【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及風洞天平校準的，尤其是涉及一種極大載荷比微量天平校準裝置。
技術介紹
1、風洞試驗是飛行器型號研制的先行官，風洞試驗是驗證氣動設計方案質量、預測飛行器氣動性能最可靠的手段之一。風洞試驗天平性能是風洞試驗最重要的關鍵環節之一。當前，高升/阻比(高升/側比)外形、以再入式彈頭為代表的微小不對稱外形等的風洞測力試驗不斷增多。此類布局載荷特征致使各載荷分量極不匹配。例如升力與側向力之比、阻力與滾轉力矩之比等。
2、地面校準是決定天平測量性能的關鍵要素之一。地面校準時，加載裝置重、各分量載荷施加不夠準確等因素，給極大載荷比微量天平校準帶來了很大困難。目前，傳統的天平校準裝置和方法用于此類天平校準時，主要采用以下兩種方法：
3、(1)對天平縱向力y測量完成后，再將天平翻轉90°，再對側向z進行加載。該加載方法，加載架重量甚至超出天平z向量程或引入較大測量誤差，也無法同時進行六分量加載。
4、(2)采用滑輪換向裝置，將加載的砝碼重量轉換為天平的水平力。該方法，混輪與線組之間的摩擦力，對于極大載荷比微量天平而言并非小量，嚴重影響天平側向力的校準精度。
技術實現思路
1、本專利技術的內容部分用于以簡要的形式介紹構思，這些構思將在后面的具體實施方式部分被詳細描述。本公開的內容部分并不旨在標識要求保護的技術方案的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保護的技術方案的范圍。
2、本專利技術的一些實施例提供了一種極大載荷比微量天平校準裝置，
3、該極大載荷比微量天平校準裝置包括底座、支桿、四個y向載荷加載裝置、四個z向載荷加載裝置、天平、加載架以及x向載荷加載裝置，其中，
4、支桿兩端分別連接底座和天平，天平的開放端插入到加載架并與加載架背離天平的一端連接；
5、四個y向載荷加載裝置連接到加載架底部，成對地對稱設置到天平的兩側，用于對加載架實施y向加載；
6、四個z向載荷加載裝置成對地相對于加載架對稱設置，用于對加載架實施z向加載；
7、x向載荷加載裝置與天平同軸設置，通過磁力對加載架施加z向和x向載荷。
8、可選的，所述加載架包括與天平連接的主加載架、成對地對稱安裝到主加載的四個磁力接收塊以及一個安裝到主加載架的背離天平一側的另一磁力接收塊。
9、可選的，四個y向載荷加載裝置分別布置在天平校心o的左后、左前、右前和右后位置；四個z向載荷加載裝置分別布置在天平校心o的左后、左前、右前和右后位置，在電磁力作用下對天平沿z向施加力，其中，四個磁力接收塊與四個z向載荷加載裝置一一對應地設置。
10、可選的，所述x向載荷加載裝置、安裝到主加載架的背離天平一側的磁力接收塊以及天平同軸設置。
11、可選的，所述x向載荷加載裝置和z向載荷加載裝置是磁力加載裝置，所述磁力加載裝置包括線圈、環形體、螺釘、支臂和螺栓；
12、線圈纏繞在環形體內芯上，環形體可拆卸地安裝到支臂頂端，支臂通過螺栓固定在底座上；
13、線圈通電后產生磁力，通過加載架作用在天平上。
14、可選的，對應x向載荷加載裝置的磁力接收塊的環形體的材料能夠根據載荷范圍替換。
15、可選的，對x向載荷加載裝置斷電，可用于測量天平所受沖擊載荷。
16、可選的，根據安裝到主加載架的背離天平一側的磁力接收塊與所述環形體，確定電流與所加載力的關系，用于通過調節電流給天平施加相應載荷。
17、可選的，四個y向載荷加載裝置包含凹窩、頂尖、連接塊和砝碼盤，所述凹窩和砝碼盤分別安裝在連接塊的兩端，所述頂尖安裝在主加載架上，所述頂尖置于凹窩內，二者之間為接觸連接；施加載荷時，在砝碼盤上放置砝碼，依靠重力實現y向加載。
18、可選的，在x-o-z平面內，z向載荷加載裝置沿x向距離天平校心o的力臂為l；y向載荷加載裝置沿x向距離天平校心o的力臂為m；沿z向距離天平校心o的力臂為n；
19、施加y向載荷過程中，分別在四個y向載荷加載裝置上加載砝碼，重量為別為g1、g2、g3、g4，則施加在天平上對應載荷為：
20、力fy＝(g1+g2+g3+g4)；
21、mz＝(g2+g4-g1-g3)*m；
22、mx＝(g3+g4-g1-g2)*n；
23、其中，fy為天平在y向的受力；
24、mz為天平的z向力矩；
25、mx為天平的x向力矩。
26、施加x向載荷過程中，對x向載荷加載裝置通電，產生對應磁力為f5，則施加在天平上的對應載荷為：
27、fx＝f5；
28、其中，fx為天平在x向的受力。
29、施加z向載荷過程中，分別對四個z向載荷加載裝置通電，產生的力分別為f1、f3、f、f4，則施加在天平上的對應載荷為：
30、fz＝(f1+f2-f3-f4)；
31、my＝(f1+f4-f2-f3)*l；
32、其中，fx為天平在x向的受力；
33、my為天平的y向力矩。
34、本專利技術的上述實施例具有如下有益效果：
35、第一，本專利技術能實現y向的大量程加載和側向力方向小量程加載，消除加載架重量及傳統“滑輪式”載荷換向的設計約束和誤差源引入問題。
36、第二，本專利技術可確定電流與所加載力的關系，實現通過調節電流給天平施加相應載荷，可大大降低天平校準時間，降低勞動強度。
37、第三，本專利技術可實現單分量校準和六分量組合校準，加載方便，校準效率高。
38、第四，本專利技術可采用對x向載荷加載裝置斷電方式，實現對天平沖擊載荷的測量。
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1.一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，包括底座、支桿、四個Y向載荷加載裝置、四個Z向載荷加載裝置、天平、加載架以及X向載荷加載裝置，其中，
2.根據權利要求1所述的一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，所述加載架包括與天平連接的主加載架、成對地對稱安裝到主加載的四個磁力接收塊以及一個安裝到主加載架的背離天平一側的另一磁力接收塊。
3.根據權利要求2所述的一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，四個Y向載荷加載裝置分別布置在天平校心O的左后、左前、右前和右后位置；四個Z向載荷加載裝置分別布置在天平校心O的左后、左前、右前和右后位置，在電磁力作用下對天平沿Z向施加力，其中，四個磁力接收塊與四個Z向載荷加載裝置一一對應地設置。
4.根據權利要求3所述的一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，所述X向載荷加載裝置、安裝到主加載架的背離天平一側的磁力接收塊以及天平同軸設置。
5.根據權利要求4所述一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，所述X向載荷加載裝置和Z向載荷加載裝置是磁力加載裝置，所述磁力加載裝置包括線圈、
6.根據權利要求5所述一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，對應X向載荷加載裝置的磁力接收塊的環形體的材料能夠根據載荷范圍替換。
7.根據權利要求6所述一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，對X向載荷加載裝置斷電，可用于測量天平所受沖擊載荷。
8.根據權利要求7所述一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，根據安裝到主加載架的背離天平一側的磁力接收塊與所述環形體，確定電流與所加載力的關系，用于通過調節電流給天平施加相應載荷。
9.根據權利要求3所述的一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，四個Y向載荷加載裝置包含凹窩、頂尖、連接塊和砝碼盤，所述凹窩和砝碼盤分別安裝在連接塊的兩端，所述頂尖安裝在主加載架上，所述頂尖置于凹窩內，二者之間為接觸連接；施加載荷時，在砝碼盤上放置砝碼，依靠重力實現Y向加載。
10.根據權利要求1所述的一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，在X-O-Z平面內，Z向載荷加載裝置沿X向距離天平校心O的力臂為l；Y向載荷加載裝置沿X向距離天平校心O的力臂為m；沿Z向距離天平校心O的力臂為n；
...【技術特征摘要】
1.一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，包括底座、支桿、四個y向載荷加載裝置、四個z向載荷加載裝置、天平、加載架以及x向載荷加載裝置，其中，
2.根據權利要求1所述的一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，所述加載架包括與天平連接的主加載架、成對地對稱安裝到主加載的四個磁力接收塊以及一個安裝到主加載架的背離天平一側的另一磁力接收塊。
3.根據權利要求2所述的一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，四個y向載荷加載裝置分別布置在天平校心o的左后、左前、右前和右后位置；四個z向載荷加載裝置分別布置在天平校心o的左后、左前、右前和右后位置，在電磁力作用下對天平沿z向施加力，其中，四個磁力接收塊與四個z向載荷加載裝置一一對應地設置。
4.根據權利要求3所述的一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，所述x向載荷加載裝置、安裝到主加載架的背離天平一側的磁力接收塊以及天平同軸設置。
5.根據權利要求4所述一種極大載荷比微量天平校準裝置，其特征在于，所述x向載荷加載裝置和z向載荷加載裝置是磁力加載裝置，所述磁力加載裝置包括線圈、環形體、螺釘、支臂和...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉磊，閆萬方，魏巍，劉國東，
申請(專利權)人：中國航天空氣動力技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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