[发明专利]一种复合式六分量螺旋桨试验天平

说明书

本发明公开了一种复合式六分量螺旋桨试验天平，包括螺旋桨安装端，所述螺旋桨安装端一侧设置有天平前部测量环，所述螺旋桨安装端另一侧设置有天平后部测量环，所述天平前部测量环、所述天平后部测量环内侧设置有天平固定环，所述天平前部测量环、所述天平后部测量环相对于所述螺旋桨安装端完全对称，所述天平前部测量环、所述天平后部测量环上下端与所述天平固定环连接。本发明采用了内外层复合式结构，天平沿轴线长度极大缩减，内外径之间需要的安装空间要求降低，可以在保持涡扇、涡桨发动机原有缩比的条件下完成螺旋桨六个分量的测量，有效弥补了传统环式天平的不足，具有很高的应用价值。

技术领域

本发明涉及航空航天测力试验空气动力测量技术领域，特别是涉及一种复合式六分量螺旋桨试验天平。

背景技术

天平是空气动力测力试验中的关键测量装置，用于测量作用在试验模型上的空气动力载荷(力与力矩)的大小、方向和作用点。在涉及螺旋桨空气动力测量试验时，由于模型结构复杂，支撑轴的内部空腔需要安装转轴等动力系统，天平安装空间严重受限，而通常的六分量环式测力天平体积太大，需要通过改变螺旋桨尺寸和支撑轴尺寸，扩大天平安装空间或者采用单分量或者二分量的较小体积天平进行测力，造成了试验几何模拟度较低以及试验数据不全面等问题，影响试验结果。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种复合式六分量螺旋桨试验天平，本发明采用了内外层复合式结构，天平沿轴线长度极大缩减，内外径之间需要的安装空间要求降低，可以在保持涡扇、涡桨发动机原有缩比的条件下完成螺旋桨六个分量的测量，有效弥补了传统环式天平的不足，具有很高的应用价值。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种复合式六分量螺旋桨试验天平，包括螺旋桨安装端，所述螺旋桨安装端一侧设置有天平前部测量环，所述螺旋桨安装端另一侧设置有天平后部测量环，所述天平前部测量环、所述天平后部测量环内侧设置有天平固定环，所述天平前部测量环、所述天平后部测量环相对于所述螺旋桨安装端完全对称，所述天平前部测量环、所述天平后部测量环上下端与所述天平固定环连接，所述天平前部测量环、所述天平后部测量环前后端与所述螺旋桨安装端连接，所述天平前部测量环、所述天平后部测量环上分别设置有四个天平前部测量环上的测量元件、天平后部测量环上的测量元件。

进一步设置：所述天平前部测量环、所述螺旋桨安装端、所述天平后部测量环、所述天平固定环、所述天平前部测量环上的测量元件、所述天平后部测量环上的测量元件为一体结构，为整块合金钢材料制成。

如此设置，提高整体的结构强度和动态稳定性，使产生变形小。

进一步设置：所述天平前部测量环上的测量元件、所述天平后部测量环上的测量元件分别位于所述天平前部测量环、所述天平后部测量环径向轴线倾斜±°上，且所述天平前部测量环上的测量元件、所述天平后部测量环上的测量元件外表面上对称粘贴电阻应变计并组成惠斯通电桥。

如此设置，使测量更满足使用需求，不仅可以在静态下使用，同时可以在动态下使用。

进一步设置：所述螺旋桨安装端、所述天平前部测量环、所述天平后部测量环、所述天平固定环呈圆盘状结构，且中心位置呈中空状。

如此设置，便于内部穿过支撑轴，方便安装定位，使得中间通气或者安装转轴更加容易，可对多个螺旋桨分别进行测力的试验同时进行测力，节省成本，增强了试验能力。

进一步设置：所述螺旋桨安装端上均匀设置有通孔，所述天平前部测量环、所述天平后部测量环靠外侧端面上均匀设置有螺孔。

如此设置，便于使所述螺旋桨安装端与螺旋桨或其它测力模型进行连接固定。

进一步设置：所述天平固定环内侧设置有键槽。

如此设置，使所述天平固定环便于与测量轴进行连接。