一种带过载保护的盒式六分量天平的研制

为了解决旋翼试验台中六分量天平耦合严重以及易过载的问题,研制了一种带过载保护的盒式六分量天平。该天平由浮动框、弹性连杆、传感器和固定框装配而成,弹性连杆两端有双向弹性铰链用于提高天平机械解耦性能。弹性连杆往往加工成不同结构,如双孔十字梁方杆、双层十字梁方杆以及单层十字梁圆杆等。通过有限元软件分析了不同弹性连杆结构对天平机械解耦性能的影响,选择了单层十字梁圆杆结构作为最终方案。针对十字梁式弹性铰链,设计了双Z形过载保护结构,最后对研制的天平进行标定,验证了其解耦性能。

航空矢量喷管测试平台用六分量盒式天平结构设计

为了满足航空发动机推力矢量高精度测量的需求,研制了一种结构紧凑的能够实现推力矢量彻底分解的六分量盒式天平.该天平关键结构包括:三维传感器、固定框和浮动框.其中三维传感器的弹性体采用串、并联组合的结构型式.基于有限元分析,对传感器弹性体的设计进行了模拟,结果显示传感器各测力元件对本分量载荷作用敏感程度均远高于其他分量,支撑元件也较好地阻隔了各测力元件之间的相互干扰,该结论也通过了传感器的校准验证.六分量盒式天平整体的刚度和模态分析结果:天平无需做弹性角修正;1阶固有频率为218.8Hz,高于设计指标180Hz.六分量盒式天平校准表明:天平各分量精确度优于3‰,准确度优于5‰.

盒式六分量应变天平热态试验气动结构特性

为了探索盒式六分量应变天平热态试验时三维力传感器输出信号异常的现象,从四分量机械单台式天平与盒式六分量应变天平的气动布局、主体结构及热态试验方面展开了对比分析,受结构及安装制约,盒式六分量应变天平无法消除或补偿高温热流在稳定段上产生的热应力.为保留喷管模型试验器最具特色的高温试验功能,利用对称布置方案,调换燃油加温器至稳定段出口.热态试验证明:在增强天平的平衡性、减少天平机械连接、简化燃油加温器安装和调试的情况下,天平的推力测量值从异常的负值恢复正常,解决天平输出信号异常问题,满足天平热态试验性能要求.