[发明专利]一种大推力变推力矢量测试装置

说明书

技术领域

本发明属于传感器及其测控领域，特别适合测力仪受到较大载荷或者变载荷时的测试情况。

背景技术

目前，国内外对推力矢量测试主要有多分力试验台和推力矢量测试转台等方案。

多分力试验台测试原理是利用刚体在空间力系作用下保持平衡的必要条件，通过在三个坐标轴方向上合理布置测力传感器，测出三个坐标方向上的约束反力F_x、F_y、F_z和约束力矩M_x、M_y、M_z，然后合成总的推力矢量。多分力试验台结构简单，易于实现；一次点火即可求出推力矢量有关参数；适合稳态推力偏心测量。但是六分力试验台架属应变式，其调整精度很大程度上取决于各测力传感器挠性件之间的相互牵连影响程度，且系统频响较低，难以满足推力偏心测量在精度和动态性能方面的要求。

推力矢量测试转台也可实现对推力矢量的测试，如国内航天科技集团101所拥有的推力矢量测试转台，主要用于双组元姿控发动机推力偏心试验的测试装置。其基本测量原理是将推力矢量测量分解转化为测量沿X轴的轴向推力F_x和绕Z轴的旋转力矩M_z，通过旋变机构控制动机沿X轴转角和沿轴向伸缩变化量，进行多次点火后利用测试数据求解力矩方程组即可求得发动机推力偏心参数。该装置可信度较高，但须进行多次脉冲推力偏心测量，属于精密机电设备，结构复杂，成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述装置系统频响较低、难以满足精度要求、成本较高等缺欠，设计一种技术性能好，工作可靠，结构紧凑，成本较低，且能实现对大推力变推力矢量测试的专用装置。

本发明采用的技术方案是：一种大推力变推力矢量测试装置，采用单力源对矢量力的测试，包括上压板、底座、三向压电传感器、紧固螺栓、密封垫片、导线接头和密封圈。底座包括圆盘和其上的正方形凹槽，为一体式结构；正方形凹槽设有中心孔，四个角处距边线一定距离留有4个凸台，四个三向压电传感器分别放置于四个凸台面上；上压板为带有中心孔的方形板，上压板与底座的正方形凹槽配合，密封圈安装于上压板的中心孔内，紧固螺栓经底座的凸台通孔穿入三向压电传感器的中心孔，旋入上压板的螺纹孔内拧紧，三向压电传感器与上压板、底座连接在一起；密封垫片安装于底座的正方形凹槽内，对紧固螺栓进行密封；导线接头旋入底座侧面的螺纹孔内。

本发明具有的显著效果是：此套装置最大的特点就是采用了四个三向压电传感器以正方形布置的方式分布于装置内部，能够测量出上压板所受的外力以及外力矩。由于四个传感器采用正方形布置结构，且测力仪结构紧凑刚度大，固有频率较高，因此当测力仪受到较大载荷或者变载荷作用时，也能够精确求解出被测推力矢量的各个参数。

附图说明

图1为本发明结构的装配示意图。

图2为上压板结构图。

图3a为底座结构仰视图。

图3b为底座结构俯视图。

图中：1上压板，2底座，3三向压电传感器，4紧固螺栓，5密封垫片，6导线接头，7外密封圈，8内密封圈，a凸台，b凸台通孔，c外密封圈安装槽，d内密封圈安装槽，e上压板底面，f传感器中心孔，g上压板螺纹孔，h底座凹槽，i螺纹孔。

具体实施方式