本發(fā)明涉及折疊彈翼模擬試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù):
目前,各類機(jī)載導(dǎo)彈均采用可折疊彈翼設(shè)計(jì),從而同時(shí)滿足機(jī)載導(dǎo)彈小體積以及遠(yuǎn)距離攻擊的需求。由于彈體在飛行過(guò)程中彈翼受載情況復(fù)雜,需要考慮彈體姿態(tài)、氣流方向、飛行高度、飛行速度諸多影響因素,所以彈翼展開(kāi)機(jī)構(gòu)在研制過(guò)程中必須進(jìn)行綜合模擬聯(lián)合展開(kāi)試驗(yàn)。同時(shí),在折疊翼的展開(kāi)過(guò)程中,不但要求導(dǎo)彈能按要求展開(kāi),而且還對(duì)翼面展開(kāi)到位的瞬時(shí)角速度、角加速度等有一定的要求,以保證不因沖擊過(guò)載太大而對(duì)彈體產(chǎn)生不利影響,因此彈翼加載方式的確定對(duì)武器型號(hào)研制具有重要意義。
模擬試驗(yàn)的目的就是測(cè)量動(dòng)作機(jī)構(gòu)在經(jīng)歷溫度、濕度、振動(dòng)三綜合環(huán)境后,動(dòng)作機(jī)構(gòu)按要求加載后展開(kāi)的相關(guān)參數(shù)?,F(xiàn)有彈翼模擬機(jī)構(gòu)加載系統(tǒng)的加載主要模擬升、阻力環(huán)境,其中升、阻力的模擬值是根據(jù)吹風(fēng)數(shù)據(jù)及有關(guān)參數(shù)計(jì)算而來(lái),試驗(yàn)?zāi)康闹饕菧y(cè)量伸展彈翼的伸展時(shí)間、角速度角加速度曲線等參數(shù)。
目前彈翼機(jī)構(gòu)加載阻力方式基本上是配重彈簧加載,由于加載原理的原因,配重施加的模擬載荷與真實(shí)阻力方向呈一定角度,且角度實(shí)時(shí)變化并且配重會(huì)對(duì)彈翼產(chǎn)生一定的附加載荷,綜上原因,配重彈簧加載難以對(duì)阻力進(jìn)行準(zhǔn)確有效的模擬;對(duì)于升力的模擬,目前基本上采用斜面支撐的支持力分力作為彈翼機(jī)構(gòu)所受升力,彈翼展開(kāi)過(guò)程中彈翼壓心與臺(tái)面之間距離發(fā)生變化導(dǎo)致臺(tái)面作用于彈翼的支撐力發(fā)生變化,從而模擬此過(guò)程中升力的變化,但是由于升力為支撐力分力,而支撐力的另一個(gè)分力無(wú)法消除,可能造成過(guò)試驗(yàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明提供一種折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置,以解決現(xiàn)有升、阻力加載模擬載荷不準(zhǔn)確以及可能造成過(guò)試驗(yàn)的問(wèn)題。
(二)技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置,所述裝置包括總體臺(tái)架、阻力加載組件以及升力加載組件,
所述總體臺(tái)架包括水平的總體臺(tái)面,
所述阻力加載組件包括力桿以及阻力驅(qū)動(dòng)組件,所述力桿的一端固定在所述總體臺(tái)面上,所述總體臺(tái)面在固定所述力桿的一端還設(shè)置有彈翼固定組件,所述彈翼的非展開(kāi)端通過(guò)彈翼固定組件固定,所述力桿與彈翼的軸線延伸方向一致且在所述彈翼的壓心位置預(yù)留有沿所述力桿的長(zhǎng)度方向延伸的長(zhǎng)條狀的彈翼阻力傳遞孔,彈翼在其壓心位置設(shè)置有隨動(dòng)軸,所述隨動(dòng)軸的下端穿過(guò)所述彈翼與總體臺(tái)面滑動(dòng)連接,所述隨動(dòng)軸的上端設(shè)置在彈翼阻力傳遞孔內(nèi),其中,所述隨動(dòng)軸與所述彈翼阻力傳遞孔的長(zhǎng)度方向兩端的側(cè)面之間預(yù)留有空隙,所述隨動(dòng)軸與彈翼固定連接;所述力桿在彈翼展開(kāi)的作用力下以力桿在總體臺(tái)面上的固定點(diǎn)為轉(zhuǎn)心與彈翼同轉(zhuǎn)心、同步旋轉(zhuǎn),所述阻力驅(qū)動(dòng)組件通過(guò)所述力桿、隨動(dòng)軸向彈翼施加始終與彈翼速度方向相反的阻力;
所述升力加載組件包括升力加載臺(tái)面以及驅(qū)動(dòng)所述升力加載臺(tái)面上下移動(dòng)的升力驅(qū)動(dòng)組件,所述升力加載臺(tái)面與所述彈翼設(shè)置平面平行且設(shè)置在所述彈翼的下方,所述升力驅(qū)動(dòng)組件向所述升力加載臺(tái)面施加垂直向上的力從而為彈翼施加升力。
進(jìn)一步地,所述彈翼固定組件包括彈翼固定塊,所述彈翼固定塊為「型,所述彈翼固定塊的「型的下端連接在所述總體臺(tái)面上,所述彈翼的非展開(kāi)端卡在彈翼固定塊的「型的水平段下方。
進(jìn)一步地,所述力桿通過(guò)力桿連接塊固定在所述總體臺(tái)面上,所述力桿連接塊為「型,所述力桿連接塊的「型的下端與所述總體臺(tái)面固定連接,所述力桿通過(guò)第一連接銷與所述力桿連接塊的「型的水平段固定連接。
進(jìn)一步地,所述力桿連接塊的「型的水平段設(shè)置有第一安裝孔,所述力桿上對(duì)應(yīng)所述第一安裝孔設(shè)置有第二安裝孔,所述第一連接銷穿過(guò)所述第一安裝孔、第二安裝孔將所述力桿與所述力桿連接塊固定,所述第一安裝孔與所述第二安裝孔內(nèi)與所述第一連接銷的銷軸之間分別設(shè)置有第一深溝球軸承。
進(jìn)一步地,所述阻力驅(qū)動(dòng)組件為鉸接在所述總體臺(tái)面上的阻力電動(dòng)缸,所述阻力電動(dòng)缸的輸出端通過(guò)第二連接銷與所述力桿連接,所述力桿通過(guò)所述第二連接銷推動(dòng)所述阻力電動(dòng)缸旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步地,所述阻力電動(dòng)缸的輸出端設(shè)置有第三安裝孔,所述力桿對(duì)應(yīng)所述第三安裝孔設(shè)置有第四安裝孔,所述第二連接銷穿過(guò)所述第三安裝孔與所述第四安裝孔將所述力桿與所述阻力電動(dòng)缸的輸出端固定連接,所述第三安裝孔和所述第四安裝孔內(nèi)與所述第二連接銷銷軸之間均設(shè)置有第二深溝球軸承和推力軸承。
進(jìn)一步地,所述隨動(dòng)軸的下端通過(guò)萬(wàn)向球軸承與所述升力加載臺(tái)面滑動(dòng)接觸。
進(jìn)一步地,所述總體臺(tái)架還包括支撐立柱、邊板以及底板,所述底板與所述總體臺(tái)面平行設(shè)置,所述邊板豎直連接在所述底板與所述總體臺(tái)面之間,所述支撐立柱豎直設(shè)置在所述底板上并支撐連接所述總體臺(tái)面。
進(jìn)一步地,所述升力驅(qū)動(dòng)組件為升力電動(dòng)缸,所述升力電動(dòng)缸固定在所述底板上,所述升力電動(dòng)缸的輸出端與所述升力加載臺(tái)面底部的中心連接,所述升力加載臺(tái)面的底部設(shè)置有支撐架。
進(jìn)一步地,所述底板上安裝有吊環(huán)螺釘。
(三)有益效果
本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提供的折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置,可以實(shí)時(shí)模擬加載阻力的變化,保證阻力的作用方向在彈翼旋轉(zhuǎn)過(guò)程中始終與其速度方向相反,對(duì)于升力加載通過(guò)施加向上的力直接作為升力,消除原方法中支撐力的另一個(gè)分力無(wú)法消除的缺點(diǎn),更加真實(shí)準(zhǔn)確地模擬氣動(dòng)力加載。
除了上面所描述的本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、構(gòu)成的技術(shù)方案的技術(shù)特征以及有這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)之外,本發(fā)明的其他技術(shù)特征及這些技術(shù)特征帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn),將結(jié)合附圖作出進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的三維示意圖
圖2是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的正面示意圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的升力加載原理圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的阻力加載原理圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的力桿示意圖;
圖6是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的力桿與阻力電動(dòng)缸連接形式示意圖;
圖7是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的力桿與連接塊連接形式示意圖;
圖8是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的升力加載臺(tái)面的主視示意圖;
圖9是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的升力加載臺(tái)面的俯視示意圖;
圖10是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的連接塊主視示意圖;
圖11是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的連接塊的俯視示意圖;
圖12是本發(fā)明實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置的工作流程圖。
圖中:1:底板;2:邊板;3:支撐立柱;4:總體臺(tái)面;5:阻力缸連接座;6:阻力電動(dòng)缸;7:第三螺釘;8:第四螺釘;9:彈翼固定塊;10:力桿連接塊;11:推力球軸承;12:第一連接銷;13:第一螺母;14:第一深溝球軸承;15:第二螺母;16:擋圈;17:第二連接銷;18:第二深溝球軸承;19:力桿;20:支耳座;21:第五螺釘;22:隨動(dòng)軸;23:萬(wàn)向球軸承;24:升力加載臺(tái)面;25:彈翼;26:吊環(huán)螺釘;27:直線軸承;28:第二螺釘;29:升力電動(dòng)缸;30:升力電動(dòng)缸連接座;31:支撐桿;32:支撐桿連接座;33:第一螺釘;34:墊片。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
此外,在本發(fā)明的描述中,除非另有說(shuō)明,“多個(gè)”、“多根”、“多組”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上,“若干個(gè)”、“若干根”、“若干組”的含義是一個(gè)或一個(gè)以上。
如圖1、2所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置,包括總體臺(tái)架、阻力加載組件以及升力加載組件。
所述總體臺(tái)架包括水平的總體臺(tái)面4,所述總體臺(tái)面4上設(shè)置有將彈翼25固定在所述總體臺(tái)面4上的彈翼固定組件,所述彈翼固定組件可以是「型的彈翼固定塊9,所述彈翼固定塊9的「型的下端連接在所述總體臺(tái)面上,所述彈翼的非展開(kāi)端卡在彈翼固定塊的「型的水平段下方。
所述升力加載組件包括升力加載臺(tái)面24以及驅(qū)動(dòng)所述升力加載臺(tái)面上下移動(dòng)的升力驅(qū)動(dòng)組件。
所述阻力加載組件包括力桿19以及阻力驅(qū)動(dòng)組件,力桿的一端也固定在總體臺(tái)面上,且力桿的固定端與所述彈翼的非展開(kāi)端位于的固定端一致,彈翼25與所述力桿19同軸線設(shè)置,且力桿19在所述彈翼的壓心位置預(yù)留有沿所述力桿19的長(zhǎng)度方向延伸的長(zhǎng)條狀的彈翼阻力傳遞孔,彈翼在其壓心位置設(shè)置有隨動(dòng)軸22,所述隨動(dòng)軸22的下端穿過(guò)所述彈翼與總體臺(tái)面滑動(dòng)連接,所述隨動(dòng)軸22的上端設(shè)置在彈翼阻力傳遞孔內(nèi),其中,所述隨動(dòng)軸與所述彈翼阻力傳遞孔的長(zhǎng)度方向兩端的側(cè)面之間預(yù)留有空隙,所述隨動(dòng)軸22與彈翼固定連接;所述力桿在彈翼展開(kāi)的作用力下以力桿在總體臺(tái)面上的固定點(diǎn)為轉(zhuǎn)心與彈翼同轉(zhuǎn)心、同步旋轉(zhuǎn),所述阻力驅(qū)動(dòng)組件通過(guò)所述力桿、隨動(dòng)軸向彈翼施加始終與彈翼速度方向相反的阻力。
可以理解的是,所述彈翼的非展開(kāi)端指的是彈翼能夠始終固定的一端,也即此端是彈翼作為展開(kāi)中心點(diǎn)的一端;所述隨動(dòng)軸與所述彈翼阻力傳遞孔的長(zhǎng)度方向兩端的側(cè)面之間預(yù)留有空隙,也即隨動(dòng)軸設(shè)置在彈翼阻力傳遞孔的中間位置,這樣由于隨動(dòng)軸彈翼阻力傳遞孔的兩端端面不接觸,所以來(lái)自阻力驅(qū)動(dòng)組件的力通過(guò)力桿19傳遞到隨動(dòng)軸22的僅僅是垂直與彈翼移動(dòng)方向的力,從而實(shí)現(xiàn)所述阻力驅(qū)動(dòng)組件通過(guò)所述力桿、隨動(dòng)軸向彈翼施加始終與彈翼速度方向相反的阻力。
本實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置所述阻力驅(qū)動(dòng)組件通過(guò)所述力桿19向彈翼25模擬施加氣動(dòng)阻力,所述升力驅(qū)動(dòng)組件向所述升力加載臺(tái)面24施加垂直向上的力從而為彈翼25施加升力。本實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置,可以實(shí)時(shí)模擬加載阻力的變化,保證阻力方向始終與彈翼25的運(yùn)動(dòng)方向相反,對(duì)于升力加載通過(guò)施加垂直向上的力直接作為升力,消除原方法中支撐力的另一個(gè)分力無(wú)法消除的缺點(diǎn),更加真實(shí)準(zhǔn)確地模擬氣動(dòng)力加載。
彈翼25與所述力桿19同軸線固定連接,優(yōu)選的可以選用彈翼25設(shè)置在力桿19的上方或下方的方式。
如圖1所示,所述總體臺(tái)架還包括底板1、邊板2、支撐立柱3,其中,所述底板1與所述總體臺(tái)面4平行,邊板2豎直連接在底板1和總臺(tái)臺(tái)面4之間形成矩形框架,邊板2通過(guò)分別通過(guò)角鐵與總體臺(tái)面4、底板1螺接;支撐立柱3為工字鋼,其與總體臺(tái)面4、底板1通過(guò)螺栓連接,支撐立柱3為總體臺(tái)面4提供支撐;作為一種優(yōu)選,所述底板1在邊板的外側(cè)上安有吊環(huán)螺釘26,吊環(huán)螺釘26可以方便使系統(tǒng)整體吊裝。
如圖2所示,作為一種實(shí)現(xiàn)方式,升力驅(qū)動(dòng)組件采用升力電動(dòng)缸29,所述升力電動(dòng)缸29通過(guò)升力電動(dòng)缸連接座30固定在所述底板1上。所述升力加載臺(tái)面24由Q235-A板組成,底部有加強(qiáng)筋,下底面開(kāi)有5組螺紋孔,其中中心處螺紋組用以安裝支耳座20,該支耳座20將升力電動(dòng)缸29的輸出端與所述升力加載臺(tái)面24連接;其他四組螺紋孔安裝升力加載臺(tái)面24的支撐架結(jié)構(gòu)。升力加載臺(tái)面24的支撐架由四組支撐結(jié)構(gòu)組成。
支撐結(jié)構(gòu)由支撐桿31、套設(shè)在支撐桿底端外側(cè)的直線軸承27、以及支撐桿連接座32組成。支撐桿用來(lái)支撐升力加載臺(tái)面,支撐桿連接座32設(shè)置在支撐桿的上端,支撐桿連接座32配合第一螺釘33將支撐桿31與升力加載臺(tái)面24螺接;直線軸承27用來(lái)防止支撐桿31傾覆,其通過(guò)其軸承連接座32配合第二螺釘28螺接固定在底板上。
如圖2所示,所述力桿19靠近所述阻力驅(qū)動(dòng)組件的一端連接在總體臺(tái)面4上,且所述力桿19能夠以其連接位置為中心水平旋轉(zhuǎn)。
如圖2所示,作為一種優(yōu)選方式,所述力桿19通過(guò)力桿連接塊10固定在所述總體臺(tái)面4上。如圖9所示,所述力桿連接塊10為「型,其橫向安裝座和豎向支撐之間還連接有加強(qiáng)筋。其中,力桿19固定在總體臺(tái)面上的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示,所述力桿連接塊10的「型的下端與所述總體臺(tái)面固定連接,所述力桿19通過(guò)第一連接銷12與所述力桿連接塊10的「型的水平段固定連接。
作為一種實(shí)現(xiàn)方式,如圖6所示,所述力桿連接塊10的「型的水平段設(shè)置有第一安裝孔,所述力桿19上對(duì)應(yīng)所述第一安裝孔設(shè)置有第二安裝孔,所述第一連接銷12穿過(guò)所述第一安裝孔、第二安裝孔將所述力桿與所述固定塊固定,所述第一安裝孔和所述第二安裝孔內(nèi)與所述第一連接銷的銷軸之間均設(shè)置有第一深溝球軸承14和推力軸承11。圖中13為與所述第一連接銷配合的第一螺母。
如圖2所示,作為一種與上述力桿19配合的彈翼固定塊9,所述彈翼固定塊9設(shè)置在力桿連接塊10的一側(cè),所述彈翼固定塊9上開(kāi)有長(zhǎng)圓孔,便于調(diào)整第四螺釘8的固定位置。
力桿19與力桿連接塊10通過(guò)第一連接銷12相連,從而固定力桿19,安裝時(shí)需要保證力桿19與力桿連接塊10連接時(shí)的軸線與折疊彈翼旋轉(zhuǎn)中心軸線重合。由于力桿連接塊10為固定設(shè)計(jì),彈翼固定塊9同樣為固定在總體臺(tái)面4上的固定結(jié)構(gòu),其與彈翼25的連接軸線為固定的,所以只要將力桿連接塊10的孔設(shè)置在彈翼的安裝軸線上即可保證對(duì)于任意產(chǎn)品形式時(shí)力桿19旋轉(zhuǎn)中心與彈翼旋轉(zhuǎn)中心始終同軸。力桿與第一連接銷12間裝有深溝球軸承14使第一連接銷12可隨阻力電動(dòng)缸轉(zhuǎn)動(dòng),力桿19與第一連接銷12間裝有推力球軸承11,并可用墊片34壓緊,可防止第一連接銷12上下竄動(dòng)并滿足力桿19與力桿連接塊10之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
所述阻力驅(qū)動(dòng)組件為通過(guò)阻力缸連接座5配合第三螺釘7鉸接在所述總體臺(tái)面4上的阻力電動(dòng)缸6,所述阻力電動(dòng)缸6的輸出端通過(guò)第二連接銷17與所述力桿19連接,所述力桿19通過(guò)所述第二連接銷17與所述阻力電動(dòng)缸6同步旋轉(zhuǎn)。
力桿19與阻力電動(dòng)缸6通過(guò)第二連接銷17相連,并通過(guò)第二連接銷17,阻力電動(dòng)缸6對(duì)力桿19施加作用力。
作為力桿19與阻力電動(dòng)缸6連接的一種優(yōu)選方式,如圖6所示,阻力電動(dòng)缸6的輸出端設(shè)置有第三安裝孔,所述力桿19對(duì)應(yīng)所述第三安裝孔設(shè)置有第四安裝孔,所述第二連接銷17穿過(guò)所述第三安裝孔與所述第四安裝孔將所述力桿與所述阻力電動(dòng)缸的輸出端固定連接,所述第三安裝孔與所述第四安裝孔內(nèi)與所述第二連接銷17銷軸之間分別設(shè)置有第二深溝球軸承18。其中,第三安裝孔與所述第四安裝孔均為一端設(shè)置卡槽的結(jié)構(gòu),第二深溝球軸承18一端卡在卡槽內(nèi)另一端通過(guò)擋圈16壓緊。圖中標(biāo)號(hào)15為與所述第二連接銷17配合的第二螺母。
力桿19與第二連接銷17間裝有第二深溝球軸承18并用擋圈16壓緊可以防止第二連接銷上下竄動(dòng),阻力電動(dòng)缸6與第二連接銷17之間同樣裝有第二深溝球軸承18并用擋圈壓緊,可以加強(qiáng)側(cè)向抵抗作用。
作為一種優(yōu)選方式,力桿19上開(kāi)有長(zhǎng)圓孔以供與不同試驗(yàn)件(折疊彈翼)壓心位置連接使用并減重。
如圖2所示,本實(shí)施例隨動(dòng)軸22下端通過(guò)第五螺栓固定連接有萬(wàn)向球軸承23,所述萬(wàn)向球軸承23能夠的穿過(guò)所述力桿19和彈翼25與所述升力加載臺(tái)面24接觸并可以滑動(dòng)。
試驗(yàn)件折疊彈翼25與力桿19和升力加載臺(tái)面24通過(guò)隨動(dòng)軸22連接,隨動(dòng)軸22安裝在試驗(yàn)件壓心處從而保證加載系統(tǒng)施加的模擬空氣動(dòng)力始終作用在彈翼壓心處,隨動(dòng)軸22末端安裝萬(wàn)向球軸承23,保證彈翼25在旋轉(zhuǎn)展開(kāi)過(guò)程中隨動(dòng)軸22與升力加載臺(tái)面24始終接觸,可以在隨動(dòng)軸22與試驗(yàn)件25連接處安裝力傳感器,分別實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中所施加的升力和阻力值。
本實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置工作原理如下:
升力加載原理如圖3所示,將電動(dòng)缸及直線軸承合理布置后,臺(tái)面實(shí)現(xiàn)平動(dòng),電動(dòng)缸的推力與升力一致。試驗(yàn)時(shí),首先啟動(dòng)升力電動(dòng)缸29,電動(dòng)缸推桿通過(guò)升力缸連接座20與升力加載臺(tái)面24相連,通過(guò)改變電動(dòng)缸桿的伸長(zhǎng)量來(lái)實(shí)現(xiàn)升力加載臺(tái)面的平移,直至升力加載臺(tái)面24與萬(wàn)向球軸承23接觸,此刻升力傳感器顯示初值,試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)將初值清零,繼續(xù)控制升力電動(dòng)缸29實(shí)現(xiàn)加載,升力加載臺(tái)面24通過(guò)萬(wàn)向球軸承23、隨動(dòng)軸22作用于折疊彈翼試驗(yàn)產(chǎn)品25的壓心處,對(duì)比目標(biāo)升力載荷值與傳感器反饋實(shí)際加載值,從而對(duì)實(shí)際加載進(jìn)行實(shí)時(shí)修正,完成模擬升力加載。
阻力加載原理如圖4所示,圖3以彈翼的旋轉(zhuǎn)中心也即第一銷軸12的位置為中心點(diǎn)建立x-y二維坐標(biāo)系,其中,圖3中A點(diǎn)表示的是阻力電動(dòng)缸鉸接在總體臺(tái)面的點(diǎn),B點(diǎn)是第一銷軸12也即力桿連接塊與力桿的連接點(diǎn),C、D點(diǎn)分別是第二銷軸17也即阻力電動(dòng)缸與力桿的固定點(diǎn)在力桿旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的不同位置,β時(shí)彈翼旋轉(zhuǎn)到該位置是彈翼軸線與阻力電動(dòng)缸輸出力F的夾角,θ是彈翼旋轉(zhuǎn)到該位置是彈翼軸線與x軸的夾角。其中,阻力電動(dòng)缸輸出力F的方向始終沿其缸桿方向。
x0是第二銷軸17運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)缸桿的長(zhǎng)度;L表示的是阻力電動(dòng)缸的鉸接點(diǎn)距離第一銷軸12的距離,r表示的是第一銷軸12距離第二連接銷17的距離,R表示的是隨動(dòng)軸22距離第一銷軸12的距離。
阻力電動(dòng)缸6通過(guò)連接銷12對(duì)力桿19施加作用力,力桿19通過(guò)隨動(dòng)軸22將阻力電動(dòng)缸6所施加的作用力傳遞給試驗(yàn)件折疊彈翼25,從而模擬彈翼展開(kāi)過(guò)程中所受的阻力,并且所施加的阻力始終與折疊彈翼垂直,符合真實(shí)情況。
FD·R-F0·r=Jα
F0=F sin β
由于α(彈翼轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的角加速度)未知,所以假定Jα=0,可得
如此給定目標(biāo)阻力載荷FD即可求得電動(dòng)缸輸出力F曲線,試驗(yàn)開(kāi)始前首先控制阻力電動(dòng)缸6進(jìn)行加載,直到隨動(dòng)軸22與力桿19相接觸,此刻阻力傳感器顯示初值,試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),將初值清零,繼續(xù)控制阻力電動(dòng)缸6進(jìn)行加載,根據(jù)壓心位置處阻力傳感器的反饋值對(duì)比目標(biāo)阻力載荷進(jìn)行實(shí)時(shí)修正,完成壓心位置加載阻力的目的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中力桿的質(zhì)量盡量輕質(zhì),使得其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J較小,從而減小計(jì)算所得初始電動(dòng)缸輸出力F曲線與真實(shí)值之間的差別。
本實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置使用過(guò)程如圖12所示。
綜上所示,本實(shí)施例折疊彈翼模擬加載試驗(yàn)裝置,具有以下優(yōu)點(diǎn):加載試驗(yàn)臺(tái)架具有一定的通用性,具有安裝折疊翼機(jī)構(gòu)的通用接口,不同形式的折疊翼能夠共用一套試驗(yàn)臺(tái)架;能夠?qū)φ郫B彈翼機(jī)構(gòu)展開(kāi)全過(guò)程,按彈翼角度變化規(guī)律,給兩片彈翼施加阻力、升力載荷,并且每片彈翼可實(shí)現(xiàn)不同載荷加載,加載為單獨(dú)控制通道;采用新型加載原理,可以實(shí)時(shí)模擬加載阻力的變化,保證阻力方向始終垂直于速度方向,對(duì)于升力加載模擬采用新的加載方法以消除原方法中支撐力的另一個(gè)分力無(wú)法消除的缺點(diǎn),更加真實(shí)準(zhǔn)確地模擬氣動(dòng)力加載;加載精度高,響應(yīng)速度快,且加載過(guò)程中附加質(zhì)量小。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。