一种二自由度全尺寸舱门铰链力矩加载方法及装置与流程

本发明涉及风洞试验，具体为一种二自由度全尺寸舱门铰链力矩加载方法及装置。本发明能够实现不同类型飞行器全尺寸舱门铰链力矩的校准，尤其适用于高速风洞全尺寸舱门铰链力矩的校准。

背景技术：

1、为了达到隐身的目的，新一代战斗机普遍采用内埋式武器装载方式，简称内埋武器系统。当进行武器发射时，内埋武器系统需要完成舱门迅速开启、武器出舱与分离投放、发射装置收回、舱门快速关闭等动作。因此，在弹舱研制过程中，为了保证舱门快速、准确、可靠地实现开闭功能，精准测量舱门上承受的铰链力矩显得尤为重要，其能为研制舱门作动器及相关控制系统提供载荷依据。

2、随着大尺寸风洞的建成、投产，全尺寸飞行器或飞行器的全尺寸部件的风洞试验成为可能，其能准确模拟飞行器在真实环境中的受载情况。

3、目前，现有技术中，全尺寸铰链力矩的校准装置针对性较强，基本采用一一对应的方式，即一种加载装置对应一种型号的全尺寸舱门铰链力矩的校准。现有技术的缺点在于：造价高，且不具有通用性，调试过程繁琐，效率低，校准精度低。

4、为此，迫切需要一种新的方法和/或装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的发明目的在于：针对现有全尺寸铰链力矩的校准装置针对性较强，存在造价高、通用性弱，调试过程繁琐，效率低，校准精度低的问题，提供一种二自由度全尺寸舱门铰链力矩加载方法及装置。本发明能够轻松、快速实现加载点位置在水平方向和竖直方向的精准调节，适应不同类型飞行器全尺寸舱门铰链力矩的校准，有效提高了工作效率，以及铰链力矩校准的精准度。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种二自由度全尺寸舱门铰链力矩加载方法，包括如下步骤：

4、a、加载单元数量确定

5、根据待测试舱门上梁的数量确定加载单元的数量，使其与舱门上梁的数量相同；

6、b、加载单元连接

7、根据测试要求，确定待测量舱门上梁的加载点；将连接绳与舱门上梁的加载点一一对应连接，连接绳的另一端通过定滑轮的顶端依次与拉框、砝码杆与砝码盘相连，完成加载单元连接操作；

8、c、水平调节

9、待步骤b加载单元连接完成后，将高度调节单元沿水平导轨移动，至设定位置；用侧锁紧固限位块对高度调节单元进行定位；若不能使用侧锁紧固限位块对高度调节单元进行定位时，通过l型锁紧块对高度调节单元进行固定；待固定后，完成高度调节单元的水平调节操作；

10、d、竖向调节

11、待步骤b加载单元连接完成后，电机通过减速器驱动转动丝杠带动丝杠螺母工作，丝杠螺母带动滑轮座、与滑轮座相连的滑轮支臂、定滑轮沿竖直方向同步移动，以调整定滑轮在竖直方向上的高度，当定滑轮的顶端与舱门梁上的加载点达到水平状态时，即完成竖向调节操作；

12、e、待水平调节、竖向调节均完成后，即可对全尺寸舱门铰链力矩进行加载、测试。

13、所述步骤b中，加载单元连接完成后，单个高度调节单元及载荷施加单元对应单个舱门梁上的加载点。例如，有5个待测量舱门梁，则需要分别设置5个加载单元；对于单个连接绳而言，其一端通过拉框、砝码杆与砝码盘相连，其另一端与单个舱门梁上的加载点相连；有5个待测量舱门梁，则对应5个连接关系。

14、所述步骤d中，当定滑轮的顶端与舱门梁上的加载点之间的连接绳处于同一水平面上时，即完成竖向调节操作。

15、一种二自由度全尺寸舱门铰链力矩加载装置，包括用于设置在地基上的水平基座、水平导轨、加载单元；所述加载单元为若干个，所述水平基座上设置有若干个加载单元限位槽，所述加载单元限位槽内设置有预埋螺母；

16、所述水平导轨为至少2个，所述水平导轨平行设置在水平基座上且水平基座能为水平导轨提供支撑；

17、所述加载单元包括高度调节单元和载荷施加单元；

18、所述高度调节单元由侧锁紧固限位块、竖向支座、竖直导轨、转动丝杠、丝杠座、电机、减速器、滑轮座、滑轮支臂、定滑轮、l型锁紧块、水平滑块、丝杠螺母、竖直滑块组成；

19、所述水平滑块为若干个，所述水平滑块设置竖向支座底端上，与水平导轨滑动连接且竖向支座通过水平滑块能相对水平导轨移动；所述侧锁紧固限位块设置在水平导轨上且侧锁紧固限位块能将竖向支座固定在水平导轨上并实现加载单元的定位；所述l型锁紧块包括水平连接端、竖向连接端，所述水平连接端通过螺杆或螺栓与加载单元限位槽内的预埋螺母相连，所述竖向连接端通过螺杆或螺栓与竖向支座相连且l型锁紧块能实现加载单元的定位；

20、所述丝杠座为一组，所述丝杠座与竖向支座相连且竖向支座能为丝杠座提供支撑，所述转动丝杠设置在丝杠座上且转动丝杠能相对丝杠座转动；

21、所述丝杠螺母设置在转动丝杠上，所述电机的输出轴通过减速器与转动丝杠相连且电机依次通过减速器、转动丝杠能带动丝杠螺母沿转动丝杠的轴向移动；

22、所述竖直导轨为至少两个，所述竖直导轨平行设置在竖向支座上；所述竖直滑块为若干个，与竖直导轨滑动连接；所述竖直滑块、丝杠螺母分别与滑轮座相连且竖直滑块、丝杠螺母与滑轮座能同步沿转动丝杠的轴向移动；

23、所述滑轮支臂与滑轮座相连，所述定滑轮设置在滑轮支臂上且定滑轮能相对滑轮支臂自由转动；

24、所述载荷施加单元包括连接绳、拉框、砝码杆、用于放置负载砝码的砝码盘；所述连接绳设置在定滑轮上，所述连接绳的一端与待测量舱门的舱门梁相连，所述连接绳的另一端与拉框相连；

25、所述砝码盘与砝码杆相连，所述砝码杆与拉框相连且通过调节砝码盘上的负载砝码重量能实施对舱门梁的加载。

26、所述水平基座通过地脚螺栓固定连接在地基上。

27、所述加载单元限位槽为t型槽，所述预埋螺母设置在t型槽内且预埋螺母能相对t型槽的轴向移动。

28、所述电机与竖向支座固定连接。

29、所述连接绳为钢丝绳、钢带中的一种或多种。

30、所述加载单元为n个，n为自然数，且n大于等于1。

31、n≥2，相邻两个加载单元相向或背向设置，所述加载单元依次设置在水平导轨上。

32、所述减速器设置有自锁功能；

33、或还包括用于对滑轮座进行锁止的自锁装置。

34、所述竖直导轨的轴向与转动丝杠的轴向相互平行。

35、所述连接绳与待测量舱门的舱门梁上设定的加载点相连。

36、还包括用于设置在砝码盘上的负载砝码。

37、针对现有全尺寸铰链力矩的校准装置针对性较强，存在造价高、通用性弱，调试过程繁琐，效率低，校准精度低的问题，本发明提供一种二自由度全尺寸舱门铰链力矩加载方法及装置。

38、在一个具体实例中，水平基座设置在地基上，地脚螺栓固定连接，两根水平导轨固定在水平基座上；每组加载单元通过4个水平滑块与水平导轨相连，并同侧锁紧固限位块固定在水平导轨的适当位置上，或l型锁紧块通过加载单元限位槽内预埋螺母相连并固定在水平基座的适当位置上（当舱门梁距离较近时，采用互为镜像的两个加载单元），实现加载单元的水平运动及精准定位。电机带动具有自锁功能的减速器运动，减速器带动转动丝杠转动，转动丝杠的转动使丝杠螺母在竖直方向上运动，丝杠螺母带动滑轮座通过4个竖直滑块沿竖直导轨上下移动，实现加载位置的高度调节及精准定位。

39、采用上述结构，能够实现加载单元与舱门梁的一一对应，既可以进行单点加载，也可以进行多点同时加载，从而满足不同类型飞行器全尺寸舱门铰链力矩的加载要求。本发明实现了不同类型飞行器全尺寸舱门铰链力矩的校准需要，操作简单、使用方便，提高了工作效率和校准精准度，具有良好的应用价值和社会效益。