[实用新型]一种点接触载荷加载装置

说明书

本实用新型提供了一种点接触载荷加载装置，用于风洞试验，包括框架、连杆、载荷托盘、载荷块，框架和载荷托盘通过连杆可拆卸连接，框架内设置点接触加载工装元件，将所述载荷块可选择地设于载荷托盘上，以调整所述点接触载荷加载装置的载荷重量，将点接触加载工装元件放置于被测件表面实现点加载测量，本加载装置可以快速对风洞天平、支杆和模型组成的试验装置进行单矢量集中力加载，校核风洞天平是否正常。

技术领域

本实用新型涉及一种点接触载荷加载装置，属于高速风洞试验技术领域。

背景技术

在航空航天飞行器空气动力性能研究中，风洞试验是最主要的研究方法之一。通常人们采用风洞试验对飞行器飞行性能进行评估确认，然而风洞模型试验是一种在风洞中采用真实飞行器缩比模型并测量作用在模型上气动力的复杂过程。

风洞试验一般只采用天平进行测力试验。风洞实验时，应变天平承受作用在模型上的空气动力载荷产生变形，粘贴在天平元件表面应变计同时发生变形，其电阻值变化由测量电路转换成电压增量，该电压增量值与应变天平所承受的气动力载荷值成正比。通过事先由天平校准确定的各分量天平输出量与所测分量之间的关系(天平校准公式)，得到所测的气动力和力矩分量。

随着设计部门对高超声速风洞试验质量控制更加为严格，要求风洞试验尽量减小无效试验次数，同时高速风洞试验费用较为昂贵，为了提高经济效应，要求每次试验数据是有效可用的。尽管在每次试验准备之前，已经对天平进行详细检查，但是在模型装配、采集线路连接过程中仍然会出现各种各样的问题，为了排除潜在问题，模型装在风洞试验段攻角机构上，有必要对天平进行校核，确保此时天平状态是正常的，但是受到条件限制，风洞试验段通常是没有办法对天平进行六分量的校核的。另外高超声速试验面临天平温度效应、高温气流串入到模型内腔吹到天平影响试验结果等一些技术难点，试验过程中有时出现数据不正常情况，在进行问题的排查中，首先就是要对天平进行静态校核，看天平是否出现故障。在通常操作过程中，需要将模型从攻角机构上拆下，分拆模型，然后将天平从支杆上卸下来，到天平静校架上进行校准，时间周期一般需要一天，影响整个风洞试验进度，同时也严重影响风洞经济效应。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术的不足，提供一种点接触载荷加载装置，能在风洞试验准备过程中或者风洞试验数据不正常情况下，可以快速地对风洞天平、支杆和模型组成的试验装置进行单矢量载荷加载，校核风洞天平是否正常，突破了在风洞试验段内无法进行不同大小单矢量集中力加载的问题。

本实用新型的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种点接触载荷加载装置，包括框架、连杆、载荷托盘、载荷块；框架和载荷托盘通过连杆可拆卸连接，框架内设置点接触加载工装元件，将所述载荷块可选择地设于载荷托盘上，以调整所述点接触载荷加载装置的载荷重量，将点接触加载工装元件放置于被测件表面实现点加载测量。

在上述点接触载荷加载装置中，所述点接触加载工装元件的一端与框架螺纹连接，一端为锥形顶尖。

在上述点接触载荷加载装置中，所述点接触加载工装元件锥形顶尖部的顶部为针尖结构。

在上述点接触载荷加载装置中，所述点接触加载工装元件锥形顶尖沿轴线纵截面的角度范围为30～60°。

在上述点接触载荷加载装置中，所述框架为矩形中空结构，在框架的上边框设置有第一螺纹孔，在框架的下边框设置有第二螺纹孔，两个螺纹孔中心线的连线与框架中心线重合。

在上述点接触载荷加载装置中，所述点接触加载工装元件的外螺纹部从框架内侧插入到所述第一螺纹孔固定。

在上述点接触载荷加载装置中，所述载荷托盘为轴对称结构，上表面为平板，上表面的中心设置螺纹孔。

在上述点接触载荷加载装置中，所述连杆为两端设有外螺纹，一端从框架外部插入到第二螺纹孔中可拆卸连接，另一端插入到载荷托盘中心螺纹孔中可拆卸连接。