一种受力测量装置的制作方法

文档序号:13218492阅读:309来源:国知局
技术领域本发明涉及试验测试技术领域,具体是涉及一种用于测试水平运动物体的水动力性能的受力测量装置。

背景技术:
水下航行器以及新型水下推进装置(吊舱、舵桨等)的技术指标要求越来越高,设计越来越精细化,需要对其受力情况进行具体测量分析,进一步优化设计。中国发明专利(CN201410728908.4)公开了一种水下吊舱(舵桨)推进装置模型的驱动及推力、扭矩测试系统,适用于采用吊舱(舵桨)的舰船或水下潜器模型推进性能试验,包括驱动模块、测量模块和传输模块。驱动模块采用高功率密度、可工作于水下环境的高效直流电机,转速控制精度要求高;电机旋转轴连接测量模块。测量模块另一端连接螺旋桨,测量模块的应变片微应变直接反映螺旋桨的性能特征,消除了密封圈、齿轮等部件摩擦的影响;传输模块通过非接触耦合方式传输信号和测量模块的应变片全桥线路的输入电压。但是上述的测试系统主要是测量被测物体中的某个部件,而不能实现对整个被测物体的受力情况进行测量分析,另外上述测试系统不能实现对测量物体在试验过程中水平面内任意角度的旋转,而且上述测试系统中的驱动模块位于被测物体内部,而测试系统本身不含有驱动模块。

技术实现要素:
针对现有技术中存在的上述问题,旨在提供一种受力测量装置,可根据试验要求任意调节水平运动物体在水平面内的转动角度,同时测量整个物体的受力状况。具体技术方案如下:一种受力测量装置,用于测试水平运动物体的水动力性能,包括:一测试平台,呈框体状结构;一电机安装座,可拆卸地安装在所述测试平台上;一电机,倒置于所述电机安装座上;一传动轴,传动连接所述电机的输出轴和所述水平运动物体的动力机构;一可调节角度盘,位于所述输出轴的正下方;一检测单元,具有若干个两端分别连接电机安装座和所述可调节角度盘的拉压传感器;以及一外套管,轴向套装在所述传动轴的外围,且两端分别连接所述可调节角度盘和所述水平运动物体;其中,所述电机的输出轴贯穿所述电机安装座,并且,所述电机的输出轴和所述传动轴之间由一万向接头铰接;所述可调节角度盘包括固定盘和活动盘,并且,所述活动盘套装在所述外管套上,所述固定盘和所述外管套由轴承连接。在本发明提供的受力测量装置中,还具有这样的特征,所述传感器的两端分别由一角板连接至所述电机安装座以及所述固定盘上。在本发明提供的受力测量装置中,还具有这样的特征,所述固定盘的边缘部位设置一刻度盘,并且,所述活动盘的边缘设置指向所述刻度盘的指针。在本发明提供的受力测量装置中,还具有这样的特征,所述固定盘和所述活动盘由数根绕所述传动轴环形阵列分布的螺杆紧固连接,并且,所述固定盘于每根所述螺杆的贯穿部位开设弧形孔。在本发明提供的受力测量装置中,还具有这样的特征,若干个所述传感器绕所述输出轴的轴心线环形阵列分布,并且,各所述传感器相互独立并相互耦合。在本发明提供的受力测量装置中,还具有这样的特征,所述电机安装座包括一顶板和两个支座,其中,所述支座的两端分别连接所述顶板和所述测试平台。在本发明提供的受力测量装置中,还具有这样的特征,所述支座与所述测试平台由螺纹紧固件紧固连接。在本发明提供的受力测量装置中,还具有这样的特征,所述顶板的上端面设置至少一吊耳。上述技术方案的积极效果是:(1)本发明中通过万向接头将电机的输出轴与传动轴相连,且电机的输出轴下方设置有可调节角度盘,解决了水平运动物体在水平面内进行任意角度旋转的问题,同时在可调节角度盘与电机安装座之间设置若干拉压传感器,且每个传感器之间彼此独立并相互耦合,使得对水平运动物体的受力测量分析更加的精准。(2)本发明中通过固定盘上的刻度盘以及活动盘上的指针相配合,显示定量的旋转水平运动物体的试验角度,使得水平运动物体得到的受力数据更加的精准。(3)本发明中提到支座与测试平台之间采用螺纹紧固件紧固连接,这样便于调整电机安装座在测试平台上的位置。附图说明图1为本发明受力测量装置的结构示意图;图2为本发明受力测量装置中缺少测试平台的结构示意图;图3为图2中A-A剖面线所得的剖视图;图4为图3中B-B剖面线所得的剖视图。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下实施例结合附图对本发明提供的受力测量装置作具体阐述。图1为本发明受力测量装置的结构示意图;图2为本发明受力测量装置中缺少测试平台的结构示意图;图3为图2中A-A剖面线所得的剖视图;图4为图3中B-B剖面线所得的剖视图。如图1至图4所示,本实施例提供一种受力测量装置,用于测试水平运动物体(如水下潜航器或水下推进系统)的水动力性能,该受力测量装置包括:一测试平台1、一电机安装座2、一电机3、一传动轴4、一可调节角度盘5、一检测单元以及一外套管6。具体的,测试平台1呈框体结构,其上设置有电机安装座2,且电机安装座2与测试平台1之间采用可拆卸连接;电机3倒置于电机安装座2上,且电机3的输出轴贯穿电机安装座2,其中,电机3的输出轴与传动轴4的输入端传动连接,且传动轴4的输出端与水平运动物体10的动力机构相连,将电机3产生的驱动力作为水平运动物体10的动力来源;电机3输出轴的正下方设置有可调节角度盘5,用以调整水平运动物体10的试验角度;可调节角度盘5与电机安装座2之间设置有检测单元,其中,检测单元包括若干个拉压传感器7,用以测量水平运动物体10的受力情况;外套管6轴向套装在传动轴4的外围,且外套管6的两端分别连接可调节角度盘5和水平运动物体10,其中外套管6与可调节角度盘5之间由轴承连接。在一种优选的实施方式中,如图1所示,在电机3的输出轴与传动轴4之间设置有一万向接头8,使得水平运动物体10的受力状况出现更加的多元化,测量结果更加的精准。在一种优选的实施方式中,如图1所示,电机3通过数据线与控制器相连,作为水平运动物体10的动力输入,同时电机3可根据水平运动物体10所需的转速进行无极调控,而且还可以根据水平运动物体10的动力输入要求,更换不同功率的电机3,满足多工况测试要求。作为进一步优选实施方式中,如图4所示,可调节角度盘5包括:一固定盘51,呈盘状结构,与外套管6之间通过轴承连接;一活动盘52,位于固定盘51之下,其中,固定盘51和活动盘52共同嵌套在外套管6的一端,同时通过固定盘51与活动盘52之间的锁定结构固定两者之间的相对位置;当水平运动物体10的位置调整到试验位置时,通过固定盘51与活动盘52之间的锁定结构固定两者之间的相对位置,提高水平运动物体10受力试验的测量数据。固定盘51和活动盘52由数根绕所述传动轴4环形阵列分布的螺杆512紧固连接,并且,固定盘51于每根螺杆512的贯穿部位开设弧形孔511。当水平运动物体10调整到指定位置后,通过拧紧螺杆512,则可固定固定盘51与活动盘52之间的相对位置,从而确保测量的准确性。作为进一步优选实施方式中,如图4所示,固定盘51的边缘部位设置一刻度盘513,并且,活动盘52的边缘设置指向刻度盘513的指针521,且指针521在刻度盘513的活动范围与固定盘51上弧形孔511的弧形长度相当,从而将水平运动物体10角度调节的大小及方向的定性测试转变成定量测试,使得水平运动物体10的受力测量数据更加的精准。作为进一步优选实施方式中,如图1所示,传感器7绕电机3输出轴的轴心线环形阵列分布,同时每个传感器7之间彼此独立,且相互耦合,图中所示的传感器7数量为三个,传感器7的两端各通过一角板分别与电机安装座2的下表面以及可调节角度盘5中的固定盘51相连接,将传感器7固定在可调节角度盘5与电机安装座2之间。作为进一步优选实施方式中,如图1、图3所示,外套管6的下端与水平运动物体10之间通过一法兰盘9相连,且传动轴4与所述水平运动物体10内部的动力装置传动连接,并且根据法兰盘9的不同可根换不同的水平运动物体10,对不同的水平运动物体10进行受力测量分析。作为进一步优选实施方式中,如图1所示,电机安装座2包括一顶板21和一支座22,其中,支座22的一端与顶板21相连,另一端与测试平台1通过螺纹紧固件紧固连接;顶板21的两侧各设置一吊耳23,便于受力测量装置的安装与运输。以下,以一种具体的实施方式进行说明,需要指出的是,以下实施方式中所描述之结构、工艺、选材仅用以说明实施方式的可行性,并无限制本发明保护范围之意图。在试验测量时,通过电机3输出动力,并依次通过电机3的输出端、万向接头8以及传动轴4,驱动水平运动物体10运动,且在运动方向的受力情况通过传感器7实时记录,完成受力测量。本实施例中通过万向接头将电机的输出轴与传动轴相连,且电机的输出轴下方设置有可调节角度盘,解决了水平运动物体在水平面内进行任意角度旋转的问题,同时在可调节角度盘与电机安装座之间设置若干拉压传感器,且每个传感器之间彼此独立并相互耦合,使得对水平运动物体的受力测量分析更加的精准。以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。
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