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专利号: 2018112451359
申请人: 义乌市鼎莎针织有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 飞行器;航空;宇宙航行
更新日期:2025-03-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.飞行器舵机动态性能综合测试平台,包括:被测飞行器、动态扭矩加载系统、动态弯矩加载系统、底部平台、温控箱、控制器、气动回路系统;被测飞行器包括四部被测舵机,四部被测舵机间隔90°分布;底部平台,采用铝合金焊接而成的箱体结构,设计有被测飞行器、动态扭矩加载系统、动态弯矩加载系统的安装接口,并为被测飞行器、动态扭矩加载系统、动态弯矩加载系统提供可靠支撑;温控箱,能够容纳底部平台、动态扭矩加载系统、动态弯矩加载系统和被测飞行器,控制器能够实时控制温控箱温度,控制被测飞行器的工作环境温度;控制器,实时采集温控箱的温度并实时控制温控箱的温度,实现对被测舵机工作环境温度的闭环控制,实时采集扭矩值和弯矩值,并实时控制动态扭矩加载系统和动态弯矩加载系统,实现对被测舵机的扭矩和弯矩的闭环加载;

动态扭矩加载系统包括电机、减速器、电机支撑架、联轴器、扭矩传感器、连接件、板簧、固定架、固定板、轴承箱、支撑架、激光位置传感器、导轨、滑块、轴承箱、主轴、扭矩轴承端盖、惯量盘、丝杠、螺母、支撑板、过渡块、被测舵机、轴承;被测舵机通过联轴器与主轴相连接,联轴器与主轴相连侧采用花键连接,一方面实现可靠传动,另一方面联轴器可以在主轴上沿主轴轴向移动,满足不同舵机对轴向距离不同的要求;主轴通过轴承固定在支撑架上,扭矩轴承端盖与支撑架配合实现对轴承的可靠固定,主轴与扭矩传感器法兰连接,主轴的法兰面设计有惯量盘,根据被测舵机在工作过程中负载惯量的大小设置惯量盘的大小,能够真实的模拟被测舵机的工作负载;扭矩传感器通过连接件与板簧连接,连接件与扭矩传感器连接侧采用法兰连接,连接件与板簧连接采用凹槽夹紧结构,并采用余度设计,设计两个螺栓可靠夹紧;板簧采用高强度弹簧钢,板簧截面为正方形,板簧的另一端通过固定架和固定板固定,固定板和固定架形成方形空间与板簧过渡配合,在对板簧的可靠固定支撑的同时,实现固定板和固定架自由移动,固定架和固定板采用铜材质,减小移动过程中的摩擦力;支撑板上设计有T型槽,用于放置螺栓,固定架通过螺栓固定在支撑板上,支撑板底面两侧与滑块相连接,滑块采用重载滚珠滑块,滑块安装在导轨上,导轨通过螺栓固定在支撑架上,支撑板通过过渡块连接有螺母,螺母安装在丝杠上,丝杠两端设计有轴承箱,并且丝杠通过联轴器与减速器相连接,减速器通过电机支撑架固定在底部平台上,减速器另一端连接有电机;激光位置传感器安装在支撑架上,与固定架正对,能够测量板簧的有效距离;控制器控制电机转动,并通过减速器和丝杠螺母控制固定架和固定板前后移动,从而控制板簧的有效距离,控制器通过激光位置传感器实时采集固定架和固定板的位置信息,进而实时测量板簧的有效距离,实现对舵机负载的实时闭环控制;在板簧截面一定的前提下,改变板簧的有效工作距离,使得被测舵机旋转一定角度而输出不同的扭矩,从而测试被测舵机的输出扭矩特性;

动态弯矩加载系统包括安装架、气动肌肉、直线轴承支撑架、力传感器、连接轴、轴承安装套、弯矩轴承端盖、滑动杆、直线轴承、自密封双列角接触球轴承、碟簧;动态弯矩加载系统的轴承安装套通过自密封双列角接触球轴承套在联轴器上,轴承安装套和弯矩轴承端盖实现对自密封双列角接触球轴承外圈的固定,自密封双列角接触球轴承实现扭矩加载与弯矩加载的加载分离;轴承安装套和碟簧端盖形成收容空间,用于放置连接轴和碟簧,四片碟簧安装在连接轴上,碟簧两侧分别是连接轴轴肩和碟簧端盖;连接轴另一端安装在力传感器上,力传感器能够实时检测加载力大小,并实时上传控制器;力传感器另一端通过滑动杆与气动肌肉连接,滑动杆安装在直线轴承上,在实现导向和支撑的同时,减小滑动摩擦力;

直线轴承固定在直线轴承支撑架上,直线轴承支撑架固定在底部平台上;气动肌肉固定在安装架上,安装架为气动肌肉提供可靠支撑;控制器通过控制气动回路系统中的减压阀实现对气动肌肉中压力控制,进而控制气动肌肉的伸缩状态,实现对联轴器加载力大小的控制,并通过力传感器实时对比加载力的大小,实现对加载弯矩的实时闭环控制;

气动回路系统包括空气压缩机、单向阀、空气干燥过滤器、减压阀、消音器;空气压缩机为整套气动系统提供稳定充足的气量;空气干燥过滤器,一方面干燥空气吸收水分,另一方面过滤掉空气中的粉尘,延长气动系统的使用寿命;减压阀实现对气动肌肉中的气压稳定控制;消音器,减小空气流动的噪声,改善实验环境;控制器,实现采集四个通道扭矩加载值、弯矩加载值和温度值,并与操作人员设定的各通道的扭矩变化曲线、弯矩变化曲线、温度变化曲线实时对比,通过控制电机、减压阀和温控箱,实现对扭矩、弯矩和工作环境温度的实时闭环控制。