[實用新型]一種精確調整風洞桿式測力天平滾轉角的加載裝置

有效

• 申請號: 202123161961.5
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN216899543U
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 薛棟;方養田;王歡;袁先士;于衛青;蔣勝矩
• 申請（專利權）人: 西安現代控制技術研究所
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 周恒

本實用新型屬于風洞試驗技術領域，具體涉及一種精確調整風洞桿式測力天平滾轉角的加載裝置。所述加載裝置包括：加載頭、頂尖、頂窩、掛鉤、連接桿和托盤；本實用新型提供一種精確調整風洞桿式測力天平滾轉角的加載裝置，要求通過該加載裝置，能夠在豎直方向對天平實施精確加載，利用加載裝置上部的測量基準平面，能夠準確測量天平滾轉角，測量調整準確方便，最多通過2到3次加載即可完成天平滾轉角的調整工作。本實用新型通過快速精確地調整風洞桿式測力天平滾轉角，使得風洞天平安裝使用狀態與天平校準狀態在滾轉方向的角度盡可能保持一致，同時加載精確、測量準確、調整方便、安裝拆卸便捷，并且通用性好。

技術領域

本實用新型屬于風洞試驗技術領域，具體涉及一種精確調整風洞桿式測力天平滾轉角的加載裝置。

背景技術

天平是風洞測力試驗關鍵的測量傳感器，其功能是分解并測量作用于試驗模型上的氣動載荷的大小、方向和作用點。天平在投入風洞使用之前，需在天平校準設備上進行校準，按照已知的坐標系對天平精確施加靜態載荷，獲得應變天平各元電壓信號輸出與施加載荷之間的定量關系，即天平校準公式，以供風洞測力試驗使用。

風洞測力試驗中，天平校準公式合理正確使用的前提是天平在風洞中滾轉方向的安裝使用狀態與天平校準狀態一致。若天平在風洞中滾轉方向的安裝狀態與天平校準狀態不一致，例如滾轉方向存在安裝角γ，試驗中當模型受到一個法向力Y時，天平測量得到的法向力為Y ×cosγ，同時會輸出一個側向力Y×sinγ，導致縱橫向測力相互干擾，影響風洞試驗數據質量。

目前，調整測力天平滾轉角的普遍做法是通過加載裝置給天平法向力元施加載荷，計算側向力元輸出載荷，然后調整天平滾轉角，盡可能減少側向力元的輸出，保證天平安裝使用狀態與校準狀態一致，以減小法向力和側向力元之間的相互干擾。通過對國內幾座風洞加載裝置的調查研究，風洞中天平的加載裝置普遍采用吊鉤、掛環、繩索等方式加載，加載裝置較為簡易，加載重復性較差，而且加載裝置本身沒有滾轉角度測量基準平面，力的加載與角度測量獨立進行，未耦合在一套裝置上，最終往往需要人工多次調整天平滾轉角才能達到使用要求。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型要解決的技術問題是：如何提供一種精確調整風洞桿式測力天平滾轉角的加載裝置，要求通過該加載裝置，能夠在豎直方向對天平實施精確加載，利用加載裝置上部的測量基準平面，能夠準確測量天平滾轉角，測量調整準確方便，最多通過2到3次加載即可完成天平滾轉角的調整工作。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種精確調整風洞桿式測力天平滾轉角的加載裝置，所述加載裝置包括：加載頭1、頂尖2、頂窩3、掛鉤4、連接桿5和托盤6；

定義縱向-橫向-法向的三軸坐標系，其中，縱向設置為測力天平 8軸向方向，橫向為水平面上與縱向垂直的方向，法向為垂直方向；

所述加載頭1為一方框形部件，其左右設有縱向梁，前后設有橫向梁，兩個縱向梁和兩個橫向梁構成一個框體結構，該框體結構上部設有水平平面，用作測量基準平面，放置角度測量儀器；

所述兩個縱向梁中部沿法向設置所述頂窩3；對于左右兩個頂窩 3而言，各有一個頂尖2與其配合；

所述掛鉤4數量設有兩個，每個掛鉤4的兩端沿法向布放，即掛鉤4豎直放置；每個掛鉤4的一端設置一個頂尖2，頂尖2沿法向與所述頂窩3配合，掛鉤4的另一端連接豎直設置的連接桿5上端，連接桿5下端設置托盤6；托盤6上放置標準砝碼7；

前后設置的兩個所述橫向梁中，位于后面的橫向梁上設有圓錐孔，用于與測力天平8的圓錐端頭配合，使得測力天平8通過圓錐面匹配插設于加載頭1中。

其中，所述兩個縱向梁中部沿法向設置圓孔，所述圓孔中設置所述頂窩3。

其中，所述掛鉤4為U形結構。