【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多分量空气动力载荷测量传感器，具体涉及一种风洞天平加载固定装置及其使用方法。
技术介绍
1、目前，在高速风洞试验铰链力矩测力试验中，大多采用天平与舵一体或分体的方式。为了完成铰链力矩天平校准，通常采用反装法将铰链力矩测量舵（以下简称测量舵）进行固定安装。测量舵通常为异型，对于较大尺寸的测量舵，采用在测量舵上设置两个销孔进行固定安装，但是，对于较小尺寸的测量舵，在测量舵上设置销孔破坏性较大，如果不设置销孔，容易出现安装固定定位不准确、强预紧力压坏舵面的情况，因此，需要采用专用的风洞天平加载固定装置进行固定。
2、当前，亟需发展一种风洞天平加载固定装置及其使用方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的一个技术问题是提供一种风洞天平加载固定装置，本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种风洞天平加载固定装置的使用方法。
2、本专利技术的风洞天平加载固定装置为钢件组合结构，包括天平及舵、下垫块、上垫块、压块、专用螺钉和校准支杆；
3、下垫块、天平及舵、上垫块、压块由下至上依次叠加，形成组合体；校准支杆包括从前至后顺序连接的安装段、等直段和连接锥；安装段的前端设置有水平的u型槽，u型槽内装卡组合体并通过竖直的专用螺钉从上至下顶紧压块固定；
4、天平及舵包括从左至右顺序连接的天平和舵，天平和舵采用一体加工或者分体组合，天平为铰链天平，舵为包括三角形、平行四边形和菱形在内的规整型或者非规整型的异型；
5、下垫块为与舵
6、上垫块为与舵的上表面匹配的、包括三角形、平行四边形和菱形在内的规整型或者非规整型的异型，下垫块与舵接触的下表面与舵面形状匹配，剩余的表面为平面；
7、压块为与上垫块的下表面匹配的、包括三角形、平行四边形和菱形在内的规整型的块体。
8、进一步地，以天平及舵的舵的舵翼前缘为前侧、舵翼后缘为后侧、舵翼翼尖为右侧、舵翼翼根为左侧；所述的天平及舵的舵的舵翼上表面设置有天平及舵型面ⅰ，下表面设置有对应的天平及舵型面ⅱ；舵的翼根的上表面设置有天平及舵型面ⅲ，下表面设置有对应的天平及舵型面ⅳ；在翼根的左侧，设置有面对天平的竖直的天平及舵型面ⅴ；在翼根的后侧，设置有天平及舵型面ⅵ。
9、进一步地，所述的下垫块的前段为与天平及舵相匹配的舵面体ⅰ，下垫块的后段为沿天平及舵的后缘向后延伸的方块体ⅰ；舵面体ⅰ上设置有与天平及舵的天平及舵型面ⅱ、天平及舵型面ⅳ、天平及舵型面ⅴ和天平及舵型面ⅵ一一对应的下垫块型面ⅰ、下垫块型面ⅱ、下垫块型面ⅲ和下垫块型面ⅳ；下垫块的左侧面设置下垫块基准面ⅰ、下垫块的前侧面设置下垫块基准面ⅱ、下垫块的下表面设置下垫块基准面ⅲ；下垫块的方块体ⅰ的左侧面为下垫块面ⅰ，后侧面为下垫块面ⅱ；舵面体ⅰ上从左至右依次设置一个l型的下垫块槽和下垫块槽ⅲ，下垫块槽的竖直段为下垫块槽ⅱ、水平段为下垫块槽ⅲ；
10、其中，下垫块基准面ⅰ、下垫块基准面ⅱ和下垫块基准面ⅲ用于安装定位，下垫块面ⅰ和下垫块面ⅱ辅助组合体安装操作，下垫块槽ⅰ、下垫块槽ⅱ和下垫块槽ⅲ保证组合体安装定位准确。
11、进一步地，所述的上垫块的前段为与天平及舵相匹配的舵面体ⅱ，上垫块的后段为沿天平及舵的后缘向后延伸的方块体ⅱ；舵面体ⅱ上设置有与天平及舵的天平及舵型面ⅰ、天平及舵型面ⅲ、天平及舵型面ⅴ和天平及舵型面ⅵ一一对应的上垫块型面ⅰ、上垫块型面ⅱ、上垫块型面ⅲ和上垫块型面ⅳ；上垫块的左侧面设置上垫块基准面ⅰ、上垫块的前侧面设置上垫块基准面ⅱ、上垫块的上表面设置上垫块基准面ⅲ；上垫块的方块体ⅱ的右侧面为上垫块型面ⅰ，后侧面为上垫块型面ⅱ；舵面体ⅰ上从右至左依次设置一个l型的上垫块槽和上垫块槽ⅲ，上垫块槽的竖直段为上垫块槽ⅱ、水平段为上垫块槽ⅲ；
12、其中，上垫块型面ⅳ、上垫块基准面ⅰ和上垫块基准面ⅱ用于安装定位，上垫块面ⅰ和上垫块面ⅱ辅助组合体安装操作，上垫块槽ⅰ、上垫块槽ⅱ和上垫块槽ⅲ保证组合体安装定位准确。
13、进一步地，所述的压块为方块体ⅲ，压块的左侧设置有压块基准面ⅰ，前侧设置有压块基准面ⅱ，下表面设置有压块基准面ⅲ，上表面设置有压块基准面ⅳ，右侧设置有压块面ⅰ，后侧设置有压块面ⅱ；
14、其中，压块基准面ⅰ、压块基准面ⅱ、压块基准面ⅲ和压块基准面ⅳ用于安装定位，压块面ⅰ和压块面ⅱ辅助组合体安装操作。
15、进一步地，所述的专用螺钉的上端面设置有内六角，下端面设置有用于抵紧组合体的专用螺钉面。
16、进一步地，所述的安装段上设置有支杆基准面ⅰ、支杆基准面ⅱ和u型槽；支杆基准面ⅰ和支杆基准面ⅱ上下对称设置，用于检验天平及舵的安装精度；校准支杆的连接锥的中心轴线上设置有螺纹孔ⅱ，用于固定校准机构；u型槽对应的校准支杆杆体上设置有竖直的螺纹孔ⅰ，用于安装专用螺钉；u型槽内设置有与下垫块基准面ⅰ与支杆基准面ⅳ，与下垫块基准面ⅱ对应的支杆基准面ⅵ，与下垫块的下垫块基准面ⅲ对应的支杆基准面ⅲ；u型槽内设置有与上垫块基准面ⅰ对应的支杆基准面ⅴ，与上垫块基准面ⅱ对应的支杆基准面ⅶ；u型槽内还设置有水平的支杆槽用于保障天平及舵的舵翼安装空间。
17、本专利技术的风洞天平加载固定装置的使用方法，包括以下步骤：
18、s10.通过专用螺栓拉紧螺纹孔ⅱ，实现连接锥与校准机构固定连接；
19、s20.将下垫块安放到天平及舵的下方，使下垫块型面ⅲ与天平及舵型面ⅵ、下垫块型面ⅳ与天平及舵型面ⅴ、下垫块型面ⅰ与天平及舵型面ⅰ、下垫块型面ⅱ与天平及舵型面ⅳ紧密贴合；
20、s30.将上垫块安放到天平及舵的上方，使上垫块型面ⅲ与天平及舵型面ⅵ、上垫块型面ⅳ与天平及舵型面ⅴ、上垫块型面ⅰ与天平及舵型面ⅰ、上垫块型面ⅱ与天平及舵型面ⅲ紧密贴合；
21、s40.安装人员的一只手握住天平及舵，另一只手夹紧下垫块面ⅰ、下垫块面ⅱ、上垫块面ⅰ和上垫块面ⅱ，将天平及舵、下垫块、上垫块一起放入校准支杆的u型槽内，确保下垫块基准面ⅰ与支杆基准面ⅳ、下垫块基准面ⅱ与支杆基准面ⅵ、下垫块基准面ⅲ与支杆基准面ⅲ、上垫块基准面ⅰ与支杆基准面ⅴ、上垫块基准面ⅱ与支杆基准面ⅶ紧密贴合；
22、s50.将压块安放在校准支杆的u型槽内，按住压块面ⅰ、压块面ⅱ，将压块向u型槽里推，使得压块基准面ⅲ与上垫块基准面ⅲ、压块基准面ⅰ与支杆基准面ⅳ、压块基准面ⅱ与支杆基准面ⅵ紧密贴合；
23、s60.通过内六角将专用螺钉旋入螺纹孔ⅰ，直至专用螺钉的下端面顶紧压块基准面ⅲ，进而固定住天平及舵；
24、s70.通过检查支杆基准面ⅰ、支杆基准面ⅱ与天平及舵上测量梁的平行度，确保风洞天平加载固定装置安装到位。
25、本专利技术的风洞天平加载固定装置及其使用方法，通过设置下垫块、上垫块和压块既能保障了舵外围刚度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风洞天平加载固定装置，其特征在于，所述的风洞天平加载固定装置为钢件组合结构，包括天平及舵（1）、下垫块（2）、上垫块（3）、压块（4）、专用螺钉（5）和校准支杆；
2.根据权利要求1所述的风洞天平加载固定装置，其特征在于，以天平及舵（1）的舵的舵翼前缘为前侧、舵翼后缘为后侧、舵翼翼尖为右侧、舵翼翼根为左侧；所述的天平及舵（1）的舵的舵翼上表面设置有天平及舵型面Ⅰ（10），下表面设置有对应的天平及舵型面Ⅱ（11）；舵的翼根的上表面设置有天平及舵型面Ⅲ（12），下表面设置有对应的天平及舵型面Ⅳ（13）；在翼根的左侧，设置有面对天平的竖直的天平及舵型面Ⅴ（14）；在翼根的后侧，设置有天平及舵型面Ⅵ（15）。
3.根据权利要求2所述的风洞天平加载固定装置，其特征在于，所述的下垫块（2）的前段为与天平及舵（1）相匹配的舵面体Ⅰ，下垫块（2）的后段为沿天平及舵（1）的后缘向后延伸的方块体Ⅰ；舵面体Ⅰ上设置有与天平及舵（1）的天平及舵型面Ⅱ（11）、天平及舵型面Ⅳ（13）、天平及舵型面Ⅴ（14）和天平及舵型面Ⅵ（15）一一对应的下垫块型面Ⅰ（16）、下垫块型面Ⅱ
4.根据权利要求3所述的风洞天平加载固定装置，其特征在于，所述的上垫块（3）的前段为与天平及舵（1）相匹配的舵面体Ⅱ，上垫块（3）的后段为沿天平及舵（1）的后缘向后延伸的方块体Ⅱ；舵面体Ⅱ上设置有与天平及舵（1）的天平及舵型面Ⅰ（10）、天平及舵型面Ⅲ（12）、天平及舵型面Ⅴ（14）和天平及舵型面Ⅵ（15）一一对应的上垫块型面Ⅰ（28）、上垫块型面Ⅱ（29）、上垫块型面Ⅲ（30）和上垫块型面Ⅳ（31）；上垫块（3）的左侧面设置上垫块基准面Ⅰ（32）、上垫块（3）的前侧面设置上垫块基准面Ⅱ（33）、上垫块（3）的上表面设置上垫块基准面Ⅲ（34）；上垫块（3）的方块体Ⅱ的右侧面为上垫块型面Ⅰ（28），后侧面为上垫块型面Ⅱ（29）；舵面体Ⅰ上从右至左依次设置一个L型的上垫块槽和上垫块槽Ⅲ（39），上垫块槽的竖直段为上垫块槽Ⅱ（38）、水平段为上垫块槽Ⅲ（39）；
5.根据权利要求4所述的风洞天平加载固定装置，其特征在于，所述的压块（4）为方块体Ⅲ，压块（4）的左侧设置有压块基准面Ⅰ（40），前侧设置有压块基准面Ⅱ（41），下表面设置有压块基准面Ⅲ（42），上表面设置有压块基准面Ⅳ（43），右侧设置有压块面Ⅰ（44），后侧设置有压块面Ⅱ（45）；
6.根据权利要求5所述的风洞天平加载固定装置，其特征在于，所述的专用螺钉（5）的上端面设置有内六角（47），下端面设置有用于抵紧组合体的专用螺钉面（46）。
7.根据权利要求6所述的风洞天平加载固定装置，其特征在于，所述的安装段上设置有支杆基准面Ⅰ（8）、支杆基准面Ⅱ（9）和U型槽；支杆基准面Ⅰ（8）和支杆基准面Ⅱ（9）上下对称设置，用于检验天平及舵（1）的安装精度；校准支杆的连接锥（7）的中心轴线上设置有螺纹孔Ⅱ（49），用于固定校准机构；U型槽对应的校准支杆杆体上设置有竖直的螺纹孔Ⅰ（48），用于安装专用螺钉（5）；U型槽内设置有与下垫块基准面Ⅰ（20）与支杆基准面Ⅳ（51），与下垫块基准面Ⅱ（21）对应的支杆基准面Ⅵ（53），与下垫块（2）的下垫块基准面Ⅲ（22）对应的支杆基准面Ⅲ（50）；U型槽内设置有与上垫块基准面Ⅰ（32）对应的支杆基准面Ⅴ（52），与上垫块基准面Ⅱ（33）对应的支杆基准面Ⅶ（54）；U型槽内还设置有水平的支杆槽（55）用于保障天平及舵（1）的舵翼安装空间。
8.一种风洞天平加载固定装置的使用方法，其用于权利要求1~7中任意一种所述的风洞天平加载固定装置，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种风洞天平加载固定装置，其特征在于，所述的风洞天平加载固定装置为钢件组合结构，包括天平及舵（1）、下垫块（2）、上垫块（3）、压块（4）、专用螺钉（5）和校准支杆；
2.根据权利要求1所述的风洞天平加载固定装置，其特征在于，以天平及舵（1）的舵的舵翼前缘为前侧、舵翼后缘为后侧、舵翼翼尖为右侧、舵翼翼根为左侧；所述的天平及舵（1）的舵的舵翼上表面设置有天平及舵型面ⅰ（10），下表面设置有对应的天平及舵型面ⅱ（11）；舵的翼根的上表面设置有天平及舵型面ⅲ（12），下表面设置有对应的天平及舵型面ⅳ（13）；在翼根的左侧，设置有面对天平的竖直的天平及舵型面ⅴ（14）；在翼根的后侧，设置有天平及舵型面ⅵ（15）。
3.根据权利要求2所述的风洞天平加载固定装置，其特征在于，所述的下垫块（2）的前段为与天平及舵（1）相匹配的舵面体ⅰ，下垫块（2）的后段为沿天平及舵（1）的后缘向后延伸的方块体ⅰ；舵面体ⅰ上设置有与天平及舵（1）的天平及舵型面ⅱ（11）、天平及舵型面ⅳ（13）、天平及舵型面ⅴ（14）和天平及舵型面ⅵ（15）一一对应的下垫块型面ⅰ（16）、下垫块型面ⅱ（17）、下垫块型面ⅲ（18）和下垫块型面ⅳ（19）；下垫块（2）的左侧面设置下垫块基准面ⅰ（20）、下垫块（2）的前侧面设置下垫块基准面ⅱ（21）、下垫块（2）的下表面设置下垫块基准面ⅲ（22）；下垫块（2）的方块体ⅰ的左侧面为下垫块面ⅰ（23），后侧面为下垫块面ⅱ（24）；舵面体ⅰ上从左至右依次设置一个l型的下垫块槽和下垫块槽ⅲ（27），下垫块槽的竖直段为下垫块槽ⅱ（26）、水平段为下垫块槽ⅲ（27）；
4.根据权利要求3所述的风洞天平加载固定装置，其特征在于，所述的上垫块（3）的前段为与天平及舵（1）相匹配的舵面体ⅱ，上垫块（3）的后段为沿天平及舵（1）的后缘向后延伸的方块体ⅱ；舵面体ⅱ上设置有与天平及舵（1）的天平及舵型面ⅰ（10）、天平及舵型面ⅲ（12）、天平及舵型面ⅴ（14）和天平及舵型面ⅵ（15）一一对应的上垫块型面ⅰ（28）、上垫块型面ⅱ（2...
【专利技术属性】
技术研发人员：王玉花，唐新武，唐书红，田仁慧，王宇敏，庞超，赵伟强，谭建昌，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：
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