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专利号: 202310410871X
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种飞行器的质心惯量测量系统,其特征在于,包括固定底座(1)、固定连接在固定底座(1)上的编码器(2)和扭矩传感器(3)、活动连接在固定底座(1)上的转动支架(4)、连接在转动支架(4)上的若干个拉压力传感器(5)以及连接在拉压力传感器(5)上的待测件安装板(6)以及可拆卸式连接在待测件安装板(6)上的若干个可调式限位机构(7),所述可调式限位机构(7)用于将待测件限位固定在待测件安装板(6)上,所述转动支架(4)与扭矩传感器(3)的输入端连接,所述编码器(2)的输入端与扭矩传感器(3)的输出端连接;

所述待测件安装板(6)上设有环槽(601),且环槽(601)的表面设有第一阻尼层(602);

所述可调式限位机构(7)包括支撑定位件(71)、设于支撑定位件(71)内的调节组件(72)、对称连接在支撑定位件(71)两侧的直线移动式定位组件(73)、连接在支撑定位件(71)上端的高度调控组件(74)以及连接在高度调控组件(74)上的形变式限位组件(75),所述调节组件(72)的两个输出端分别与直线移动式定位组件(73)连接,调节组件(72)用于调节两个直线移动式定位组件(73)的伸展长度,直线移动式定位组件(73)与第一阻尼层(602)接触并产生摩擦力,所述高度调控组件(74)用于调节形变式限位组件(75)的高度,所述形变式限位组件(75)用于接触待测件并对待测件施加限位力;

所述调节组件(72)包括驱动组件、与驱动组件输出端连接的双向传动组件以及滑动套设在双向传动组件输出端的扭矩调控组件,所述双向传动组件的两个输出端均通过扭矩调控组件与直线移动式定位组件(73)可拆卸式连接,所述扭矩调控组件用于调节双向传动组件施加于直线移动式定位组件(73)上的输出扭矩。

2.根据权利要求1所述的一种飞行器的质心惯量测量系统,其特征在于,所述支撑定位件(71)内设有调节腔室(7101),且支撑定位件(71)的下端连接有第二阻尼层(7102),所述调节腔室(7101)的内壁上设有穿孔,穿孔的内壁上连接有第一阻尼环(7103)。

3.根据权利要求2所述的一种飞行器的质心惯量测量系统,其特征在于,所述驱动组件包括活动连接在第一阻尼环(7103)中部的活动阻尼盘(7201)、连接在活动阻尼盘(7201)中部的第一转轴(7202)、连接在第一转轴(7202)一端的蜗轮(7203),所述蜗轮(7203)与双向传动组件连接。

4.根据权利要求3所述的一种飞行器的质心惯量测量系统,其特征在于,所述双向传动组件包括连接在调节腔室(7101)内壁上的限位轴承件(7204)、活动连接在限位轴承件(7204)上的蜗杆(7206)、两个分别连接在蜗杆(7206)两端的第二转轴(7205)以及连接在第二转轴(7205)上的卡块(7207),两个所述扭矩调控组件分别套设在相应的第二转轴(7205)上。

5.根据权利要求4所述的一种飞行器的质心惯量测量系统,其特征在于,所述扭矩调控组件包括依次套设在第二转轴(7205)上的第一环体(7208)、弹簧(7210)和施压环板(7211)、分别连接在第一环体(7208)两端的弧形卡接件(7209)和第二阻尼环(7214)、活动连接在施压环板(7211)外壁上的移动板、固定连接在调节腔室(7101)内壁上的固定板(7212)以及活动连接在固定板(7212)上的第一螺杆(7213),所述弹簧(7210)的两端分别与施压环板(7211)和弧形卡接件(7209)固定连接,所述弧形卡接件(7209)上设有与卡块(7207)相配合的卡槽,所述移动板的上设有与第一螺杆(7213)相配合的第一螺孔。

6.根据权利要求5所述的一种飞行器的质心惯量测量系统,其特征在于,直线移动式定位组件(73)包括固定连接在限位套筒(7301)、活动连接在限位套筒(7301)内的活动套筒(7302)、固定连接在活动套筒(7302)内壁上的第二环体(7303)、连接在第二环体(7303)一端的第三阻尼环(7307)、连接在活动套筒(7302)一端的第二螺杆(7304)、连接在支撑定位件(71)外壁上的限位滑杆(7305)、滑动连接在限位滑杆(7305)上的套杆(7306)以及连接在套杆(7306)一端的弧形阻尼板(7308),所述套杆(7306)上设有与第二螺杆(7304)相配合的第二螺孔,第二螺孔的长度大于第二螺杆(7304)的长度,所述第二阻尼环(7214)和第三阻尼环(7307)接触。

7.根据权利要求6所述的一种飞行器的质心惯量测量系统,其特征在于,所述高度调控组件(74)包括固定连接在支撑定位件(71)上端的第三螺杆(7401)、螺纹连接在第三螺杆(7401)上的第一螺母(7402)和第二螺母(7404)、活动连接在第一螺母(7402)上的连接杆(7403)以及连接在连接杆(7403)上的边缘顶杆(7405),所述连接杆(7403)位于第一螺母(7402)和第二螺母(7404)之间,所述形变式限位组件(75)可拆卸式连接在连接杆(7403)的一端。

8.根据权利要求7所述的一种飞行器的质心惯量测量系统,其特征在于,所述形变式限位组件(75)包括可拆卸式连接在连接杆(7403)上的第一弧形架体(7501)、滑动连接在第一弧形架体(7501)上的第二弧形架体(7502)、滑动连接在第二弧形架体(7502)上的两个第三弧形架体(7503)、滑动连接在第三弧形架体(7503)上的两个第四弧形架体(7504)以及滑动连接在第四弧形架体(7504)上的两个弧形压迫件(7505)。

9.一种飞行器的质心惯量测量方法,其特征在于,采用如权利要求1‑8任一所述飞行器的质心惯量测量系统,包括以下步骤:

将待测件置于待测件安装板(6)上,基于待测件的规格,将若干个可调式限位机构(7)的支撑定位件(71)置于环槽(601)内对应定位点处;

按压支撑定位件(71),并通过调节组件(72)驱动相应的直线移动式定位组件(73)伸展相同或不同的距离,使得直线移动式定位组件(73)与相应环槽(601)的内、外圆面上的第一阻尼层(602)接触并产生挤压力,使得支撑定位件(71)限位固定在对应定位点处;

通过高度调控组件(74)调节形变式限位组件(75)朝向待测件移动,并将待测件限位固定;

通过若干个拉压力传感器(5)获取受力数据,通过力矩平衡原理计算待测件的质心数据;

通过扭矩传感器(3)和编码器(2)分别获取扭矩数据以及转动角加速度数据,基于转动定律和平行轴定理,结合角加速度、扭矩数据以及所测的质量和质心数据,计算出待测件绕实际轴转动时的转动惯量。