[发明专利]一种基于杠杆增力原理的施力装置

说明书

本发明涉及风洞应变天平校准系统，具体的说是一种基于杠杆增力原理的施力装置。包括力传递组件、可调杠杆、力加载组件、横向调整机构A、垂向调整机构、加载支座、横向调整机构B、纵向调整机构、可调杠杆及安装基座，其中垂向调整机构与加载支座滑动连接，横向调整机构B连接于垂向调整机构的上方，可调杠杆通过与可调杠杆安装基座与横向调整机构B转动连接，纵向调整机构位于安装基座上，横向调整机构A与纵向调整机构连接，力传递组件的上端与可调杠杆固连，下端与横向调整机构A滑动连接。本发明的输出力可满足天平校准系统中规定的加载力极值，运动精度和力控制精度高，且加载单元的体积和质量较小，便于安装调试和运行。

技术领域

本发明涉及风洞应变天平校准加载系统，具体的说是一种基于杠杆增力原理的施力装置。

背景技术

当前我国在航空航天飞行器(飞机、火箭、卫星、导弹等)设计研发领域投入巨大、发展迅速，这些飞行器在正式使用前都要进行风洞吹风实验，掌握飞行器处于不同速度和各种状态下的气动特性，从而为飞行器的飞行角度、流线型外形设计、气流对飞行控制的影响等方面提供重要的数据资料，以便设计出飞行特性更优的飞行器。风洞应变天平就是风洞测力试验中获取这些气动参数的关键核心设备，主要用于测量作用在飞行器模型上的六维空气动力载荷。如同普通力传感器的标定，风洞应变天平在使用前也需要经过特定装备的标定才能投入正常使用，这种设备叫做风洞应变天平校准系统。

近年来，大量级连续式跨声速风洞设备相继建成，现有天平校准系统量程较小，与之相配套的大载荷应变天平校准系统尚未建立，从一定程度上限制了这些大型关键设备的能力发挥。调研现有的天平校准系统，其施力载荷较小，在大载荷天平校准系统研制过程中，使用传统的施力方式会产生占地面积和设备体积巨大、电器设备选型困难的难题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于杠杆增力原理的施力装置，该装置在充分解决上述难题的前提下，实现天平校准系统的单分支大载荷施力。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于杠杆增力原理的施力装置，包括力传递组件、可调杠杆、力加载组件、横向调整机构A、垂向调整机构、加载支座、横向调整机构B、纵向调整机构、可调杠杆安装基座及安装基座，其中加载支座和安装基座均与地基固连，垂向调整机构与加载支座沿竖直方向滑动连接，横向调整机构B固连于所述垂向调整机构的上方，可调杠杆与所述横向调整机构B转动连接，所述力传递组件与可调杠杆的一端固连，所述纵向调整机构安装在安装基座上，所述横向调整机构A设置于所述纵向调整机构上，所述力加载组件设置于横向调整机构A上、且上端通过弹性部件与可调杠杆的另一端连接。

所述力传递组件包括施力点构件、钢带、球副及力传感器，其中力传感器的两端通过球副分别连接一钢带，其中一侧的钢带与施力点构件连接，另一侧的钢带与所述可调杠杆连接。

所述可调杠杆为框架结构，其底边为直杆，与钢带连接的一端为弧形端，所述钢带可随弧形端弯折，所述直杆上沿长度方向设有多个杠杆连接件，所述力加载组件与其中一杠杆连接件连接。

所述施力点构件为“十”字形结构。

所述力加载组件包括电动缸加持座、电动缸及储能弹簧，其中电动缸加持座通过滑块与所述横向调整机构A4滑动连接，所述电动缸安装于电动缸夹持座上、并且电动推杆与储能弹簧的一端连接，所述储能弹簧的另一端与所述可调杠杆连接，所述电动缸动作使电动推杆伸长或收缩，改变储能弹簧的变形量，从而使可调杠杆上下运动。

所述横向调整机构A包括安装基座A、导轨滑块A、轴承座A、手轮A、滚珠丝杠A及限位块A，其中安装基座A与所述纵向调整机构连接，所述导轨滑块A与安装基座A可沿横向滑动连接，在所述安装基座A的四个角分别布置有四个用来限定滑块行程的限位块A，所述滚珠丝杠A与安装于安装基座A上的轴承座A转动连接，手轮A与所述滚珠丝杠A相连。