专利名称：航模发动机试车台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种航模发动机试车台，由固定基座、悬浮平台和安装发动机的 传力轴构成，通过电测拉压传感器和扭矩传感器测量发动机的拉(推)力和扭矩，通过光电 转速计测量发动机转速，通过刻度油箱测量发动机耗油率。
背景技术：
小型无人机研究的兴起提出了对航模发动机动力特性的精细测试要求。目前航模 发动机试车台多为简易固定架，仅能进行发动机的磨合和调整，对拉(推)力测试多为弹簧 秤或拉力计粗略测量，对发动机扭矩的测量还缺乏有效的手段。大型航空发动机试车台的 测量灵敏度不能满足航模发动机的测试要求，其所采用的复杂结构也不适用于航模发动机 的安装和特性测试。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种航模发动机测试台，其目的是同时测量 发动机的转速、推力、扭矩和耗油率，为小型无人机研究提供精细的动力试验数据。为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现由固定基座、悬浮平 台和安装发动机的传力轴构成试车台，通过电测拉压传感器和扭矩传感器测量发动机的拉 (推)力和扭矩，通过光电转速计测量发动机转速，通过刻度油箱测量发动机耗油率；试车 台基座固定于升降推车上，悬浮平台由四根支撑杆支撑在基座上，悬浮平台后壁板与基座 后壁板之间安装拉压传感器，传力轴生根于悬浮平台上，在传力轴与悬浮平台后壁板间安 装扭矩传感器。作为本实用新型的一种优选设计，试车台基座固定于升降推车的液压升降台架 上，安装发动机后的螺旋桨平面伸出升降台架边沿。采用这种设计，发动机试车台可随升降 推车移动，并可以调整发动机的离地高度，从而可以灵活构建试验场地，匹配不同规格的发 动机和不同直径的螺旋桨，并消除地面效应的影响。作为本实用新型的进一步优选设计，四根支撑杆等长，分为前后两组，均保持在竖 直位置，各支撑杆两端安装轴承铰支，分别连接试车台基座和悬浮平台。采用这种设计，可 以使各支撑杆成为仅承受两端竖直方向力的二力杆，保证支撑杆不对悬浮平台施加力矩和 水平方向力，从而使悬浮平台两端的发动机拉(推)力与拉压传感器的受力大小相等。作为本实用新型的另一种优选设计，传力轴通过前后两个止动轴承双向生根于悬 浮平台上，轴前端安装发动机，后端通过扭矩传感器连接到悬浮台后壁板上。采用这种设 计，发动机扭矩通过传力轴传递到扭矩传感器，无论发动机产生推力还是拉力均可通过传 力轴及止动轴承传递到悬浮平台上，保证扭矩的测量和力的测量互不影响，可同时进行。实际校准和发动机测试表明，本实用新型及其优选设计满足小型无人机研究中对 航模发动机动力特性测量的精度、线性和重复性要求，可通过一次开车获得发动机从怠速 状态到最大转速状态范围内的转速-拉(推)力-扭矩-耗油率特性。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步详细的说明。
图1为本实用新型航模发动机试车台的受力原理图。图2为本实用新型航模发动机试车台的正视图。图3为本实用新型航模发动机试车台的俯视图。图4为本实用新型航模发动机试车台的左视图。图5为本实用新型航模发动机试车台的立体视图。图6为本实用新型航模发动机试车台的传力轴剖视图。
具体实施方式
图1给出了本实用新型航模发动机试车台的受力原理。在测试时，发动机13对传 力轴8施加拉(推)力T和力矩M,当调整悬浮平台6使支撑杆4处于竖直位置时，支撑杆 4成为仅承受竖直方向力(NpN2)的二力杆，对悬浮平台6不施加力矩和水平方向力。由悬 浮平台6与传力轴8组合体的水平方向受力平衡可知拉压传感器10对悬浮平台6施加的 拉(推)力Ti与发动机拉(推)力T相等，因而通过拉压传感器10的示数，就可以获得所 测试发动机的拉(推)力。由传力轴8的力矩平衡关系可知扭矩传感器9对传力轴施加的 力矩Mi与发动机力矩M相等，因而通过扭矩传感器9的示数，就可以获得所发动机13的 扭矩。图2 图5给出了本实用新型航模发动机试车台的具体设计。试车台基座3固定 于升降推车1的液压升降台架2上，可随推车移动位置。液压装置可抬升试车台，以匹配大 直径的螺旋桨14并消除地面效应。前后两组共四根相互平行的等长支撑杆4通过轴承铰 支5将悬浮平台6支撑在基座3上，从而构成平行四边形运动机构，使悬浮平台6在无约束 情况下可做平面内平动。悬浮平台6的后壁板与基座3的后壁板间安装S形电测拉压传感 器10，从而锁定悬浮平台6，并使各支撑杆4处于竖直状态。发动机13通过发动机安装架 12安装到传力轴8上。拉压传感器10承受发动机13的拉(推)力，在恒定电压输入下，输 出与所受拉(压)力成正比的电压信号。图6给出了本实用新型航模发动机试车台的传力轴设计。传力轴8通过前后两个 呈镜像对称的止动轴承7双向生根于悬浮平台6上，前端布置通用安装盘18以安装发动机 安装架12，后端通过扭矩传感器9连接到悬浮平台6的后壁板上。在传力轴8的前端设置 有加强板17。发动机13的拉(推)力由传力轴8通过止动轴承7传递给悬浮平台6。发 动机13的扭矩由传力轴8传递给扭矩传感器9。扭矩传感器9在恒定电压输入下，输出与 所受扭矩成正比的电压信号。轴承16起到辅助支撑作用，减小测量时发动机振动的影响。 限位块19限制了传力轴8的最大转角，防止超出扭矩传感器9的量程。进行发动机测试时，拉压传感器10和扭矩传感器9由恒压电源供电，其输出由毫 伏电压表显示。光电转速计15可测量发动机螺旋桨14的转速，刻度油箱11结合秒表可测 量发动机的耗油率。这样，通过一次开车，由小到大改变油门位置，即可测得发动机13从怠 速状态到最大转速状态范围内的转速-拉(推)力-扭矩-耗油率特性。
权利要求一种航模发动机试车台，由固定基座(3)、悬浮平台(6)和安装发动机的传力轴(8)构成，通过电测拉压传感器(10)和扭矩传感器(9)测量发动机的拉推力和扭矩，通过光电转速计(15)测量发动机转速，通过刻度油箱(11)测量发动机耗油率，其特征在于试车台基座(3)安装在升降推车(1)上，悬浮平台(6)由四根支撑杆(4)支撑在基座(3)上，在悬浮平台(6)的后壁板与基座(3)的后壁板之间安装电测拉压传感器(10)，传力轴(8)生根于悬浮平台(6)上，在传力轴(8)与悬浮平台(6)的后壁板间安装扭矩传感器(9)。
2.根据权利要求1所述的航模发动机试车台，其特征在于试车台基座(6)固定于升 降推车(1)的液压升降台架(2)上，安装发动机(13)后的螺旋桨(14)平面伸出升降台架 ⑵边沿。
3.根据权利要求1所述的航模发动机试车台，其特征在于四根支撑杆(4)等长，分为 前后两组，均保持在竖直位置，各支撑杆两端安装轴承铰支(5)，分别连接试车台基座(3) 和悬浮平台(6)。
4.根据权利要求1所述的航模发动机试车台，其特征在于传力轴(8)通过前后两个 止动轴承(7)双向生根于悬浮平台(6)上，轴前端安装发动机，后端通过扭矩传感器(9)连 接到悬浮平台(6)的后壁板上。专利摘要本实用新型公开了一种航模发动机试车台，旨在同时测量航模发动机的转速、推力、扭矩和耗油率，为小型无人机研究提供精细的动力试验数据。它由固定在升降推车上的试车台基座、四根支撑杆支撑的悬浮平台和通过止动轴承生根在悬浮平台上的传力轴构成，通过电测拉压传感器和扭矩传感器测量发动机的拉(推)力和扭矩。结合光电转速计测量发动机转速，刻度油箱测量发动机耗油率，可通过一次开车测得航模发动机从怠速状态到最大转速状态范围内的转速-拉(推)力-扭矩-耗油率特性。
文档编号G01M15/02GK201666850SQ200920350499
公开日2010年12月8日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者史文卿, 夏雄鹰, 张渝, 张雷, 谭新 申请人:成都飞机设计研究所
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