[发明专利]一种气浮式应变天平

权利要求书

1.一种气浮式应变天平，其特征在于：包括芯轴(1)、用于测量轴向力的轴向力组件(2)和用于测量侧力、法向力、俯仰力矩、滚转力矩、偏航力矩的五分量组件(3)，芯轴(1)的一端套在轴向力组件(2)内部，其中部与轴向力组件(2)的端部固定连接，另一端伸出轴向力组件外与测试支架固定连接，所述芯轴(1)内部设有中空通孔，且该中空通孔位于轴向力组件内部的端部堵塞，另一端开口，芯轴(1)侧壁上设有多个气孔与中空通孔相连，压缩气体沿芯轴(1)中空通孔充入，轴向力组件与芯轴(1)之间因充满压缩气体而形成悬浮，轴向力组件用于测量轴向力；轴向力组件(2)套在五分量组件(3)内部，五分量组件(3)套在被测模型内部；五分量组件(3)的一端与被测模型固定连接，另一端与套在其内部的轴向力组件(2)与芯轴(1)固定连接的端部相对的另一端固定连接，压缩气体沿芯轴(1)中空通孔充入后，轴向力组件(2)与五分量组件(3)之间也因充满压缩气体而形成悬浮，五分量组件(3)测量侧力、法向力、俯仰力矩、滚转力矩、偏航力矩时不对轴向力的载荷产生影响。

2.根据权利要求1所述的一种气浮式应变天平，其特征在于：所述芯轴(1)包括锥形连接段和等直段，等直段靠近锥形连接段部位与轴向力组件(2)固定连接，锥形连接段与测试支架通过锥面配合连接，并用楔子拉紧。

3.根据权利要求1所述的一种气浮式应变天平，其特征在于：所述轴向力组件(2)通过轴向力测量元件测量轴向力，所述轴向力测量元件安装在轴向力组件的侧壁上的竖直梁式结构上，轴向力测量元件所在平面垂直于所述轴向力组件(2)的轴线。

4.根据权利要求1所述的一种气浮式应变天平，其特征在于：所述芯轴(1)、轴向力组件(2)和五分量组件(3)同轴放置。

5.根据权利要求1所述的一种气浮式应变天平，其特征在于：所述五分量组件(3)与被测模型通过销钉固定；所述五分量组件(3)与轴向力组件(2)通过销钉固定；所述轴向力组件(2)与芯轴(1)通过销钉固定。

6.根据权利要求1所述的一种气浮式应变天平，其特征在于：所述五分量组件(3)通过侧力测量元件测量侧力，通过法向力测量元件测量法向力，通过俯仰力矩测量元件测量俯仰力矩，通过滚转力矩测量元件测量滚转力矩，通过偏航力矩测量元件测量偏航力矩；侧力测量元件、法向力测量元件、俯仰力矩测量元件、滚转力矩测量元件和偏航力矩测量元件安装在多个矩形梁上，安装面平行于五分量组件(3)轴线；

所述俯仰力矩测量元件、法向力测量元件和滚转力矩测量元件的安装面位于经过五分量组件轴线且与五分量组件横截面垂直的平面上，俯仰力矩测量元件、法向力测量元件和滚转力矩测量元件均为1对，每对俯仰力矩测量元件、法向力测量元件和滚转力矩测量元件均相对于五分量组件轴线对称布置；偏航力矩测量元件、侧力测量元件布置于与俯仰力矩测量元件、法向力测量元件和滚转力矩测量元件相垂直的平面上，偏航力矩测量元件、侧力测量元件均为1对，每对偏航力矩测量元件、侧力测量元件，相对于五分量组件轴线对称布置。

7.根据权利要求6所述的一种气浮式应变天平，其特征在于：所述芯轴(1)内部平行于轴线并避开气孔和中空通孔的位置布有多个出线孔，用于轴向力测量元件、侧力测量元件、法向力测量元件、俯仰力矩测量元件、滚转力矩测量元件和偏航力矩测量元件出线。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种气浮式应变天平，其特征在于：还包括保护套(4)，保护套(4)与五分量组件(3)固定端固定，罩住所有测量元件，其外表面与五分量组件(3)外表面平行。