一种压电式变力值比标定装置的制作方法

本发明属于传感、测控领域，特别应用于航空航天、国防军工等领域发动机的推力矢量测试，本装置可对飞行器矢量发动机进行力测量以及标定，即x方向力fx(阻力)、y方向力fy(偏航力)、z方向力fz(升力)。

背景技术：

随着现代航空航天工业的迅速发展,火箭发动机推力矢量测量,特别是推力矢量随机测量的功能越来越成为发动机发展的一个重要方面,推力矢量作为航天飞行器发动机的关键性能参数，在飞行器姿态控制、位置保持、减速着陆等方面具有重要意义。目前国内由于缺乏必要的动态测试装置,对轨控发动机推力的测试缺乏足够的精度,难以满足高精度、高机动性的动态运行轨道控制要求。而且,发动机在试验时,一般只测量沿轴向的推力分量,而忽略其它分量,因此所测得的推力只是一个主推力分量而不是整个推力。因此,我国迫切需要研制出一种即适合于动态测试,又能准确地测量多分力的推力矢量测试装置。本发明能够在不同位置方向对推力矢量发动机进行标定及加载测试，还能够通过力值比(最大分量与最小分量之比)得到与角度的关系。传统发动机推力矢量测量装置只能加载正交力，而本发明可以在xoy平面内任意角度进行测量，测量装置可以在任意角度进行安装测试。本发明是一种能够在不同力值比情况下进行测试，且能够测试在xoy平面上加载跨度为70度的矢量力的装置。

技术实现要素：

本发明是一种能够测试发动机推力矢量特性的装置结构，而且能够在不同力值比情况下进行测试，且能够测试在xoy平面上加载跨度为70度的矢量力。

本发明的技术方案：

一种压电式变力值比标定装置，含有主向测力部分和侧向测力部分,包括1固定板；2侧向加固板；3圆弧轨道；4液压油缸；5标准力传感器；6高刚性支撑杆；7传感器固定单元；8压电式三向力传感器；9导向块；10下钛板；11上钛板；12上盖板；13下盖板；14加载单元，固定板1的侧面固定两块侧向加固板2，在侧向加固板2上用螺栓固定了一个圆弧轨道3，圆弧轨道3上有一个槽，在槽上安装一个导向块9，对液压油缸4进行导向，在液压油缸4活塞杆底部连接标准力传感器5，在液压缸4的外侧有两根高刚性支撑杆6，将四个压电式三向力传感器8固定在上钛板11与下钛板10之间，传感器固定单元7把上钛板11及下钛板10固定在固定板1一侧。所述的导向块可沿圆弧轨道进行切向移动。

本发明的有益效果：本发明的一种卧式一体化推力矢量测试装置，该装置结构工艺性好、精度高，及静态标定和动态测试于一体，能够同时进行空间力和力矩的测试，能够更全面、准确的测试发动机推力矢量特性，而且能够在不同力值比情况下进行测试，且能够测试在xoy平面上加载跨度为70度(-35到35度)的矢量力。

附图说明

图1为本发明卧式一体化推力矢量测试装置的结构示意图。

图2为本发明卧式一体化推力矢量测试装置的结构示意图。

图中：1固定板；2侧向加固板；3圆弧轨道；4液压油缸；5标准力传感器；6高刚性支撑杆；7传感器固定单元；8压电式三向力传感器；9导向块；10下钛板；11上钛板；12上盖板；13下盖板；14加载单元。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细说明本发明的具体实施方式。

实施例

如图1、图2所示：

侧向测力部分包括固定板1、传感器固定单元7、压电式三向力传感器8、下钛板10、上钛板11和加载单元14，所述的固定板1、传感器固定单元7、下钛板10、上钛板11和加载单元14上开有通孔，上钛板11固定于固定板1上；下钛板10和上钛板11设有四个压电式三向力传感器8；传感器固定单元7固定于下钛板10上；加载单元14嵌入传感器固定单元7的通孔中，并固定于下钛板10上；

主向测力部分包括侧向加固板2、圆弧轨道3、液压油缸4、标准力传感器5、高刚性支撑杆6、导向块9、上盖板12和下盖板13，上盖板12和下盖板13间通过2根高刚性支撑杆6连接，液压油缸4固定连接于上盖板12和下盖板13之间，标准力传感器5安装液压油缸4上；

圆弧轨道3开设有滑槽，导向块9在滑槽内滑动；2根高刚性支撑杆6和液压油缸4均穿过并连接在导向块9上，随导向块9在滑槽内滑动；圆弧轨道3两侧通过侧向加固板2固定于固定板1上；导向块9在圆弧轨道3的滑槽内切向移动，完成变力值比力矢量的加载。

如图所示，导向块9在xoy平面内进行跨度为70度的摆动，圆弧轨道3限定矢量力的加载角度，实现不同力值比矢量力的测试。

虽然本发明以上述较佳的实施例对本发明做出了详细的描述，但并非用上述实施例限定本发明。本领域的技术人员应当意识到在不脱离本发明所给出的技术特征和范围的情况下，对技术所作的增加及本领域一些同样内容的替换，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种压电式变力值比标定装，能够适用于不同位置方向对推力矢量发动机进行标定及加载测试，还能够通过力值比得到与角度的关系的压电式不同力值比标定装置。该装置主要包括固定板、侧向加固板、圆弧轨道、液压油缸、标准力传感器、高刚性支撑杆、传感器固定单元、压电式三向力传感器、导向块、下钛板、上钛板、上盖板、下盖板和加载单元。本发明装置的优点是结构工艺性好、精度高，及静态标定和动态测试于一体，能够同时进行空间力和力矩的测试，能够更全面、准确的测试发动机推力矢量特性，而且能够在不同力值比情况下进行测试，且能够测试在XOY平面上加载跨度为70度的矢量力。

技术研发人员：贾振元;张军;田雨;任宗金;韩煜
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2017.05.16
技术公布日：2017.09.12