推力测试装置的制作方法

本实用新型涉及航空航天领域，具体而言，涉及一种推力测试装置。

背景技术：

涵道风扇相比于自由螺旋桨具有动力效率高、重量轻、结构合理等优点。此外，涵道风扇还具有气动噪声小、可大幅提高桨速的优点。因此，在越来越多的飞行器中将自有螺旋桨替换为动力效率更高的涵道风扇。为了方便控制，需要测量涵道风扇的推力，但是目前还没有有效测量涵道风扇推力的测试装置。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种推力测试装置，以解决现有技术中的无法有效测量涵道风扇推力的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种推力测试装置，用于测试涵道风扇的推力，推力测试装置包括：测试平台；导向结构，导向结构设置在测试平台上，涵道风扇可移动地设置在导向结构上；测力装置，测力装置设置在测试平台上并位于导向结构的导向方向上，测力装置通过连接件与涵道风扇连接以测量涵道风扇的推力。

进一步地，导向结构的导向方向与涵道风扇的轴线方向平行。

进一步地，测力装置上具有测力端，连接件为拉绳，连接件的一端固定在测力端上，连接件相对的另一端与涵道风扇连接，连接件与导向方向平行。

进一步地，推力测试装置还包括：固定结构，连接件通过固定结构与涵道风扇固定连接，固定结构设有与导向结构滑动配合的配合部，涵道风扇通过配合部可移动地设置在导向结构上。

进一步地，导向结构包括基体以及设置在基体上的导向槽或导向凸部，配合部与导向槽或导向凸部滑动连接。

进一步地，固定结构包括固定框，涵道风扇穿设并固定在固定框内，配合部设置在固定框的底部。

进一步地，固定结构还包括紧固件，涵道风扇通过紧固件固定在固定框上。

进一步地，推力测试装置还包括：固定基座，固定基座固定设置在测试平台上，测力装置装设在固定基座上。

进一步地，固定基座包括相对设置的第一安装平面、第二安装平面以及连接第一安装平面与第二安装平面的安装立面，第二安装平面贴设在测试平台上，测力装置安装在第一安装平面上。

进一步地，第一安装平面位于第二安装平面的上方，且第一安装平面与第二安装平面相互平行。

应用本实用新型的技术方案，推力测试装置包括固定设置在测试平台上的测力装置以及导向结构，涵道风扇与测力装置通过连接件连接并可移动地设置在导向结构上。当涵道风扇工作时，叶片转动产生预定方向的风，涵道风扇在反作用力的作用下将向与预定方向相反的方向移动。当涵道风扇不再向该方向移动时，则测力装置所测得的力即为涵道风扇所产生的风力。上述结构能够有效地测量出涵道风扇推力，解决了现有技术中的无法有效测量涵道风扇推力的问题，方便了对涵道风扇的控制，提高了飞行器的性能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的推力测试装置的实施例的立体结构示意图；以及

图2示出了图1的推力测试装置的测试结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、涵道风扇；10、测力装置；111、测力端；12、连接件；20、导向结构；21、基体；22、导向槽；30、固定结构；31、固定框；311、配合部；32、紧固件；40、测试平台；50、固定基座；51、第一安装平面；52、第二安装平面；53、安装立面。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1和图2所示，本实施例的推力测试装置用于测试涵道风扇1的推力。推力测试装置包括测试平台40、导向结构20以及测力装置10。其中，导向结构20设置在测试平台40上，涵道风扇1可移动地设置在导向结构20上；测力装置10设置在测试平台40上并位于导向结构20的导向方向上，测力装置10通过连接件12与涵道风扇1连接以测量涵道风扇1的推力。

应用本实施例的技术方案，推力测试装置包括固定设置在测试平台40上的测力装置10以及导向结构20，涵道风扇1与测力装置10通过连接件12连接并可移动地设置在导向结构20上。当涵道风扇1工作时，叶片转动产生预定方向的气流(即出风方向)，涵道风扇1在反作用力的作用下将向与预定方向(出风方向)相反的方向移动。当涵道风扇1不再向该方向移动时，则测力装置10所测得的力即为涵道风扇1所产生的风力。上述结构能够有效地测量出涵道风扇1推力，解决了现有技术中的无法有效测量涵道风扇推力的问题，方便了对涵道风扇的控制，提高了飞行器的性能。

如图1和图2所示，在本实施例中，导向结构20的导向方向与涵道风扇1的轴线平行。上述结构能够保证测力装置10的测力方向与涵道风扇1的滑动方向一致，从而使得测力装置测出的涵道风扇的推力值更加准确。

如图1和图2所示，在本实施例中，测力装置10上具有测力端111，连接件12为拉绳，连接件12的一端固定在测力端111上，连接件12相对的另一端与涵道风扇1连接，连接件12与导向结构20的导向方向平行。具体地，在推力测试之前，拉绳处于松弛状态。当进行推力测试时，涵道风扇的叶片转动产生预定方向的气流，涵道风扇1在反作用力的作用下将向与预定方向相反的方向移动，拉绳开始渐渐地拉紧。当拉绳绷紧且涵道风扇1不再向该方向移动时，测力端111所测得的力即为涵道风扇1所产生的推力。上述结构简单，且通过具有一定强度的拉绳连接来测量涵道风扇1的推力准确性高。优选地，在本实施例中，测力装置10为拉力计，拉力计上的测力挂钩即为测力端111，当然，本领域技术人员应当知道针对不同的测力装置，测力端的具体形式可以不同。进一步优选地，在本申请中拉绳为具有一定抗拉力强度的钢丝绳。此外，拉绳的延伸方向需要与导向方向平行以使得测得的推力值精准。在其他实施例中，连接件12也可为其他具有一定抗拉强度的连接杆或连接绳结构，并不以本实施例为限。

如图1和图2所示，在本实施例中，推力测试装置还包括固定结构30。连接件12通过固定结构30与涵道风扇1固定连接，固定结构30设有与导向结构20滑动配合的配合部311，涵道风扇1通过配合部311可移动地设置在导向结构20上。上述结构简单，使得涵道风扇1在移动过程中能够保持稳定，从而进一步使得测力装置测出的涵道风扇的推力值更加准确。

如图1和图2所示，在本实施例中，导向结构20包括基体21以及设置在基体21上的导向槽22或导向凸部，配合部311与导向槽22或导向凸部滑动连接。具体地，当导向结构20包括导向槽22时，配合部311为与导向槽22配合的配合凸块。当导向结构20包括导向凸部时，配合部311即为与导向凸部配合的配合凹槽。上述结构简单，易于加工。另外，在上述结构中，带有涵道风扇1的固定结构30能够在导向结构20上自由滑动，因此上述结构可以尽量模仿涵道风扇的工况，从而使得测力装置测出的涵道风扇的推力值更加符合实际情况、更加准确。

优选地，在本实施例中，导向结构20包括基体21以及设置在基体21上的导向槽22，配合部311为与导向槽22配合的配合块。导向槽22为两个，两个导向槽22设置在基体21的相对的两侧，配合块为两个，两个配合块与两个导向槽22一一对应设置。具体地，两个导向槽22分别为第一导向槽以及第二导向槽，二个配合块分别为与第一导向槽配合的第一配合块以及与第二导向槽配合的第二配合块。当固定结构30具有向第一导向槽的一侧倾斜的趋势时，第二导向槽的槽壁将会与第二配合块抵接，从而防止固定结构30向第一导向槽的一侧倾斜。同理，当固定结构30具有向第二导向槽的一侧倾斜的趋势时，第一导向槽的槽壁将会与第一配合块抵接，从而防止固定结构30向第二导向槽的一侧倾斜。因此，上述结构能够对固定结构30起到限位作用，保证固定结构30能够在导向结构20上顺利滑动。优选地，第一配合块与第二配合块可以为一体结构，也可以为分体结构，上述结构可以根据实际情况进行选择。

需要说明的是，如果固定结构30的重量过重，那么当固定结构30在导向结构20上滑动时，将会产生较大的摩擦力，这样会使得通过测力装置测出的涵道风扇1的推力的准确性差。为了解决上述问题，如图1所示，在本实施例中，固定结构30包括固定框31，涵道风扇1穿设并固定在固定框31内，配合部(配合块)设置在固定框31的底部。上述结构将固定结构30设置为质量较轻的框架结构，有效地降低了固定结构30的重量，大大地减少了摩擦力，进而保证了测量装置的测量结构的准确性。此外，为了进一步减小摩擦力，在本实施例中，导向结构20由铁芙蓉材料制成。

由于涵道风扇在工作过程中，产生的风力较大，固定框31可能会与涵道风扇1脱离，从而危害测试人员的健康。为了解决上述问题，如图1所示，在本实施例中，固定结构30还包括紧固件32，涵道风扇1通过紧固件32固定在固定框31上。在上述结构中，涵道风扇1水平穿设在固定框31内，并且通过紧固件32固定在固定框31上。上述结构能够保证在测量的过程中，涵道风扇1和固定框31之间不会发生相对位移，从而可以保证实验的安全性，保证测试人员的身体健康。此外，由于涵道风扇1和固定框31之间不会发生相对位移，因此上述结构还使得通过测力装置10测得的实验数据的准确性有所提高。优选地，在本实施例中，紧固件32为压紧螺栓，固定框31的上边框上设置有安装孔，压紧螺栓穿过所述安装孔后抵顶在涵道风扇1的外壁上，以将涵道风扇1固定在固定框31内。

优选地，在本实施例中，拉绳的一端设置在测力端111上，拉绳相对的另一端设置在紧固件32上。上述结构能够进一步保证拉绳与导向结构20的导向方向一致，从而保证拉力计测量的准确性。

优选地，如图1和图2所示，在本实施例中，固定框31包括外框体以及设置在外框体内的支撑梁。支撑梁包括第一支撑梁和第二支撑梁，外框体包括相对设置在两侧的第一边和第二边。其中，第一支撑梁的第一端设置在第一边上，第一支撑梁的第二端设置在外框体的底边上。第二支撑梁的第一端设置在外框体的底边上，第二支撑梁的第二端设置在第二边上。压紧螺栓穿过所述安装孔后抵顶在涵道风扇1的外壁上，以将涵道风扇1抵顶固定在第一支撑梁和第二支撑梁上。上述结构进一步避免了涵道风扇1从固定框31内脱出，保证了测试人员的健康。

如图1所示，在本实施例中，推力测试装置还包括：固定基座50，固定基座50固定设置在测试平台40上，测力装置10通过固定基座50固定在测试平台40上。上述结构能够保证固定基座50与拉力计不会发生相对位移，这样就可以保障拉力计的测力方向和涵道风扇1的滑动方向相一致，从而使得测力装置测出的涵道风扇的推力值更加准确。

如图1所示，在本实施例中，固定基座50包括相对设置的第一安装平面51、第二安装平面52以及连接第一安装平面51与第二安装平面52的安装立面53，第一安装平面51位于第二安装平面52的上方，测力装置10安装在第一安装平面51的上表面上，第二安装平面52贴设在测试平台40上。上述结构一方面具有足够的强度，避免在测力过程中晃动所导致的测量值不准确的情况发生。另一方面，上述结构简单、方便加工和生产。优选地，在本实施例中，安装立面53设置在第一安装平面51与第二安装平面52的边沿处，构成“匚”字形，上述结构简单，方便成型。当然，本领域技术人员应当知道，安装立面53还可以设置在第一安装平面51以及第二安装平面52的中部，构成“工”字形。

如图1所示，在本实施例中，第一安装平面51位于第二安装平面52的上方，且第一安装平面51与第二安装平面52相互平行。上述结构使得测力装置测出的涵道风扇的推力值更加准确。

下面具体介绍一下推力测试装置的安装过程：

首先，将测试平台40用螺栓固定在实验台上的相应位置以便测试人员操作。然后将拉力计与固定基座50通过螺栓连接在一起。然后，将拉力计与固定基座50固定在测试平台40的一侧。接着，将两个配合块分别与两个导向槽22组合在一起，将涵道风扇1水平固定在固定框31内并用螺栓将其压紧。这样涵道风扇1就可以在导向槽22上自由滑动，从而可以尽量模仿涵道风扇的工况。最后用拉绳将拉力计的测力端111和螺栓连接在一起，并保证拉绳的伸直和水平状态。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。