[发明专利]一种风洞天平载荷校准加载头

说明书

本发明涉及风洞气动力试验计量技术领域，具体涉及风洞天平的校准，尤其涉及一种风洞天平载荷校准加载头，包括本体，本体上设置有若干水平加载机构和纵向加载机构，所述的水平加载机构和纵向加载机构包括分别用于施加水平力和纵向力的水平连接部和纵向连接部，所述的若干水平连接部用于提供水平x、y的四个方向的校准载荷，所述的若干纵向连接部用于提供纵向z的两个方向的校准载荷。本发明对加载头的结构进行优化，通过设置多个水平加载机构和纵向加载机构对风洞天平多个维度上的受力进行模拟，使风洞天平的校准更为准确；同时本体的结构在满足刚度需求的同时，大大减少了自身的重量，进一步提高了风洞天平的校准水平。

技术领域

本发明涉及风洞气动力试验计量技术领域，具体涉及风洞天平的校准，尤其涉及一种风洞天平载荷校准加载头。

背景技术

在进行飞行器或地面交通工具风洞气动力试验时，需要采用应变天平测量其所受到的气动载荷。而应变天平在投入使用之前，必须先在校准系统上完成校准工作。

加载头是风洞应变天平校准系统中的核心部件，形式多种多样。校准时，一般都是把应变天平安装在加载头内部，加载力系通过加载头施加到天平上，因此，要求加载头能够准确地将六个分量的力或力矩传递到应变天平上，从而提高天平校准的精度和准度。

加载头的制造误差、变形、在加载力系中的位置及姿态误差、天平相对于加载头上的位置及姿态误差等因素是造成校准误差的重要因素，同时，加载头的尺寸和刚性等要素的选取，要考虑不同类型和大小的天平以及相差达10倍的载荷等各种因素，因此加载头的选材、设计和加工有非常高的要求。

为了达到准确传递六个分量力或力矩的目的，对加载头研制有如下的要求：

1、加载能力满足给定的载荷上限要求；

2、在设计载荷条件下，加载头各挂点在垂直于施加载荷的力作用线方向的变形应控制在误差分析得出的允许误差范围内；

3、制造精度按照IT4级精度制造；

4、方便地进行天平安装和精确定位；

5、在满足刚度要求的情况下，尽可能减小加载头自重；

6、各力矩力臂的确定需综合考虑砝码的使用量和误差。

现有的加载头结构存在布局形式、重量与刚度比不够优化等问题，从而影响天平校准的性能和精度，因此需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中的不足。

发明内容

为了解决上述内容中提到的现有技术缺陷，本发明提供了一种风洞天平载荷校准加载头，旨在通过对加载头结构进行优化改进，使加载头在风洞天平的校准过程中能够提供更加稳定精确的加载力，提高风洞天平的校准效果。

为了实现上述目的，本发明具体采用的技术方案是：

一种风洞天平载荷校准加载头，包括本体，本体上设置有若干水平加载机构和纵向加载机构，所述的水平加载机构和纵向加载机构包括分别用于施加水平力的若干水平连接部和用于施加纵向力的若干纵向连接部，所述的若干水平连接部用于提供水平x、y的四个方向的校准载荷，所述的若干纵向连接部用于提供纵向z的两个方向的校准载荷。

上述公开的加载头，在进行风洞天平的校准时，将风洞天平与本体配合连接，通过水平加载机构和纵向加载机构提供载荷，使风洞天平能够受到多个方向的力，通过调整对应的水平加载机构或纵向加载机构，能够更为真实地模拟出风洞天平在风洞装置中的实际受力情况，因此能够更好地校准风洞天平。