[發明專利]一種小尺寸小載荷六分量應變天平

在審

• 申請號: 202110181663.8
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112816175A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 孫侃;楊中艷;鄭芳
• 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: 范曉毅

1.一種小尺寸小載荷六分量應變天平，其特征在于，包括天平主體，五分量測力元件，模型連接錐(1)，支桿連接錐(12)和X向測力元件；

天平主體兩端分別通過五分量測力元件與模型連接錐(1)及支桿連接錐(12)連接，五分量測力元件用于測量升力、側向力、滾轉力矩、偏航力矩、俯仰力矩；

天平主體上設有第一主體分離槽(15)，將天平主體分為天平主體一(6)和天平主體二(21)；所述第一主體分離槽(15)為穿過所述天平設計中心的前后貫通的斜槽，所述天平設計中心為天平主體的橫向對稱軸和縱向對稱軸的交點；

天平設計中心位置開有沿Z向貫通的通槽，X向測力元件位于通槽內；所述X向測力元件包括X向測量梁支撐座(7)和X向測量梁(8)；所述X向測量梁(8)為單片梁結構，通過測量梁支撐座(7)分別連接天平主體一(6)和天平主體二(21)，用于測量阻力；

X、Y和Z向為應變天平坐標系中X、Y和Z軸的方向；應變天平坐標系以天平設計中心為原點，X軸為應變天平軸向，Y軸為與水平面的垂直方向，Z軸按照右手定則確定。

2.根據權利要求1所述的一種小尺寸小載荷六分量應變天平，其特征在于，所述X向測量梁(8)平行于YZ平面的截面形狀為矩形，X向測量梁(8)在Z方向的長度為6～8mm。

3.根據權利要求1所述的一種小尺寸小載荷六分量應變天平，其特征在于，X向測量梁(8)通過設于四周的4個測量梁支撐座(7)與天平主體連接；X向測量梁(8)與天平主體非連接處的間隙尺寸≥0.5mm。

4.根據權利要求1所述的一種小尺寸小載荷六分量應變天平，其特征在于，所述測量梁支撐座(7)X方向的長度為1.6～2.0mm，Y方向的長度為0.5～0.6mm，Z方向的長度為1.0～1.2mm；所述測量梁支撐座(7)與X向測量梁(8)連接處設有半徑為0.2～0.4mm的圓角。

5.根據權利要求1所述的一種小尺寸小載荷六分量應變天平，其特征在于，還包括支撐梁結構，所述支撐梁結構為四組，且任一組支撐梁結構均存在與之關于XZ平面對稱分布的一組支撐梁結構，以及關于YZ平面對稱分布的另一組支撐梁結構；所述每組支撐梁結構包括2～4根X向支撐梁(5)，對應變天平所受X方向的力起支撐作用；所述X向支撐梁(5)沿天平軸向等距排列，厚度≤0.4mm。

6.根據權利要求1所述的一種小尺寸小載荷六分量應變天平，其特征在于，所述五分量測力元件包括兩根Z向測量梁(3)和一根Y向測量梁(4)，所述兩根Z向測量梁(3)分別位于Y向測量梁(4)的兩側；Z向測量梁(3)和Y向測量梁(4)的橫截面均為矩形。

7.根據權利要求1所述的一種小尺寸小載荷六分量應變天平，其特征在于，所述天平主體直徑≤10mm。

8.根據權利要求1所述的一種小尺寸小載荷六分量應變天平，其特征在于，所述小尺寸小載荷六分量應變天平還包括基準平面(9)，所述基準平面(9)與XZ平面平行，用于天平安裝時進行角度測量。

9.根據權利要求1所述的一種小尺寸小載荷六分量應變天平，其特征在于，所述小尺寸小載荷六分量應變天平為一體成型的天平。

10.根據權利要求1所述的一種小尺寸小載荷六分量應變天平，其特征在于，所述小尺寸小載荷六分量應變天平對阻力-10N～10N、升力-35N～35N、側向力-10N～10N、滾轉力矩-1N*m～1N*m、偏航力矩-1N*m～1N*m、俯仰力-1.8N*m～1.8N*m范圍內的載荷進行測量。