[发明专利]一种风洞天平单矢量多元加载套装置及其使用方法

权利要求书

1.一种风洞天平单矢量多元加载套装置，其特征在于：包括基座(1)、加载套外圈(2)、加载套中圈(3)、加载套内圈(4)、加载套下摆(5)和风洞天平(6)，加载套外圈(2)包括外套圈(21)和内套圈(22)，外套圈(21)两侧与加载套下摆(5)转动连接，内套圈(22)转动连接在外套圈(21)内，加载套中圈(3)插接在内套圈(22)中，加载套内圈(4)滑动连接在加载套中圈(3)内，加载套内圈(4)外开设有螺纹，加载套内圈(4)外螺纹连接有挡环(31)，挡环(31)侧面与加载套中圈(3)抵接；风洞天平(6)一端插接在加载套内圈(4)内，风洞天平(6)另一端外套接有支杆(61)，支杆(61)架设在基座(1)上；加载套内圈(4)为方形柱体，所述螺纹为截断螺纹且开设在加载套内圈(4)长度方向的四棱边上，加载套中圈(3)为方形环状，加载套中圈(3)内孔形状也为方形，加载套内圈(4)插入加载套中圈(3)的方形内孔中；加载套中圈(3)与加载套内圈(4)的四个接触面上均插接有铜条(24)，铜条(24)一侧面抵接有钢球(27)，加载套中圈(3)外螺纹连接有圆锥状尖头的螺钉(26)，螺钉(26)的锥面与钢球(27)抵接，以使钢球(27)推动铜条(24)另一侧面与加载套内圈(4)抵接。

2.根据权利要求1所述的一种风洞天平单矢量多元加载套装置，其特征在于：加载套中圈(3)的方形内孔外径大于加载套内圈(4)，加载套中圈(3)与加载套内圈(4)的四个接触面之间间隙小于0.05mm。

3.根据权利要求1所述的一种风洞天平单矢量多元加载套装置，其特征在于：加载套中圈(3)左右两侧面上架设有横向调节器(7)，横向调节器(7)包括横向双头推杆(71)和双头螺母(72)，横向双头推杆(71)两端为燕尾结构，中部开设有螺纹，双头螺母(72)螺纹连接在横向双头推杆(71)中部，横向双头推杆(71)两端分别插接在加载套中圈(3)和内套圈(22)上，双头螺母(72)抵接在加载套中圈(3)上。

4.根据权利要求1所述的一种风洞天平单矢量多元加载套装置，其特征在于：内套圈(22)上固连有横向标尺(25)，横向标尺(25)的表头通过门字形的连接块卡接在加载套中圈(3)外。

5.根据权利要求1所述的一种风洞天平单矢量多元加载套装置，其特征在于：加载套内圈(4)远离支杆(61)一端固连有天平姿态测量部件(41)，天平姿态测量部件(41)为挠性石英加速度计，加载套下摆(5)底部开设有槽，所述槽内插接有气泡水平仪(53)，挖空所述槽的质量与气泡水平仪(53)的质量相同。

6.根据权利要求1所述的一种风洞天平单矢量多元加载套装置，其特征在于：基座(1)两侧铰接有扇形的调节盘(11)，调节盘(11)外圆端面上设有弧状的外齿，两块调节盘(11)之间通过桁架相互连接，支杆(61)转动连接在所述桁架中部，调节盘(11)铰接轴水平且与支杆(61)轴线垂直，基座(11)上固连有调节器(12)，调节器(12)套接在调节盘(11)外圆端面外，调节器(12)内转动连接有齿轮并与调节盘(11)上的外齿啮合。

7.根据权利要求1所述的一种风洞天平单矢量多元加载套装置，其特征在于：基座(1)位于加载套外圈(2)一侧架设有轴向测距装置(8)，轴向测距装置(8)包括丝杠(81)、运动块(82)和光栅尺(83)，丝杠(81)转动连接在基座(1)上，丝杠(81)轴线方向水平且与支杆(61)轴线方向平行，运动块(82)螺纹连接在丝杠(81)上，光栅尺(83)固连在运动块(82)上，光栅尺(83)长度方向与丝杠(81)长度方向垂直，光栅尺(83)靠近加载套外圈(2)一端上固连有千分表(84)，千分表(84)的表头与加载套外圈(2)抵接。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种风洞天平单矢量多元加载套装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤，

Ⅰ.将风洞天平(6)安装在加载套内圈(4)和支杆(61)上，并在加载套内圈(4)外套接加载套中圈(3)以及加载套外圈(2)，并在加载套外圈(2)外安装加载套下摆(5)，随后将支杆(61)插接在调节盘(11)上并使风洞天平(6)调整至水平；

Ⅱ.观察气泡水平仪(53)，调整外套圈(21)与内套圈(22)的相对位置，使气泡水平仪(53)的气泡位于正中位置；

Ⅲ.转动丝杠(81)，使千分表(84)的表头接触外套圈(21)的前端面，并使表头压入千分表(84)内0.5mm，此时读取光栅尺(83)读数；

Ⅳ.计算轴向移动目标点的光栅尺(83)读数，随后转动丝杠(81)使光栅尺(83)移动至计算位置；

Ⅴ.松开位于加载套中圈(3)两侧的挡环(31)，移动加载套中圈(3)和加载套外圈(2)整体，使得加载套外圈(2)的前端面大致接近千分表(84)的表土，然后通过转动加载套中圈(3)后侧面的挡环(31)，微调加载套中圈(3)和加载套外圈(2)的整体位置，使得千分表(84)的表头与外套圈(21)前端面接触，并使千分表(84)的表头依然伸入千分表(84)内0.5mm，随后转动位于加载套中圈(3)前端面的挡环(31)，转动丝杆(81)，使千分表(84)远离加载套外圈(2)；

Ⅵ.读取横向标尺(25)的读数，计算横向移动目标点的位置，松开螺钉(26)并安装横向调节器(7)，通过旋动双头螺母(72)调节内套圈(22)与加载套中圈(3)之间的横向相对距离，当横向标尺(25)的读数达到计算数值后，旋动螺钉(26)使钢球(27)推动铜条(24)夹紧加载套中圈(3)，随后拆下横向调节器(7)；

Ⅶ.利用调节盘(11)和调节器(12)使风洞天平(6)调整至目标姿态，随后调整外套圈(21)和内套圈(22)的相对位置，使气泡水平仪(53)的气泡位于正中位置，在加载连接端(52)上挂载砝码，采集天平输出。