本发明属于风洞设备领域，具体涉及一种激波风洞压电天平校准加载套。
背景技术：
风洞天平是风洞测力试验中最重要的测量装置，用于测量作用在模型上的空气动力载荷(力与力矩)的大小、方向、作用点。风洞天平的性能指标要求很多，其中最重要的是要有高的校准精、准度，这与风洞天平的校准装置密不可分。
激波风洞是一种高超声速风洞，主要采用压电天平进行空气动力载荷测量。目前，压电天平校准所采用的加载套为固定质量的加载套，加载套的质量与加载套的结构设计和材料有关，加载套加工完成后，其质量和质心位置也就固定了。一方面由于加载套的质量很难做到与风洞测力试验模型(以下简称“模型”)的质量一致，这就导致了压电天平在校准和风洞测力试验时，压电天平安装的受力状态不一致，从而会影响压电天平的静态特性，影响风洞测力试验的精、准度。另一方面由于加载套的质心位置固定，加载套质心相对压电天平校准中心的位置往往与模型质心相对压电天平校准中心的位置不重合，这就会导致风洞测力试验中压电天平振动的动态特性与压电天平在静态校准时振动的动态特性不一致，也会影响风洞测力试验的精、准度。
当前，亟需发展一种专用的激波风洞压电天平校准加载套。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种专用的激波风洞压电天平校准加载套。
本发明的激波风洞压电天平校准加载套，其特点是，所述的加载套包括加载套主体、滑块、刻度块、质量块、加载钉和加载杆；
所述的加载套主体为圆筒，圆筒的一端为开口端，圆筒的另一端为闭口端，闭口端的中心设置有轴向力加载孔，闭口端上还开有对称的减重孔；在圆筒中段的轴线开有与压电天平装配的锥孔，压电天平的前端通过压环压紧；
在圆筒周向0°、90°、180°、270°的位置处分别切削有水平面ⅰ、水平面ⅱ、水平面ⅲ、水平面ⅳ；
在水平面ⅰ和水平面ⅲ上，分别沿圆筒的轴向开有刻度槽；在刻度槽上分别安装有对称的滑块和刻度块，滑块位于圆筒内侧，刻度块位于圆筒外侧，刻度槽与刻度块上的刻度相对应；所述的滑块为凸台，装卡在刻度槽上，滑块与刻度块通过销钉定位、螺钉连接，滑块和刻度块上对应开有贯通的销钉孔和螺钉孔；一个刻度槽的刻度块上安装质量块，另一个刻度槽的刻度块上通过螺母紧固加载钉；
在水平面ⅱ和水平面ⅳ上对称安装有加载杆。
所述的加载套主体水平面ⅱ和水平面ⅳ上开有对称的减重孔。
所述的质量块上开有与滑块和刻度块对应的贯通的销钉孔和螺钉孔，通过贯穿于滑块、刻度块和质量块的销钉定位、螺钉紧固。
所述的加载钉为从内至外依次贯穿滑块和刻度块的螺杆，螺杆的上端与滑块之间采用锥配合，螺杆的中部有与螺母装配的螺纹，螺杆的下端沿螺杆轴线开有加载孔。
所述的加载杆上设置有均匀分布的加载槽。
压电天平在进行激波风洞测力试验前，需要进行地面校准，从而获得压电天平的性能参数。地面校准时需要使用加载套模拟模型的质量和质心位置。针对不同的模型，需要更换加载套。为了使得加载套能够适应一定范围内质量和质心变化的模型，本发明的激波风洞压电天平校准加载套上设计了刻度槽和质量块，通过改变质量块的质量和位置获得所需的模型质量和质心，通过查看刻度块对应的刻度槽刻度，能够定量的显示所施加的质量块的位置。
本发明的激波风洞压电天平校准加载套通过在加载钉上悬挂砝码，模拟法向力和侧向力；通过改变加载钉的位置，对压电天平进行俯仰力矩和偏航力矩的加载。
本发明的激波风洞压电天平校准加载套通过在加载杆不同加载槽上悬挂砝码，对压电天平进行滚转力矩的加载。
本发明的激波风洞压电天平校准加载套通过在轴向力加载孔悬挂砝码，对压电天平进行轴向力的加载。
本发明的激波风洞压电天平校准加载套结构简单，使用方便，能够适应一定范围内质量和质心变化的模型，通过改变质量块的质量和位置，较好地模拟了模型的质量和质心变化。
附图说明
图1为本发明的激波风洞压电天平校准加载套的立体图；
图2为本发明的激波风洞压电天平校准加载套的xz平面剖视图；
图3为本发明的激波风洞压电天平校准加载套的yz平面剖视图；
图4为本发明的激波风洞压电天平校准加载套中的加载套主体示意图；
图5为本发明的激波风洞压电天平校准加载套中的滑块示意图；
图6为本发明的激波风洞压电天平校准加载套中的刻度块示意图；
图7为本发明的激波风洞压电天平校准加载套中的质量块示意图。
图中，1.加载套主体2.滑块3.刻度块4.质量块5.加载钉6.加载杆7.压电天平8.螺母9.压环10.销钉孔11.螺钉孔12.刻度槽13.减重孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
本发明的激波风洞压电天平校准加载套包括加载套主体1、滑块2、刻度块3、质量块4、加载钉5和加载杆6；
如图1～4所示，所述的加载套主体1为圆筒，圆筒的一端为开口端，圆筒的另一端为闭口端，闭口端的中心设置有轴向力加载孔，闭口端上还开有对称的减重孔13；在圆筒中段的轴线开有与压电天平7装配的锥孔，压电天平7的前端通过压环9压紧；
在圆筒周向0°、90°、180°、270°的位置处分别切削有水平面ⅰ、水平面ⅱ、水平面ⅲ、水平面ⅳ；
在水平面ⅰ和水平面ⅲ上，分别沿圆筒的轴向开有刻度槽12；在刻度槽12上分别安装有对称的滑块2(见图5)和刻度块3(见图6)，滑块2位于圆筒内侧，刻度块3位于圆筒外侧，刻度槽12与刻度块3上的刻度相对应；所述的滑块2为凸台，装卡在刻度槽12上，滑块2与刻度块3通过销钉定位、螺钉连接，滑块2和刻度块3上对应开有贯通的销钉孔10和螺钉孔11；一个刻度槽12的刻度块3上安装质量块4，另一个刻度槽12的刻度块3上通过螺母8紧固加载钉5；
在水平面ⅱ和水平面ⅳ上对称安装有加载杆6。
所述的加载套主体1水平面ⅱ和水平面ⅳ上开有对称的减重孔13。
如图7所示，所述的质量块4上开有与滑块2和刻度块3对应的贯通的销钉孔10和螺钉孔11，通过贯穿于滑块2、刻度块3和质量块4的销钉定位、螺钉紧固。
所述的加载钉5为从内至外依次贯穿滑块2和刻度块3的螺杆，螺杆的上端与滑块2之间采用锥配合，螺杆的中部有与螺母8装配的螺纹，螺杆的下端沿螺杆轴线开有加载孔。
所述的加载杆6上设置有均匀分布的加载槽。
实施例1
本实施例的压电天平7的校准流程包括以下步骤：
a.根据模型的数模，确定模型质量和模型质心相对压电天平7的位置；
b.根据模型的数模，确定加载套的质量和一系列质量块4的质量，其中加载套质量小于模型质量；
c.将压电天平7固定安装在校准架上，加载套通过轴线上的锥孔安装在压电天平7上；
d.根据砝码加载的需求前后调整水平面ⅲ上的滑块2位置；
e.在滑块2上固定质量块4得到的加载套的质量与模型质量相同，根据模型质心相对压电天平7的位置，调整水平面ⅰ的滑块2的位置，使加载套质心相对压电天平7的位置和模型质心相对压电天平7的位置一致；
f.在加载钉5上悬挂砝码，模拟法向力和侧向力，得到法向力和侧向力校准结果；
g.移动水平面ⅲ上的滑块2位置，改变加载钉5的位置，同时调整水平面ⅰ的滑块2的位置，对压电天平7进行俯仰力矩和偏航力矩的加载，得到俯仰力矩和偏航力矩校准结果；
h.在加载杆6不同加载槽上悬挂砝码，对压电天平7进行滚转力矩的加载，得到滚转力矩校准结果；
i.在轴向力加载孔悬挂砝码，对压电天平7进行轴向力的加载，得到轴向力校准结果。
1.一种激波风洞压电天平校准加载套，其特征在于，所述的加载套包括加载套主体(1)、滑块(2)、刻度块(3)、质量块(4)、加载钉(5)和加载杆(6)；
所述的加载套主体(1)为圆筒，圆筒的一端为开口端，圆筒的另一端为闭口端，闭口端的中心设置有轴向力加载孔，闭口端上还开有对称的减重孔(13)；在圆筒中段的轴线开有与压电天平(7)装配的锥孔，压电天平(7)的前端通过压环(9)压紧；
在圆筒周向0°、90°、180°、270°的位置处分别切削有水平面ⅰ、水平面ⅱ、水平面ⅲ、水平面ⅳ；
在水平面ⅰ和水平面ⅲ上，分别沿圆筒的轴向开有刻度槽(12)；在刻度槽(12)上分别安装有对称的滑块(2)和刻度块(3)，滑块(2)位于圆筒内侧，刻度块(3)位于圆筒外侧，刻度槽(12)与刻度块(3)上的刻度相对应；所述的滑块(2)为凸台，装卡在刻度槽(12)上，滑块(2)与刻度块(3)通过销钉定位、螺钉连接，滑块(2)和刻度块(3)上对应开有贯通的销钉孔(10)和螺钉孔(11)；一个刻度槽(12)的刻度块(3)上安装质量块(4)，另一个刻度槽(12)的刻度块(3)上通过螺母(8)紧固加载钉(5)；
在水平面ⅱ和水平面ⅳ上对称安装有加载杆(6)。
2.根据权利要求1所述的激波风洞压电天平校准加载套，其特征在于，所述的加载套主体(1)水平面ⅱ和水平面ⅳ上开有对称的减重孔(13)。
3.根据权利要求1所述的激波风洞压电天平校准加载套，其特征在于，所述的质量块(4)上开有与滑块(2)和刻度块(3)对应的贯通的销钉孔(10)和螺钉孔(11)，通过贯穿于滑块(2)、刻度块(3)和质量块(4)的销钉定位、螺钉紧固。
4.根据权利要求1所述的激波风洞压电天平校准加载套，其特征在于，所述的加载钉(5)为从内至外依次贯穿滑块(2)和刻度块(3)的螺杆，螺杆的上端与滑块(2)之间采用锥配合，螺杆的中部有与螺母(8)装配的螺纹，螺杆的下端沿螺杆轴线开有加载孔。
5.根据权利要求1所述的激波风洞压电天平校准加载套，其特征在于，所述的加载杆(6)上设置有均匀分布的加载槽。
技术总结