[实用新型]一种三向测力平台校准系统

说明书

本实用新型公开了一种三向测力平台校准系统，包括校准平台及安装于校准平台上的垂向加载机构、航向加载机构和侧向加载机构；三向测力平台水平设置于校准平台上，以三向测力平台的航向受力为X向，以三向测力平台的侧向受力为Y向，以三向测力平台的垂向受力方向为Z向建立直角坐标系，垂向加载机构用于沿Z向向三向测力平台提供垂向标准力；航向加载机构用于沿X向向三向测力平台提供航向标准力；侧向加载机构用于沿Y向向三向测力平台提供侧向标准力。本实用新型可对非标设备三向测力平台的航向、侧向、垂向三个方向力值进行校准，三向测力平台Z向承载受力区域进行校准，以及三向测力平台航向、侧向、垂向三个方向力值耦合进行校准。

技术领域

本实用新型涉及落震试验测试设备校验技术领域，尤其涉及一种三向测力平台校准系统。

背景技术

飞机降落、起落架着陆过程中，通常飞机轮胎只承受地面施加的航向（X向）、侧向（Y向）、垂向（Z向）三个方向的正交力。同样在模拟飞机着陆的落震试验中，用于测试起落架载荷的三向测力平台也是测量模拟飞机着陆过程中的轮胎承受的航向（X向）、侧向（Y向）、垂向（Z向）三个方向的正交力。开展飞机起落架落震试验时，只有比较准确的测量出落震试验过程中起落架轮胎处承受的X向、Y向、Z向三个方向的载荷，才能通过计算分析，真实的评判出试验起落架的缓冲及承载特性，因此三向测力平台的力值准确性需进行系统校准评判。测力平台只有经过计量或校准后，落震试验结果才能取得用户的认可。

三向测力平台是各航空公司自行设计的非标设备，一般由上下台面及设于上下台面之间的三个方向（垂向、航向和侧向）上的力传感器组件组成。单三向测力平台一般需4个或6个三向力传感器。也即，测力平台垂向力值输出由这些三向传感器对应垂向力值矢量和输出，测力平台航向力值输出由这些三向力传感器对应航向力值矢量和输出，测力平台侧向力值输出由这些三向力传感器对应侧向力值矢量和输出；落震试验用三向测力平台的航向、侧向力输出一般为垂向力值输出的1/3~1/2。目前国内对落震试验用的非标设备三向测力平台没有专门计量标准和计量设备，航空工业起落架公司自研的大吨位三向测力平台校准困难问题一直即待解决。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可靠性和准确性高的三向测力平台校准系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种三向测力平台校准系统，包括校准平台及安装于校准平台上的垂向加载机构、航向加载机构和侧向加载机构；所述三向测力平台水平设置于所述校准平台上，以所述三向测力平台的航向受力为X向，以所述三向测力平台的侧向受力为Y向，以所述三向测力平台的垂向受力方向为Z向建立直角坐标系，所述垂向加载机构用于沿Z向向三向测力平台提供垂向标准力；所述航向加载机构用于沿X向向三向测力平台提供航向标准力；所述侧向加载机构用于沿Y向向三向测力平台提供侧向标准力。

申请人的实践表明，因试验过程中起落架轮胎给测力平台施加的三向力的方向是确定的，非标三向测力平台按指定承载受力方向安装到位后，把其当成一个标准三向力传感器，在三个受力承载方向上分别逐级施加标准静态力进行力值系统校准的方法是可行的。单个方向上力的测量精度会受台面刚度、传感器装配间隙等的影响，并且由于制备技术的局限性，三个方向力值之间会存在耦合误差。校准时用最小二乘法对三向力传感器每个力值输出通道进行静态校准，确保测力平台三个方向输出力值与标准力值在允许误差范围内。另外，某一方向加载时，根据另外两个方向力值输出可以算出该方向对另外两个方向的耦合误差。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述垂向加载机构包括固定于校准平台上的垂向安装架，所述垂向安装架上沿Z向依次连接有用于向三向测力平台加载垂向标准力的垂向液压加载缸，以及用于测量所述垂向标准力的垂向测力传感器。优选带数显仪的测力传感器，垂向测力传感器事先经计量单位校准，可准确测量垂向液压加载缸提供的垂向标准力。