[发明专利]一种大刚度鼠笼静刚度测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种大刚度鼠笼静刚度测试装置及测试方法，测试装置包括支架、安装在支架上的鼠笼、位于鼠笼前端顶部的上位移传感器、位于鼠笼前端底部的下位移传感器、固定在鼠笼前端的绳索、固定于鼠笼上方的定滑轮组、承重器；定滑轮组包括位于同一水平高度的第一定滑轮和第二定滑轮；绳索的一端固定在鼠笼前端、绳索的另一端竖直向上延伸并穿过第一定滑轮后横向延伸至第二定滑轮后沿第二定滑轮向下延伸，且绳索向下延伸的该端与承重器连接；本发明解决了大刚度鼠笼静刚度测试中大质量重物悬挂时空间不足的问题，避免了测试中鼠笼因大静载产生圆度变形，使得上下两个位移传感器的测试结果更加协调，能有效提高大刚度鼠笼静刚度测量的精确性。

技术领域

本发明涉及重量重心测量综合实验技术领域，具体地说，涉及一种小型无人机重量重心测量装置及其测量方法。

背景技术

在高速转子系统中，鼠笼式弹性支承是常被采用的转子支承结构，广泛应用于航空发动机中，以调节转子临界转速并实现减振。鼠笼弹性支承的刚度影响着转子系统工作的效能，在工作中易发生疲劳破坏。刚度不能满足要求不仅会造成设备的损坏，更可能造成重大的人员伤亡。所以，准确的鼠笼弹性支承刚度值是进行航空发动机转子动力学特性研究的必要条件。

目前实验室中进行的鼠笼弹性支承静刚度的测试大多针对刚度值较小的鼠笼，多为10⁶N/m量级，主要用于理论研究。但针对10⁷N/m甚至10⁸N/m量级、真正应用于实际航空发动机上的大刚度鼠笼静刚度测试方法及装置的试验方案有所欠缺，这主要是因为进行小刚度鼠笼静刚度测试时，可采用直接在鼠笼上用铁丝悬挂重物的方式。而在大刚度鼠笼静刚度测试中，由于所需砝码的质量与体积较大，所要求的空间较大，无法直接悬挂在鼠笼上；且外力较大容易使鼠笼截面由圆形变为椭圆，可能破坏鼠笼的结构，造成测量不精确；铁丝悬挂的重物质量较大也容易损伤鼠笼表面。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种大刚度鼠笼静刚度测试装置，能够使用在重量较大的重力测试中，并且在测试中避免鼠笼受力过大而造成变形或损坏，使得上下两个位移传感器的测试结果更加协调，能有效提高大刚度鼠笼静刚度测量的精确性。

本发明同时提供了使用该测试装置的测试方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种大刚度鼠笼静刚度测试装置，包括支架、安装在支架上的鼠笼、安装在鼠笼内部并周向抵靠于鼠笼内侧的环状件；其特征在于，还包括位于鼠笼前端顶部的上位移传感器、位于鼠笼前端底部的下位移传感器、固定在鼠笼前端的绳索、固定于鼠笼上方的定滑轮组、承重器；所述定滑轮组包括位于同一水平高度的第一定滑轮和第二定滑轮；所述绳索的一端固定在鼠笼前端、绳索的另一端竖直向上延伸并穿过第一定滑轮后横向延伸至第二定滑轮后沿第二定滑轮向下延伸，且绳索向下延伸的该端与承重器连接；所述承重器中放置砝码。

进一步的，所述环状件为芯棒或者轴承。

进一步的，所述支架顶部设有圆环形衬套，鼠笼与衬套同轴的安装在该衬套中。

进一步的，还包括挡圈，所述芯棒具有支撑在鼠笼内侧的圆饼件，所述挡圈装入鼠笼的对应槽中，用于芯棒的轴向固定。

有益效果：

(1)本发明填补了实验室中大刚度鼠笼静刚度测试的空白，不采用传统的直接将重物通过铁丝悬挂到鼠笼上的方法，采用定滑轮为大质量重物提供了充足的悬挂空间。

(2)本发明采用尼龙绳打结缠绕于鼠笼之上，而非传统的小刚度鼠笼静刚度测试中的铁丝，不会损伤鼠笼表面，影响鼠笼性能及后续的动力学测试试验。采用的打结方式，可保证在加载重物时，尼龙绳越来越紧，不会产生尼龙绳滑脱的问题，保证外力加载的稳定性。