一种滚转角度调节装置

摘要

本发明提供了一种滚转角度调节装置，所述装置使用螺纹环、顶螺母和底螺母实现天平滚转角度的调节，结构简单易用，保证了天平校准时的安装的滚转角度与风洞试验时安装的滚转角度误差小于等于1′。

权利要求

1.一种滚转角度调节装置，其特征在于，所述装置包括连接件（1）、顶螺母（3）、螺纹环（4）、底螺母（5）；

所述的连接件（1）从左至右为左螺纹段Ⅰ、外表面锥段Ⅱ、外表面柱段Ⅲ、光滑柱段Ⅳ、右螺纹段Ⅴ；所述的光滑柱段Ⅳ穿过校准架（2）的安装孔固定，连接件（1）的左螺纹段Ⅰ的外表面为左螺纹，左螺纹段Ⅰ的内部为与天平（7）配装的锥孔，天平（7）的锥段插入锥孔，左螺纹段Ⅰ的外部通过双头螺母（6）与天平（7）拉紧固定；

所述的顶螺母（3）与螺纹环（4）通过螺纹装配，螺纹环（4）外螺纹长度大于顶螺母（3）的内螺纹长度，顶螺母（3）与螺纹环（4）装配后再穿过连接件（1）的右螺纹段Ⅴ，将底螺母（5）与右螺纹段Ⅴ旋紧初步固定，初步调整天平（7）的滚转角；外表面柱段Ⅲ的外表面开有微调孔（8），微调孔（8）中插入加长杆精确调整天平（7）的滚转角；

所述的顶螺母（3）、螺纹环（4）和底螺母（5）的外表面均开有转动孔，在转动孔中插入加长杆，旋紧顶螺母（3）和底螺母（5），固定天平（7）的滚转角；

所述的连接件（1）的内部沿轴线开有通孔，天平（7）的信号线在通孔中穿过，从右螺纹段Ⅴ引出。

2.根据权利要求1所述的滚转角度调节装置，其特征在于，所述的顶螺母（3）在螺纹环（4）的外螺纹上左右移动，调节顶螺母（3）在螺纹环（4）之间的距离。

3.根据权利要求1所述的滚转角度调节装置，其特征在于，所述的左螺纹段Ⅰ的锥孔的锥度为1:50。

4.根据权利要求1所述的滚转角度调节装置，其特征在于，所述的连接件（1）和螺纹环（4）的材料为30CrMnSiA，顶螺母（3）和底螺母（5）的材料为45钢。

说明书

一种滚转角度调节装置

技术领域

[0001] 本发明属于天平校准设备领域，具体涉及一种滚转角度调节装置。

背景技术

[0002] 采用天平进行气动力测量试验过程中，通常采用键和键槽配合安装的方式将天平的法向力正方向向上固定在风洞的迎角机构上。在天平校准时，同样也是采用键和键槽配合的安装方式将天平法向力正方向向上固定在天平校准安装座上，这样可以使天平在风洞试验测量和校准过程中保持天平绕轴的滚转角一致，理想情况下，天平在风洞试验测量和校准过程中的滚转角均为0°，以保证天平校准公式可以正确应用于风洞气动力测量试验过程中。通过键和键槽配合的方式实现天平在风洞试验测量或校准过程中的安装定位，但由于加工间隙或误差，实际情况下天平在风洞试验测量和校准过程中安装的滚转角均不为0°，均会存在小的滚转角，并且在这两种过程中小的滚转角通常不一致，也就是说通过键和键槽安装定位方式在滚转角控制方面存在较大的不确定性，会导致天平在风洞试验和校准过程中滚转角不一致。一方面，如果天平在风洞测量过程中存在一个小的滚转角，模型上的法向力和俯仰力矩会对天平的侧向力和偏航力矩产生一个干扰分量，导致相对较小的侧向力和偏航力矩的天平输出信号中包含相对较大的干扰输出；另一方面，当天平校准过程中安装存在滚转角度时，会导致在天平正方向的法向力分量或俯仰力矩分量的加载载荷向侧向力或偏航力矩分量分解，由此将导致天平侧向力或偏航力矩产生输出，该输出将被误认为是法向力或俯仰力矩对侧向力或偏航力矩的干扰输出，校准数据处理过程中扣除干扰输出就会出现扣除过量或扣除不足的问题，这将严重影响天平的校准结果，导致风洞试验测量结果数据质量变差。为了准确地扣除天平在风洞中安装存在的滚转角带来的干扰，最理想的办法就是在天平校准过程中，将天平安装的滚转角测量并调整到与风洞试验中安装的滚转角一致，由此可以扣除天平校准与风洞试验测量过程中安装滚转角不一致带来的误差。

[0003] 目前，亟需一种在校准过程中天平滚转角度调节装置，通过调整天平安装的滚转角，方便实现天平校准过程中的滚转角度与风洞试验测量过程中的滚转角度一致。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种滚转角度调节装置。

[0005] 本发明的滚转角度调节装置，其特点是，包括连接件、顶螺母、螺纹环、底螺母；

[0006] 所述的连接件从左至右为左螺纹段Ⅰ、外表面锥段Ⅱ、外表面柱段Ⅲ、光滑柱段Ⅳ、右螺纹段Ⅴ；所述的光滑柱段Ⅳ穿过校准架的安装孔固定，连接件的左螺纹段Ⅰ的外表面为左螺纹，左螺纹段Ⅰ的内部为与天平配装的锥孔，天平的锥段插入锥孔，左螺纹段Ⅰ的外部通过双头螺母与天平拉紧固定；

[0007] 所述的顶螺母与螺纹环通过螺纹装配，螺纹环外螺纹长度大于顶螺母的内螺纹长度，顶螺母与螺纹环装配后再穿过连接件的右螺纹段Ⅴ，将底螺母与右螺纹段Ⅴ旋紧初步固定，初步调整天平的滚转角；外表面柱段Ⅲ的外表面开有微调孔，微调孔中插入加长杆精确调整天平的滚转角；

[0008] 所述的顶螺母、螺纹环和底螺母的外表面均开有转动孔，在转动孔中插入加长杆，旋紧顶螺母和底螺母，固定天平的滚转角；

[0009] 所述的连接件的内部沿轴线开有通孔，天平的信号线在通孔中穿过，从右螺纹段Ⅴ引出。

[0010] 所述的顶螺母在螺纹环的外螺纹上左右移动，调节顶螺母在螺纹环之间的距离。

[0011] 所述的左螺纹段Ⅰ的锥孔的锥度为1:50。

[0012] 所述的连接件和螺纹环的材料为30CrMnSiA，顶螺母和底螺母的材料为45钢。

[0013] 本发明的滚转角度调节装置，使用螺纹环、顶螺母和底螺母实现天平滚转角度的调节，结构简单易用，保证了天平校准时的安装的滚转角度与风洞试验时安装的滚转角度一致。

附图说明

[0014] 图1为本发明的滚转角度调节装置的立体结构示意图；

[0015] 图2为本发明的滚转角度调节装置的剖面图；

[0016] 图3为本发明的滚转角度调节装置中的连接件立体结构示意图；

[0017] 图4为本发明的滚转角度调节装置中的螺纹环立体结构示意图；

[0018] 图中，1.连接件  2.校准架  3.顶螺母  4.螺纹环  5.底螺母  6.双头螺母  7.天平  8.微调孔  Ⅰ.左螺纹段  Ⅱ.外表面锥段  Ⅲ.外表面柱段  Ⅳ.光滑柱段  Ⅴ.右螺纹段。具体实施方案

[0019] 下面结合附图详细说明本发明。

[0020] 如图1 图4所示，本发明的滚转角度调节装置，包括连接件1、顶螺母3、螺纹环4、底~螺母5；

[0021] 所述的连接件1从左至右为左螺纹段Ⅰ、外表面锥段Ⅱ、外表面柱段Ⅲ、光滑柱段Ⅳ、右螺纹段Ⅴ；所述的光滑柱段Ⅳ穿过校准架2的安装孔固定，连接件1的左螺纹段Ⅰ的外表面为左螺纹，左螺纹段Ⅰ的内部为与天平7配装的锥孔，天平7的锥段插入锥孔，左螺纹段Ⅰ的外部通过双头螺母6与天平7拉紧固定；

[0022] 所述的顶螺母3与螺纹环4通过螺纹装配，螺纹环4外螺纹长度大于顶螺母3的内螺纹长度，顶螺母3与螺纹环4装配后再穿过连接件1的右螺纹段Ⅴ，将底螺母5与右螺纹段Ⅴ旋紧初步固定，初步调整天平7的滚转角；外表面柱段Ⅲ的外表面开有微调孔8，微调孔8中插入加长杆精确调整天平7的滚转角；

[0023] 所述的顶螺母3、螺纹环4和底螺母5的外表面均开有转动孔，在转动孔中插入加长杆，旋紧顶螺母3和底螺母5，固定天平7的滚转角；

[0024] 所述的连接件1的内部沿轴线开有通孔，天平7的信号线在通孔中穿过，从右螺纹段Ⅴ引出。

[0025] 所述的顶螺母3在螺纹环4的外螺纹上左右移动，调节顶螺母3在螺纹环4之间的距离。

[0026] 所述的左螺纹段Ⅰ的锥孔的锥度为1:50。

[0027] 所述的连接件1和螺纹环4的材料为30CrMnSiA，顶螺母3和底螺母5的材料为45钢。

[0028] 为了实现天平7校准时安装的滚转角度与风洞试验时安装的滚转角度小于等于1′，首先，将天平7（根据需要天平7上也可以正确地安装上模型）安装在风洞试验段内的迎角机构上，利用天平7或模型上的基准使用倾角仪等仪器测量天平7风洞试验时安装的滚转角度。

[0029] 其次，按照下列步骤将天平7安装在校准架2上：

[0030] 1a.将连接件1安装在校准架2上；

[0031] 1b.将顶螺母3旋转安装在螺纹环4上；

[0032] 1c.将顶螺母3和螺纹环4套装在连接件1的右螺纹段Ⅴ上；

[0033] 1d.将底螺母5旋转安装在连接件1的右螺纹段Ⅴ上；

[0034] 1e.将天平7通过双头螺母6紧固安装在连接件1的左螺纹段Ⅰ的锥孔中。

[0035] 最后，按照下列步骤进行测量和调整：

[0036] 2a.使用倾角仪等仪器在天平7的基准上测量天平7校准时安装的滚转角度；

[0037] 2b.旋转顶螺母3，将连接件1压紧；

[0038] 2c.测量天平7校准时安装的滚转角度，如果与风洞试验时安装的滚转角度误差大于1′，则松开顶螺母3；

[0039] 2d.重复步骤2a-2c，直至天平7校准时安装的滚转角度与风洞试验时安装的滚转角度小于等于1′。