技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
发动机试车台测量台架，应用于航空、航天试车台上发动机试验运行时产生的
载荷的测量，属于航空航发动机试验技术、飞行
力学领域。
背景技术
[0002] 大多数航空、航天发动机开展试车台试验时，在考察燃烧性质的同时，还需要测量不同发动机在不同
姿态下载荷，试验时由于发动
机体积和重量较大，对于常规的测量设备无法测量在发动机工作时的载荷值，因此需设计专用的试车台测量台架。
[0003] 目前大多数测量台架只具有单分量载荷测量能力，通过安装在测量台上的测力
传感器测量发动机在试车台上试验时的载荷。随着发动机试车台试验的多样化，只测量单分量载荷远远不能满足试验需求，因此必须研发能够测量多分量载荷的测量台架。
发明内容
[0004] 本发明目的是提供一种在航空航天发动机试车台试验时能够测量三分量载荷同时又具有原位校准功能的测量台架，测量台架安装在试车台的试验舱内，连接测量台与固定座的弹性
支撑系统的支撑着安装在测量台上的试验发动机，并将发动机试验时产生的载荷传递到三分量测量系统，测量系统采集试验过程中发动机的载荷，为型号研究提供重要的试验数据。
[0005] 本发明的试车台测量台架包括弹性支撑系统、三分量测量系统、原位校准系统、测量台和固定座，其特征在于：所述弹性支撑系统由6根弹性梁组成，所述测量台通过6根所述弹性梁支撑在所述固定座 上，用螺钉连接，每根弹性梁上
串联布置两个相互垂直的弹性
铰链；以减少其他分量载荷对测量干扰，将被测量载荷传递到测量系统，所述三分量测量系统包括X测量元和Z、My测量元，分别布置在测量台两侧，每个测量元由两个弹性铰链和
测量传感器连接而成，通过弹性支撑系统的传递，测量安装在测量台上的试验发动机试验过程中产生的载荷。
[0006] 优选X向布置两套X测量元用来测量X方向的力，Z向布置的两套Z、My测量元用来测量Z方向的力和力矩My。
[0007] 优选所述原位校准系统包括X校准元和Z、My校准元，每个校准元都安装于固定座上，其包括伺服
电机、电动
推杆、两方向的弹性铰链和校准传感器，进行校准时，能够通过
伺服电机驱动电动推杆给测量台施加载荷，载荷值由校准传感器采集，此时通过支撑系统的传递，测量系统也将采集到载荷值，对比校准传感器载荷和测量系统测得载荷值，得出测量公式，消除测量台架系统误差，在试验时需断开原位测量系统与测量台的连接。
[0008] 优选测量台是槽
钢和钢板的
焊接结构，其上表面有安装试验发动机的预留孔，固定座是槽钢和钢板的焊接结构，其上表面布置安装的预留孔。
[0010] 1.本发明满足发动机试车台试验时，对载荷高速度、高
精度和高效率的测量。
[0011] 2.本发明确保在发动机在不同试验状态下能够测量X，Z和My三分量载荷。
[0012] 3.本发明所采用测量台和固定座采用槽钢和钢板组成的焊接结构，具有良好强度和
刚度，降低在试验中对测量的干扰。
[0013] 4.本发明所采用弹性支撑系统连接确保测量台与固定座之间的准确
定位，保证发动机试验具有稳定的初始状态，在测量时能够准确的传递测量载荷分量，减少其他分量载荷对测量的干扰。
[0014] 5.本发明采用三分量测量系统的测量单元用两个弹性梁连接传感器的结构布置，消除其它分量载荷对测量的干扰，提高测量的精准 度。
[0015] 6.本发明采用的原位校准系统在不改变测量设备工作
位置的情况下，通过伺服电机驱动电动推杆对测量台分别施加校准载荷，由校准传感器采集电动推杆输出的载荷值，对比三分量测量系统所测得的载荷，通过计算处理得出测量台架的测量公式。
[0016] 7.本发明将测量系统和原位校准系统布置在测量台的两侧，改变过去测量元件在测量台下的布置格局，便于操作和维护。
附图说明
[0017] 图1为具有三分量载荷测量能力并可原位校准的试车台测量台架结构图；
[0018] 图2为测量台架固定座结构图；
[0019] 图3为测量台架测量台结构图；
[0020] 图4为弹性支撑系统结构图；
[0021] 图5为弹性支撑系统布置图；
[0022] 图6为三分量测量系统结构图；
[0023] 图7为测量系统测量元结构图；
[0024] 图8为原位校准系统结构图；
[0025] 图9为原位校准系统校准元结构图；
[0026] 符号说明：
[0027] 101-三分量测量系统的X测量元，102-原位校准系统的Z、My校准元，103-测量台，104-原位校准系统的X校准元，105-弹性支撑系统，106-固定座，107-三分量测量系统的Z、My测量元。
[0028] 501～506-弹性梁。
[0029] 701、705-测量元固定支撑，702、706-Z向弹性铰链，703、707-测量传感器，704、708-Y向弹性铰链。
[0030] 901-伺服电机，902-Y向弹性铰链，903-校准传感器，904-Z向弹性铰链，905-校准固定支撑，906-电动推杆。
具体实施方式
[0031] 根据附图对本发明作详细说明。
[0032] 如图1所示，两套三分量测量系统的X测量元101和三分量测量系统的Z、My测量元107布置在测量台103两侧并固连在固定座106上；原位校准系统的X校准元104和原位校准系统的Z、My校准元102布置在测量台103两侧并固连固定座106上，与各自测量元相对位置，测量台架在试验状态时，原位校准系统的Z、My校准元102和原位校准系统的X校准元104与测量台103断开连接；由6根弹性梁501～506组成弹性支撑系统分别与测量台103底面和固定座106表面连接，其作用是支撑试验发动机及其他试验设备，并通过串联布置相互垂直的弹性铰链作用，准确传递测量载荷，减少其他载荷对测量载荷干扰；测量台103和固定座106由槽钢和钢板焊接而成，其自身具有刚度保证对各个系统的支撑。
[0033] 图2和图3测量台和固定座的结构图。
[0034] 如图4和图5所示，弹性支撑系统104的结构布置图，系统由6根弹性梁501～506组成，每根弹性梁串联布置相互垂直的弹性铰链，弹性支撑系统105分别与测量台102底面和固定台105表面连接，其作用是支撑试验发动机及其他试验设备，准确传递测量载荷，减少其他载荷对测量载荷干扰。
[0035] 图6和图7所示，两套三分量测量系统的X测量元101和两套三分量测量系统的Z、My测量元107组成了测量台架的三分量测量系统。
[0036] X方向的测量元由Z(X)向弹性铰链702、测量传感器703、Y向弹性铰链704和测量固定支撑701组成，当测量X方向载荷时，Z向弹性铰链702和Y向弹性铰链704将这两个方向的载荷转化为弹性
变形，将X方向的载荷传递到测量传感器703；测量Z方向的载荷时，测量元的工作原理与X方向相同。
[0037] 图8和图9所示，原位校准系统的Z、My校准元102和原位校准系统的X校准元104设置在测量台103和固定座106两侧，与各 自测量元相对位置，测量台架在试验状态时，原位校准系统与测量台103断开连接；当测量台架处于校准状态时，原位校准系统的X校准元104与测量台103连接，在固定座上的伺服电机901驱动电动推杆906，电动推杆906通过Y向弹性铰链902和Z向弹性铰链904的作用向测量台103施加X方向的载荷，分别由校准传感器903和测量系统的采集载荷数据，通过计算求得测量台架的测量公式；Z方向的校准原理与X方向相同。
[0038] 综上所述，试车台发测量台架是通过连接测量台与固定座之间的弹性支撑系统同将X，Z方向的载荷各自方向的测量系统上；分别布置在X方向和Z方向的测量系统通过弹性铰链的作用准确采集被测量载荷值，为保证测量结果的精准度，与X方向和Z方向的测量系统相对应的原位校准系统在测量台架试验位置(原位)开展校准工作，消除系统误差，得出测量台架的测量公式，确保载荷测量的准确。
