[發明專利]應用于風洞測力試驗中的天平或模型裝配平臺及準備方法

有效

• 申請號: 202310083074.5
• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN115781582B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 向光偉;劉大偉;彭鑫;王元靖;趙寬;姚丹;廖大鑫;陳昇展;劉光遠
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: B25B27/00
• 分類號: B25B27/00;G01M9/08;G01M9/06
• 代理公司: 綿陽遠卓弘睿知識產權代理事務所(普通合伙) 51371
• 代理人: 蔣海燕

1.一種應用于風洞測力試驗中的天平或模型裝配平臺，包括裝配主體以及與其相配合的配套單元，其特征在于，所述裝配主體被配置為包括：

與安裝面相配合的基座，其上相對設置有立式軸承座；

截面為U形的俯仰轉接件，其兩端分別設置有與立式軸承座相配合的旋轉主軸Ⅰ；

以可轉動方式設置在俯仰轉接件上的裝配接頭；

與俯仰轉接件傳動連接的俯仰執行組件；

與裝配接頭傳動連接的滾轉執行組件；

其中，所述裝配接頭通過相應的過渡接頭與天平或模型進行連接，所述基座內部設置有與俯仰執行組件、滾轉執行組件相配合的電氣部件；

所述俯仰執行組件被配置為包括相配合的自動式執行部件Ⅰ和手動式執行部件Ⅰ，所述手動式執行部件Ⅰ被配置為包括：

通過支撐機構設置在基座上的手動式機構Ⅰ；

通過同步帶Ⅰ、同步輪Ⅰ與手動式機構Ⅰ的動力輸出端傳動連接的傳動軸Ⅰ；

與傳動軸Ⅰ另一端傳動連接的直角行星減速機Ⅰ；

所述自動式執行部件Ⅰ被配置為包括：

帶剎車的伺服電機Ⅰ；

與伺服電機Ⅰ動力輸出端傳動連接的直角行星減速機Ⅱ；

其中，所述直角行星減速機Ⅱ、直角行星減速機Ⅰ均與回轉減速機Ⅰ傳動連接，所述回轉減速機Ⅰ與旋轉主軸Ⅰ傳動連接，所述回轉減速機Ⅰ通過相配合的安裝機構與基座上的支撐座連接；

所述回轉減速機Ⅰ被配置為采用蝸輪Ⅰ與蝸桿相配合的結構。

2.如權利要求1所述應用于風洞測力試驗中的天平或模型裝配平臺，其特征在于，還包括設置在基座上以對各部件進行封裝的外殼，所述外殼上設置有與俯仰執行組件、滾轉執行組件通信連接的控制終端；

其中，所述外殼在與裝配接頭相配合的位置上設置有可供裝配接頭伸出的窗口，所述窗口上設置有防塵的風琴套。

3.如權利要求1所述應用于風洞測力試驗中的天平或模型裝配平臺，其特征在于，所述滾轉執行組件被配置為包括相配合的自動式執行部件Ⅱ和手動式執行部件Ⅱ，所述手動式執行部件Ⅱ被配置為包括：

與手動式機構Ⅰ并排設置的手動式機構Ⅱ；

通過同步帶Ⅱ、同步輪Ⅱ與手動式機構Ⅱ的動力輸出端傳動連接的傳動軸Ⅱ；

與傳動軸Ⅱ傳動連接的行星減速機；

所述自動式執行部件Ⅱ被配置為包括：

帶剎車的伺服電機Ⅱ；

與伺服電機Ⅱ動力輸出端傳動連接的直角行星減速機Ⅲ；

其中，所述行星減速機、直角行星減速機Ⅲ均與回轉減速機Ⅱ傳動連接，所述回轉減速機Ⅱ與俯仰轉接件內的旋轉主軸Ⅱ傳動連接，所述旋轉主軸Ⅱ的外殼與裝配接頭傳動連接。

4.如權利要求3所述應用于風洞測力試驗中的天平或模型裝配平臺，其特征在于，還包括分別與旋轉主軸Ⅰ、旋轉主軸Ⅱ相配合的編碼器Ⅰ、編碼器Ⅱ；

所述過渡接頭上以可拆卸的方式設置有傾角傳感器。

5.如權利要求3所述應用于風洞測力試驗中的天平或模型裝配平臺，其特征在于，所述回轉減速機Ⅱ被配置為采用蝸輪Ⅱ與分體式蝸桿相配合的結構，所述分體式蝸桿被配置為包括：窄螺距蝸桿、寬螺距蝸桿；

其中，所述窄螺距蝸桿、寬螺距蝸桿分別與蝸輪Ⅱ一個側面的蝸輪齒接觸。

6.如權利要求2所述應用于風洞測力試驗中的天平或模型裝配平臺，其特征在于，所述外殼上設置有對旋轉主軸Ⅰ的俯仰位置進行限定的上限位軸、下限位軸、上接近開關、下接近開關。

7.一種如權利要求1-6任一項所述天平或模型裝配平臺的準備方法，其特征在于，所述準備方法被配置為包括對俯仰執行組件、滾轉執行組件的零位確定、復位、復檢；

所述零位確定通過傾角傳感器對俯仰執行組件、滾轉執行組件在兩個方向進行自動校平，以確定俯仰及滾轉的零位；

所述復位是通過觸摸屏同時設置傾角傳感器和各編碼器的顯示角度，并在確定零位后，將各編碼器顯示角度與傾角傳感器調整至一致，當旋轉至預定位置后，利用電氣復位功能控制伺服電機轉動自動復位；

所述復檢是在復位后，通過觸摸屏同時設置傾角傳感器和各編碼器的顯示角度，當各處顯示角度均為零位時，判定其位置準確。

8.權利要求7所述天平或模型裝配平臺的準備方法，其特征在于，還包括：

通過控制終端控制伺服電機以對天平俯仰角度、滾轉角度進行角度調整；

所述角度調整的策略被配置為包括：

S1，通過編碼器進行第一次粗調，粗調時通過設置支桿的預偏角度，對天平所需要調整的角度進行補償，以使前端被調整的測量平面在俯仰方向和滾轉方向誤差小于1度；

S2，通過傾角傳感器實測值進行第二次粗調，在第一次粗調完成后，確定傾角傳感器是否放置到位，當傾角傳感器實測角度與編碼器差異大于5度時，則需要對系統狀態進行確認；

否則控制終端自動讀取傾角傳感器的俯仰角度和滾轉角度，以作為PID調節的角度輸入，以控制角度最終達到所需要的控制精度。