[发明专利]一种载荷不匹配的六分量大力矩天平

权利要求书

1.一种载荷不匹配的六分量大力矩天平，其特征在于，其包括：模型连接件(1)、测量元件组件(11)和固定连接件(6)；

所述测量元件组件(11)设置在模型连接件(1)和固定连接件(6)之间；

所述测量元件组件(11)包括：力矩测量元件、第一力测量元件、第二力测量元件、第一过渡段(8)、第二过渡段(9)和第三过渡段(10)；

第一过渡段(8)的末尾端、第二过渡段(9)的起始端、第二过渡段(9)的末尾端、第三过渡段(10)的起始端彼此首尾相连设置，形成串联式结构；

力矩测量元件设置在第一过渡段(8)的起始端，第一力测量元件设置在第二过渡段(9)的起始端和末尾端，第二力测量元件设置在第三过渡段(10)的末尾端；

所述力矩测量元件包括：俯仰与滚转测量元件(2)和偏航测量元件(3)；

所述第一力测量元件包括侧向力Z分量测量元件(4)和轴向力X分量测量元件(5)；

第二力测量元件包括法向力Y分量测量元件(7)；

第一过渡段(8)的起始端通过在其上设置的俯仰与滚转测量元件(2)和偏航测量元件(3)，并与模型连接件(1)相连接，且俯仰与滚转测量元件(2)和偏航测量元件(3)呈圆周分布设置；

第二过渡段(9)的起始端的左、右两侧分别设置侧向力Z分量测量元件(4)；

第二过渡段(9)的末尾端的上、下两侧分别设置轴向力X分量测量元件(5)；

第三过渡段(10)上套装至少一个多组超静定梁，且二者套设在固定连接件(6)内，形成一体式不可拆卸的轮辐式结构，且该至少一个多组超静定梁靠近固定连接件(6)；

第三过渡段(10)为内圆，固定连接件(6)为外圆，该轮辐式结构的内圆与外圆之间布置至少一个多组呈圆周分布的超静定梁，且同一截面上的多组超静定梁呈“米”字型结构分布，沿轴线方向同一截面上共分布设置8组呈圆周分布的超静定梁；

在“米”字型分布的8组超静定梁中，将位于“X”形位置处的4组超静定梁，作为法向力Y分量测量元件(7)，即测量梁，用于测量法向力Y分量的气动载荷；

将位于“十”字形位置处的4组超静定梁作为支撑梁。

2.根据权利要求1所述的载荷不匹配的六分量大力矩天平，其特征在于，所述俯仰与滚转测量元件(2)进一步包括：第一测量元件(21)和第二测量元件(22)；其中，第一测量元件(21)和第二测量元件(22)共同测量气动载荷的俯仰力矩Mz分量载荷和滚转力矩Mx分量载荷；

所述偏航测量元件(3)进一步包括：第三测量元件(31)和第四测量元件(32)；其中，第三测量元件(31)和第四测量元件(32)共同测量气动载荷的偏航力矩My分量载荷；

第一测量元件(21)、第二测量元件(22)、第三测量元件(31)和第四测量元件(32)在圆周方向呈90度分布，四者均设置在第一过渡段(8)的起始端。

3.根据权利要求1所述的载荷不匹配的六分量大力矩天平，其特征在于，所述侧向力Z分量测量元件(4)，用于测量气动载荷的侧向力Z分量载荷；

所述轴向力X分量测量元件(5)，用于测量气动载荷的轴向力X分量载荷。

4.根据权利要求1所述的载荷不匹配的六分量大力矩天平，其特征在于，所述俯仰与滚转测量元件(2)、偏航测量元件(3)、侧向力Z分量测量元件(4)、轴向力X分量测量元件(5)和法向力Y分量测量元件(7)上分别设置电阻应变计，组成惠斯顿全桥形成测量电路。

5.根据权利要求1所述的载荷不匹配的六分量大力矩天平，其特征在于，所述第二过渡段(9)的横截面呈圆柱状结构，第二过渡段(9)的起始端的沿水平方向的左、右两侧开设第一L形平台，且第二过渡段(9)的末尾端的沿竖直方向的上、下两侧分别开设第二L形平台；

每个第一L形平台上设置侧向力Z分量测量元件(4)；每个第二L形平台上设置轴向力X分量测量元件(5)；

侧向力Z分量测量元件(4)和轴向力X分量测量元件(5)均为多片超静定梁结构。

6.根据权利要求5所述的载荷不匹配的六分量大力矩天平，其特征在于，所述侧向力Z分量测量元件(4)包括左右对称设置的4片叠加设置的超静定梁；

所述轴向力X分量测量元件(5)包括上下对称设置的4片叠加设置的超静定梁。