螺旋桨的测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种螺旋桨的测试装置及测试方法，其中，该装置包括：真空仓，以及设置在真空仓内的固定台架、测量组件、主轴、中联、桨夹、变距机构和动力机构；测量组件设置在固定台架上，其传感器与真空仓表面的数据接口相连，用于采集螺旋桨的转动数据；主轴设置在测量组件的连接板上；中联套设在主轴上，并转动连接；桨夹设置在中联的端部，并能够转动；变距机构设置在主轴上，用于带动桨夹转动；动力机构设置在主轴上，且动力机构的输出端与中联相连。通过本发明专利技术实施例提供的螺旋桨的测试装置及测试方法，不需要多次开启关闭真空仓，能够快速采集到不同攻角下的转动数据，可以有效降低开仓频率，提高测试效率。提高测试效率。提高测试效率。

【技术实现步骤摘要】
螺旋桨的测试装置及测试方法


[0001]本专利技术涉及螺旋桨测试
，具体而言，涉及一种螺旋桨的测试装置及测试方法。

技术介绍

[0002]火星物理特性与地球极为相似，都具备大气、液态水、四季更替、五带划分和山川丘陵等。对于火星的探索，有助于人类加强对生命起源的认知，了解星球演变过程，进而更好地保护地球环境，同时还可以将火星作为人类移居的备选星球。近些年来，对火星的探索从未停止过。很多国家都开始将目光转向火星，以期对火星进行进一步的探索，从而掌握更多的主动权。目前对火星的探索主要采用的火星车和轨道探测器，两者均具有较为明显的优缺点：火星车能对火星表面进行细致探索，成像率较高，但受地形限制较大，只能在平坦地面行驶，越障能力较差，探测速度较慢；而轨道飞行器，尽管具有较快的探测速度，但由于距离火星表面太高，仅能进行宏观探索，成像率较低。鉴于两者的局限性，迫切需要设计一款探测器，能兼具两者的优点，因此，火星无人机应运而生。
[0003]火星的大气环境90％以二氧化碳为主，只有少量的氧气、氮气等稀有气体。其空气密度大约为地球空气密度的百分之一，这就导致火星无人机在超低雷诺数环境下运行，火星无人机的起飞环境相当于地球30km高空处的大气环境，火星无人机的螺旋桨系统需要高速运行才能提供足够的升力，但由于以二氧化碳为主的大气和较低的声速(仅为地球声速的三分之二)又进一步限制了火星无人机螺旋桨系统的转速，因此火星无人机螺旋桨系统运行在较为苛刻的大气环境中。尽管火星重力加速度大约为地球重力加速度的三分之一，但仍不能抵消低空气密度带来的影响。
[0004]目前对于火星无人机螺旋桨系统的研究有限，且绝大多数都只进行了数值模拟仿真，数值仿真模拟结果过于理想化，与真实火星大气环境下的螺旋桨运行环境具有一定区别；而现有的螺旋桨测试装置大多是基于地球大气环境，不适用于测试针对火星大气环境开发的螺旋桨。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术实施例的目的在于提供一种螺旋桨的测试装置及测试方法。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种螺旋桨的测试装置，包括：真空仓，以及设置在所述真空仓内的固定台架、测量组件、主轴、中联、桨夹、变距机构和动力机构；
[0007]所述固定台架固定设置；
[0008]所述测量组件设置在所述固定台架上；所述测量组件的传感器与所述真空仓表面的数据接口相连；
[0009]所述主轴设置在所述测量组件的连接板上；
[0010]所述中联套设在所述主轴上，并与所述主轴转动连接；
[0011]所述桨夹设置在所述中联的端部，并能够转动；所述桨夹用于设置待测试的螺旋桨；所述测量组件的传感器用于采集所述螺旋桨的转动数据，所述转动数据为所述螺旋桨(200)转动时相应物理量的动态数据；
[0012]所述变距机构设置在所述主轴上，用于带动所述桨夹转动；
[0013]所述动力机构设置在所述主轴上，且所述动力机构的输出端与所述中联相连。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述变距机构包括：固定板、舵机、倾斜盘、第一拉杆和第二拉杆；所述舵机的数量为多个；
[0015]所述固定板固定套设在所述主轴上；所述舵机设置在所述固定板上；
[0016]所述倾斜盘设置在所述主轴上；
[0017]所述第一拉杆沿所述主轴的轴向设置；所述第一拉杆的一端与所述舵机的转臂相连，另一端与所述倾斜盘的定圈相连，用于带动所述倾斜盘沿所述主轴滑动；
[0018]所述第二拉杆沿所述主轴的轴向设置；所述第二拉杆的一端与所述倾斜盘的动圈相连，另一端与所述桨夹相连，用于带动所述桨夹转动。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述变距机构还包括：限位器和限位杆；
[0020]所述限位器设置在所述固定板上，并设有沿所述主轴轴向设置的滑槽；
[0021]所述限位杆设置在所述倾斜盘的定圈上，并与所述滑槽滑动连接。
[0022]在一种可能的实现方式中，测试装置还包括：应变片、信号发射器和信号接收器；
[0023]所述应变片设置在所述螺旋桨的受力面；
[0024]所述信号发射器设置在所述中联处，并与所述应变片相连；
[0025]所述信号接收器设置在所述固定台架上，并与所述真空仓表面的数据接口相连；所述信号接收器用于接收所述信号发射器所发射的数据，并通过所述数据接口传输数据。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述应变片与所述信号发射器之间通过信号线相连；所述信号线设置在所述螺旋桨的非受力面；
[0027]所述信号接收器与所述信号发射器之间无线连接。
[0028]在一种可能的实现方式中，所述应变片与所述螺旋桨的根部之间的距离，占所述螺旋桨总长度的60％～80％。
[0029]在一种可能的实现方式中，测试装置还包括：微调平台；
[0030]所述微调平台的一端与所述主轴远离所述测量组件的一端相连，所述微调平台的另一端与所述固定台架相连。
[0031]在一种可能的实现方式中，所述主轴为空心轴；
[0032]所述测量组件的信号线和/或所述动力机构的电源线设置在所述空心轴内。
[0033]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于第一方面提供的测试装置的测试方法，所述测试装置的桨夹设有待测试的螺旋桨，所述方法包括：
[0034]在关闭所述测试装置的真空仓后，抽取所述真空仓内的气体，直至所述真空仓的环境与火星环境相一致；
[0035]控制所述测试装置的动力机构带动中联转动，并通过所述真空仓表面的数据接口获取相应的测试数据；所述测试数据包括所述测试装置的测量组件所采集到的转动数据；
[0036]向所述测试装置的变距机构发送变距指令，以将所述螺旋桨的攻角调整至待测的目标攻角，并通过所述数据接口获取每个所述目标攻角下的测试数据。
[0037]在一种可能的实现方式中，所述向所述测试装置的变距机构发送变距指令，包括：
[0038]向所述测试装置的多个舵机发送相同的第一转动指令，所述第一转动指令用于以相同的角度转动所述舵机的转臂；
[0039]向所述测试装置的多个舵机分别发送不同的第二转动指令，所述第二转动指令用于以周期变化的、互不相同的角度转动所述舵机的转臂。
[0040]在一种可能的实现方式中，所述控制所述测试装置的动力机构带动中联转动，包括：
[0041]通过所述真空仓表面的数据接口向所述动力机构发送包括目标转速的转速控制信号，以驱动所述动力机构按照所述目标转速转动。
[0042]在一种可能的实现方式中，所述目标转速为从0开始逐渐增大的转速；
[0043]所述控制所述测试装置的动力机构带动中联转动，还包括：
[0044]根据所述测试数据确定所述螺旋桨的实际转速；在所述实际转速达到预设转速的情况下，保持所述目标转速不变。
[0045]本专利技术实施例上述第一方面提供的方案中，通过改变真空仓腔内的环境，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺旋桨的测试装置，其特征在于，包括：真空仓(10)，以及设置在所述真空仓(10)内的固定台架(20)、测量组件(30)、主轴(40)、中联(50)、桨夹(60)、变距机构(70)和动力机构(80)；所述固定台架(20)固定设置；所述测量组件(30)设置在所述固定台架(20)上；所述测量组件(30)的传感器与所述真空仓(10)表面的数据接口(101)相连；所述主轴(40)设置在所述测量组件(30)的连接板(301)上；所述中联(50)套设在所述主轴(40)上，并与所述主轴(40)转动连接；所述桨夹(60)设置在所述中联(50)的端部，并能够转动；所述桨夹(60)用于设置待测试的螺旋桨(200)；所述测量组件(30)的传感器用于采集所述螺旋桨(200)的转动数据，所述转动数据为所述螺旋桨(200)转动时相应物理量的动态数据；所述变距机构(70)设置在所述主轴(40)上，用于带动所述桨夹(60)转动；所述动力机构(80)设置在所述主轴(40)上，且所述动力机构(80)的输出端与所述中联(50)相连。2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述变距机构(70)包括：固定板(701)、舵机(702)、倾斜盘(703)、第一拉杆(704)和第二拉杆(705)；所述舵机(702)的数量为多个；所述固定板(701)固定套设在所述主轴(40)上；所述舵机(702)设置在所述固定板(701)上；所述倾斜盘(703)设置在所述主轴(40)上；所述第一拉杆(704)沿所述主轴(40)的轴向设置；所述第一拉杆(704)的一端与所述舵机(702)的转臂相连，另一端与所述倾斜盘(703)的定圈(7031)相连，用于带动所述倾斜盘(703)沿所述主轴(40)滑动；所述第二拉杆(705)沿所述主轴(40)的轴向设置；所述第二拉杆(705)的一端与所述倾斜盘(703)的动圈(7032)相连，另一端与所述桨夹(60)相连，用于带动所述桨夹(60)转动。3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述变距机构(70)还包括：限位器(706)和限位杆(707)；所述限位器(706)设置在所述固定板(701)上，并设有沿所述主轴(40)轴向设置的滑槽；所述限位杆(707)设置在所述倾斜盘(703)的定圈(7031)上，并与所述滑槽滑动连接。4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，还包括：应变片(901)、信号发射器和信号接收器；所述应变片(901)设置在所述螺旋桨(200)的受力面；所述信号发射器设置在所述中联(50)处，并与所述应变片(901)相连；所述信号接收器设置在所述固定台架(20)上，并与所述真空仓(10)表面的数据接口(101)相连；所述信号接收器用于接收所述信号发射器所发射的数据，并通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旺旺，徐彬，张海涛，刘春桃，赵之然，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：