一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置，包括传感器、传感器固定端螺杆、传感器浮动端螺杆、双向螺母、钢丝绳调节螺杆、钢丝绳及拉紧螺钉。传感器通过拉紧螺钉固定在固定框架基座上，传感器拉杆两端有螺纹，一端螺纹连接高精度传感器，另一端螺纹旋进双向螺母，双向螺母的另一端是左旋螺纹，钢丝绳调节螺杆也是左旋螺纹，双向螺母另一端和钢丝绳调节螺杆通过左旋螺纹连接。钢丝绳一端连接钢丝绳调节螺杆，另一端连接拉紧螺钉。固定框架和浮动框架距离始终不变。绕轴线转动双向螺母，传感器拉杆和钢丝绳调节螺杆在双向螺母内的配合长度同时伸长或缩短，从而改变钢丝绳的松紧状态，给传感器施载或卸载，无需改变固定框架、浮动框架及传感器位置。
【技术实现步骤摘要】
一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置
本专利技术涉及一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置，用于在测力装置中给传感器施加预紧载荷。
技术介绍
组装式测力设备一般由固定框架、浮动框架和高精度传感器等组成。固定框架用于与基础固定，浮动框架与被测模型固定，固定框架和浮动框架之间通过传力组件连接，在有气流通过时，气流作用于模型的力通过浮动框架传给传力组件的高精度传感器，由传感器的输出测得作用于被测模型的力。为了使模型重量和升力等大载荷对横向的小载荷干扰最小，在满足强度和刚度要求的前提下，在传感器和浮动框架之间的传力组件只是在传力方向是刚性的，其他方向要用柔性连接，以抑制其他分量的干扰。本专利技术用于一种大尺度小载荷测力设备中，为了消除大尺度重模型的重量方向干扰，在传感器和浮动框架之间采用了钢丝绳连接，使得传感器只能承受拉方向的载荷，而对其他方向是柔性的，从而提高了传感器测力精度。与弹簧片和柔性梁等其他传力组件相比，这些传力组件与传感器是刚性连接，传感器在初始状态通过螺纹预紧已经被施加载荷，因此不需要额外设置预紧装置，而钢丝绳的弹性非常大，而传感器的满量程位移值不到1mm，所以微小的位移变化就可以引起很大的传感器输出。为了保证安装时不使传感器过载，所以钢丝绳长度都要设置的稍长一些，使传感器在初始状态，没有负载。为了不让传感器始终负载，在不需要测力时将传感器的钢丝绳松开，将载荷卸掉。测力时，需要给传感器一定的负载，才能保证在传感器受到微小扰动后产生的位移使传感器有读数变化，这就需要预紧装置实现这一功能。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供了一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置，解决了在保证固定框架和浮动框架及传感器、传力组件等位置不变的情况下，由于使用弹性大的钢丝绳柔性连接，而使传感器在初始状态没有负载。测力时又需要传感器受到微小力值有读数变化，通过该装置给传感器施加预紧载荷，使传感器能精确感受到微小载荷力值，保证测力精度。本专利技术采用的技术方案：一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置，包括：固定框架、浮动框架、传感器、传感器拉杆、双向螺母、钢丝绳调节螺杆、钢丝绳、钢丝绳拉紧螺钉和传感器拉紧螺钉；传感器的一端通过传感器拉紧螺钉固定在固定框架上，传感器的另一端与传感器拉杆的一端螺纹连接，传感器拉杆两端都是螺杆，传感器拉杆的另一端通过双向螺母与钢丝绳调节螺杆连接；钢丝绳的一端与钢丝绳调节螺杆固定连接，钢丝绳另一端通过钢丝绳拉紧螺钉固定在浮动框架上；通过按不同方向旋转双向螺母，实现给传感器施加预紧载荷或卸载。进一步的，传感器拉杆、双向螺母、钢丝绳调节螺杆、钢丝绳、钢丝绳拉紧螺钉和传感器拉紧螺钉同轴设置。进一步的，双向螺母的与钢丝绳调节螺杆连接的一端为左旋内螺纹，钢丝绳调节螺杆是左旋外螺纹。进一步的，无论钢丝绳松弛还是拉紧，固定框架和浮动框架之间的距离L始终保持不变。进一步的，绕轴线按顺时针方向每旋转双向螺母一圈，传感器拉杆和钢丝绳调节螺杆在双向螺母内的配合长度各多一圈，双向螺母带动钢丝绳调节螺杆往固定框架方向移动，继续按同一方向旋转双向螺母，钢丝绳调节螺杆继续向固定框架方向移动，从而使得钢丝绳从松弛状态逐渐到拉紧状态。进一步的，钢丝绳松弛时，传感器感受不到拉力，传感器输出不变，始终是零点载荷。进一步的，当钢丝绳逐渐被拉紧以后，传感器开始受到钢丝绳的拉力载荷，观察传感器的输出信号，缓慢旋转双向螺母，使传感器输出逐渐从零变到需要的预紧载荷为止，停止旋转双向螺母。进一步的，按逆时针旋转双向螺母，钢丝绳调节螺杆带动钢丝绳向浮动框架方向移动，钢丝绳逐渐从拉紧状态变为松弛状态；观察传感器的输出信号，传感器的输出逐渐变小，直到零点载荷状态输出，此时释放了传感器的预紧载荷。进一步的，所述顺时针方向是指从浮动框架面向固定框架时的顺时针方向；逆时针方向与所述顺时针方向相反。进一步的，钢丝绳长度应满足：初始状态下，钢丝绳与传感器连接后，传感器不负载；双向螺母带着钢丝绳调节螺杆移动到传感器拉杆的最左端，而且传感器拉杆和钢丝绳调节螺杆在双向螺母内的配合长度是最大时，钢丝绳是拉紧状态，并能达到传感器的满量程输出。本专利技术与现有技术相比的优点如下：(1)本专利技术装置可以始终保持传感器、浮动框架和固定框架的相对位置不变，保证模型的安装位置唯一。(2)本专利技术装置可以双向调节，在需要释放传感器受力时，松开一定距离，保护传感器不过载。(3)本专利技术装置进行模块式设计，可以同时应用于多个传感器，安装方便，调节简单、可靠。附图说明图1为本专利技术预紧装置结构图；图2为钢丝绳松开状态示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。如附图1、2所示，本专利技术提出一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置，用于大尺度小载荷测力设备中给传感器施加预紧载荷。具体的，本专利技术传感器预紧装置包括固定框架1、浮动框架2、高精度传感器3、传感器拉杆4、双向螺母5、钢丝绳调节螺杆6、钢丝绳7、钢丝绳拉紧螺钉8和传感器拉紧螺钉9。高精度传感器3通过传感器拉紧螺钉9固定在固定框架1的基座上，高精度传感器3的另一端由传感器拉杆4通过螺纹连接，传感器拉杆4两端都是螺杆，传感器拉杆4的另一端通过螺纹与双向螺母5的左端连接。双向螺母5的另一端是左旋内螺纹，钢丝绳调节螺杆6是左旋外螺纹，双向螺母5的另一端连接钢丝绳调节螺杆6。钢丝绳7一端与钢丝绳调节螺杆6固定连接，另一端与钢丝绳拉紧螺钉8固定连接。固定框架1和浮动框架2的距离L始终保持不变，保证装在浮动框架2上的模型状态唯一，提高测力精度。传感器拉杆4、双向螺母5、钢丝绳调节螺杆6、钢丝绳7、钢丝绳拉紧螺钉8和传感器拉紧螺钉9同轴设置。绕轴线按顺时针方向每旋转双向螺母5一圈，传感器拉杆4和钢丝绳调节螺杆6在双向螺母5内的配合长度各多一圈，双向螺母5带动钢丝绳调节螺杆6往左移动，继续按同一方向旋转双向螺母5，钢丝绳调节螺杆6继续向左移动，从而钢丝绳7从松弛逐渐到拉紧。松弛时，传感器3感受不到拉力，所以传感器3输出不变，始终是零点载荷，当钢丝绳7逐渐被拉紧以后，传感器3也开始受到钢丝绳7的拉力载荷，此时就需要观察传感器3的输出信号，缓慢旋转双向螺母5，使传感器3输出逐渐从零变到需要的预紧载荷为止，停止旋转双向螺母5。同理，按逆时针旋转双向螺母5，钢丝绳调节螺杆6带动钢丝绳7向右移动，钢丝绳7逐渐从拉紧状态变为松弛状态，观察传感器3的输出信号，传感器3的输出逐渐变小，直到零点载荷状态输出，此时释放了传感器3的预紧载荷。通过按不同方向旋转双向螺母5，实现给传感器3施加预紧载荷或卸载。顺时针方向是指从浮动框架2面向固定框架1时的顺时针方向；逆时针方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置，其特征在于包括：固定框架(1)、浮动框架(2)、传感器(3)、传感器拉杆(4)、双向螺母(5)、钢丝绳调节螺杆(6)、钢丝绳(7)、钢丝绳拉紧螺钉(8)和传感器拉紧螺钉(9)；/n传感器(3)的一端通过传感器拉紧螺钉(9)固定在固定框架(1)上，传感器(3)的另一端与传感器拉杆(4)的一端螺纹连接，传感器拉杆(4)两端都是螺杆，传感器拉杆(4)的另一端通过双向螺母(5)与钢丝绳调节螺杆(6)连接；钢丝绳(7)的一端与钢丝绳调节螺杆(6)固定连接，钢丝绳(7)另一端通过钢丝绳拉紧螺钉(8)固定在浮动框架(2)上；通过按不同方向旋转双向螺母(5)，实现给传感器(3)施加预紧载荷或卸载。/n
【技术特征摘要】
1.一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置，其特征在于包括：固定框架(1)、浮动框架(2)、传感器(3)、传感器拉杆(4)、双向螺母(5)、钢丝绳调节螺杆(6)、钢丝绳(7)、钢丝绳拉紧螺钉(8)和传感器拉紧螺钉(9)；
传感器(3)的一端通过传感器拉紧螺钉(9)固定在固定框架(1)上，传感器(3)的另一端与传感器拉杆(4)的一端螺纹连接，传感器拉杆(4)两端都是螺杆，传感器拉杆(4)的另一端通过双向螺母(5)与钢丝绳调节螺杆(6)连接；钢丝绳(7)的一端与钢丝绳调节螺杆(6)固定连接，钢丝绳(7)另一端通过钢丝绳拉紧螺钉(8)固定在浮动框架(2)上；通过按不同方向旋转双向螺母(5)，实现给传感器(3)施加预紧载荷或卸载。
2.根据权利要求1所述的一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置，其特征在于：传感器拉杆(4)、双向螺母(5)、钢丝绳调节螺杆(6)、钢丝绳(7)、钢丝绳拉紧螺钉(8)和传感器拉紧螺钉(9)同轴设置。
3.根据权利要求1所述的一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置，其特征在于：双向螺母(5)的与钢丝绳调节螺杆(6)连接的一端为左旋内螺纹，钢丝绳调节螺杆(6)是左旋外螺纹。
4.根据权利要求1所述的一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置，其特征在于：无论钢丝绳松弛还是拉紧，固定框架(1)和浮动框架(2)之间的距离L始终保持不变。
5.根据权利要求2所述的一种大尺度小载荷测力设备传感器预紧装置，其特征在于：绕轴线按顺时针方向每旋转双向螺母(5)一圈，传感器拉杆(4)和钢丝绳调节螺杆(6)在双向螺母(5)内的配合长度各多一圈，双向螺母(5)带动钢丝绳调节螺杆(6)往固定框架(1)方向移动，继续按同一方向旋转...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑芳，贾毅，刘泓彬，黄浩，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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