮式應變天平，其特征在于：所述芯軸(1)、軸向力組件(2)和五分量組件(3)同軸放置。

5.根據權利要求1所述的一種氣浮式應變天平，其特征在于：所述五分量組件(3)與被測模型通過銷釘固定；所述五分量組件(3)與軸向力組件(2)通過銷釘固定；所述軸向力組件(2)與芯軸(1)通過銷釘固定。

6.根據權利要求1所述的一種氣浮式應變天平，其特征在于：所述五分量組件(3)通過側力測量元件測量側力，通過法向力測量元件測量法向力，通過俯仰力矩測量元件測量俯仰力矩，通過滾轉力矩測量元件測量滾轉力矩，通過偏航力矩測量元件測量偏航力矩；側力測量元件、法向力測量元件、俯仰力矩測量元件、滾轉力矩測量元件和偏航力矩測量元件安裝在多個矩形梁上，安裝面平行于五分量組件(3)軸線；

所述俯仰力矩測量元件、法向力測量元件和滾轉力矩測量元件的安裝面位于經過五分量組件軸線且與五分量組件橫截面垂直的平面上，俯仰力矩測量元件、法向力測量元件和滾轉力矩測量元件均為1對，每對俯仰力矩測量元件、法向力測量元件和滾轉力矩測量元件均相對于五分量組件軸線對稱布置；偏航力矩測量元件、側力測量元件布置于與俯仰力矩測量元件、法向力測量元件和滾轉力矩測量元件相垂直的平面上，偏航力矩測量元件、側力測量元件均為1對，每對偏航力矩測量元件、側力測量元件，相對于五分量組件軸線對稱布置。

7.根據權利要求6所述的一種氣浮式應變天平，其特征在于：所述芯軸(1)內部平行于軸線并避開氣孔和中空通孔的位置布有多個出線孔，用于軸向力測量元件、側力測量元件、法向力測量元件、俯仰力矩測量元件、滾轉力矩測量元件和偏航力矩測量元件出線。

8.根據權利要求1～7任一項所述的一種氣浮式應變天平，其特征在于：還包括保護套(4)，保護套(4)與五分量組件(3)固定端固定，罩住所有測量元件，其外表面與五分量組件(3)外表面平行。