[发明专利]一种用于变形机翼形变参数测试试验台

摘要

本发明公开了一种用于变形机翼形变参数测试试验台；其利用数字红外测距传感器进行非接触的距离测量，通过测量变形机翼不同位置处的位移值，输入到计算机中利用软件插值得到测试机翼的变形曲线；测量过程中不接触工件，不会划伤工件表面。通过微型力传感器测量驱动机翼变形的驱动力大小，利用充气气囊来对变形机翼加载气动载荷，并反馈给控制器，形成闭环的调节系统，来控制气动载荷的施加，有效地模拟气动载荷的施加过程，实现分布式加载。试验台布局结构简单、测量时间短，操作便捷，组装、拆卸方便，便于检测维修，且成本较低。通过试验台可有效地减少测量时间，提高测量效率；对于中小型变形机翼试验测试具有良好的适用性。

主权项

1.一种用于变形机翼形变参数测试试验台，包括试验台板、气动载荷加载装置、机翼变形驱动力测量装置、上下蒙皮形变参数测量装置、机翼装夹组件，其特征在于:所述试验台板为各部件提供支撑、定位，试验台板上横向和纵向等间距设有若干螺孔，用来定位和固定各部件；所述机翼装夹组件包括定位夹具、支撑件，定位夹具和支撑件连接，通过螺栓与试验台板的螺孔配合固定在试验台板上，螺栓位于试验台板平面的法线方向，测试机翼通过定位夹具装夹固定在试验台板上；所述气动载荷加载装置包括夹持件、端套管、套管、尾套管、微型力传感器、进气阀芯和气囊，气动载荷加载装置位于测试机翼两侧通过螺栓与螺孔配合安装在试验台板上，且与测试机翼所在平面垂直，气囊嵌套在套管内，并与套管内壁贴合，套管限制气囊发生径向变形沿其轴线方向运动，套管两端分别与端套管和尾套管相连接，尾套管侧壁中间部位连接有进气阀芯，端套管侧壁前部与微型力传感器、载荷施力板、泡沫胶层依次相连接，通过泡沫胶层粘在测试机翼上，装载前气囊充气至中立状态，变形量取决于内外套管搭接区域长度，通过变形施加的力可由微型力传感器传递给载荷施力板作用于测试机翼法线方向上，微型力传感器通过输出施加载荷的大小，并反馈给控制器，形成闭环的调节系统来控制气动载荷的施加，多个气动载荷加载装置等距排列在测试机翼两侧，实现分布式加载；所述机翼变形驱动力测量装置由传动丝杠、步进电机、下蒙皮电机、电机支架、传动机构支撑件、下蒙皮传动丝杠、S型力传感器组成；步进电机、下蒙皮电机通过电机支架固定在传动机构支撑件上，传动机构支撑件固定在试验台板上，传动丝杠与步进电机连接；下蒙皮电机与下蒙皮传动丝杠连接，且与S型力传感器相连接，S型力传感器与机翼蒙皮连接件相连接；控制器驱动步进电机转动，通过传动丝杠将扭矩转化为直线拉力，传动丝杠将力传递到S型力传感器上，由S型力传感器传递给机翼蒙皮连接件，拉动机翼蒙皮做直线运动，同时S型力传感器将力的大小输出并反馈给控制器，由控制器调节电机转速，形成闭环控制子系统；所述上下蒙皮形变参数测量机构包括测量标尺支架、标尺滑轨、位移传感器、激光笔、红外测距传感器，上下蒙皮形变参数测量装置为两个结构相同的部件，上下蒙皮形变参数测量装置分别位于气动载荷加载装置的外侧，通过测量标尺支架和螺栓固定在试验台板上对称安装，标尺滑轨两端与测量标尺支架固连，位移传感器位于标尺滑轨上，激光笔和红外测距传感器分别固定在位移传感器的下方，位移传感器沿着机翼蒙皮方向在标尺滑轨上滑动，位移传感器可输出沿机翼蒙皮方向测点的位移数值，同时位移传感器下方的激光笔发射十字激光线束在测试机翼上辅助定位，使红外测距传感器发出的射线垂直于上下蒙皮所在平面，测量标尺用来测量沿蒙皮方向的位移；红外测距传感器固定在标尺滑块上，测量标尺与蒙皮间的垂直距离。