[发明专利]一种副翼驱动机构的力学性能实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种副翼驱动机构的力学性能实验装置及方法，实验装置包括待实验的驱动机构和实验工装，驱动机构包括驱动杆和碳管，碳管的直径大于驱动杆的直径，碳管套接在驱动杆的外部；实验工装包括加载机构、扭转固定机构、角度测定机构和多个高度调节机构，驱动杆的两端分别从碳管的两端开口处伸出，且一伸出端连接加载机构，由加载机构施加待实验扭矩，该端还连接有角度测定机构，另一伸出端可拆卸连接扭转固定机构，多个高度调节机构沿碳管的轴向均匀分布，并沿竖直方向活动托持碳管。本发明的实验装置具有结构简单、拟真性好和能够提供丰富的实验情形等优点，实验方法具有步骤简单、操作简便和能够获取精准度较高的力学性能结果等优点。

技术领域

本发明涉及无人机实验设备技术领域，尤其涉及一种副翼驱动机构的力学性能实验装置及方法。

背景技术

对于高亚声速或超声速无人机机翼来说，为了获得较好的气动力特性，常选用薄翼型结构，且机翼通常呈后掠特征。由于副翼位于靠近翼梢的位置，受空间限制，其驱动动力源(如舵机等)难以直接布置在副翼附近。为了解决副翼传动问题，将副翼驱动的动力源布置在机翼根部或机身内部然后再通过一套机械结构将副翼驱动力传递至副翼是一种简单可行的解决办法。这种驱动机构往往采用刚性较好的直杆或直管扭转来实现动力的直接传递。

直杆或直管式副翼驱动机构的扭转刚度直接影响到副翼的舵效及其控制效果。此外由于机翼在气动力作用下会产生较明显的弯曲变形，这种变形会增加副翼驱动机构与机翼之间的摩擦阻力，影响副翼驱动机构的正常工作，降低驱动机构的传动性能。因此在机翼结构研制时有必要对机翼变形情况下的副翼驱动机构力学性能及可靠性进行实验验证，为机翼结构设计和副翼控制程序/系统的研发提供实验数据支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、拟真性好和能够提供丰富的实验情形的副翼驱动机构的力学性能实验装置，以及步骤简单、操作简便和能够获取精准度较高的力学性能结果的副翼驱动机构的力学性能实验方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种副翼驱动机构的力学性能实验装置，包括待实验的驱动机构和实验工装，所述驱动机构包括用于将驱动源的驱动力传递至副翼的驱动杆，还包括碳管，所述碳管的直径大于驱动杆的直径，碳管套接在驱动杆的外部；所述实验工装包括加载机构、扭转固定机构、角度测定机构和多个高度调节机构，所述驱动杆的两端分别从碳管的两端开口处伸出，且一伸出端连接加载机构，由加载机构施加待实验扭矩，该端还连接有角度测定机构，另一伸出端可拆卸连接扭转固定机构，多个所述高度调节机构沿碳管的轴向均匀分布，并沿竖直方向活动托持碳管。

作为上述实验装置的进一步改进：

所述驱动杆为锥形杆，锥形杆的大直径端伸出碳管的一端开口并连接加载机构，小直径端伸出碳管的另一端开口并可拆卸连接扭转固定机构。

所述碳管为与驱动杆的锥度一致的锥形管。

所述加载机构包括在驱动杆一侧，沿垂直于驱动杆径向向驱动杆施力以施加待实验扭矩的配重件。

所述加载机构还包括第一紧固件和加载杆，所述驱动杆在用于连接加载机构的端部处沿水平径向开设卡槽，所述加载杆嵌入卡槽中，加载杆和卡槽的两侧部对应位置处设有连接孔，第一紧固件穿入连接孔以固定加载杆和卡槽，加载杆沿驱动杆的径向向外延伸，延伸端部处设有所述配重件。

所述实验工装还包括轴承座和轴承，所述轴承的内圈套接在驱动杆的外部，位于加载机构和碳管的端部开口之间，外圈连接轴承座。

所述轴承座包括上块、下块和第一连接件，上块和下块上均设有半圆形容置区，上块和下块对合后通过第一连接件连接，二者的容置区连接轴承的外圈，二者对接的表面设有相适配的凹槽和凸条。