阅读说明：本技术 一种用于机翼防除冰材料测试装置 (Be used for wing to prevent and remove icing material testing arrangement ) 是由 陈龙 张雪峰 刘文平 刘桂蕾 陈磊杰 侯安祥 于 2020-04-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于机翼防除冰材料测试装置,包括：第一转轴,第一转轴穿过箱体并与箱体转动连接,第一转轴一端与试样固定件固定连接,所述试样固定件用于模拟机翼并固定试样材料,第一转轴另一端与安装在箱体的第一驱动机构连接,第一驱动机构能够驱动第一转轴转动,第二转轴：与第一转轴相互垂直,第二转轴与箱体转动连接,所述箱体内设置有第二驱动机构,第二驱动机构与箱体及第二转轴连接,能够驱动箱体绕第二转轴轴线转动,升降机构,所述升降机构与第二转轴的两端固定连接,能够带动第二转轴做升降运动,本发明的测试装置能模拟机翼的不同姿态及升降,测试结果准确。(The invention relates to a device for testing an anti-icing and deicing material of a wing, which comprises: first pivot, first pivot pass the box and rotate with the box and be connected, first pivot one end and sample mounting fixed connection, the sample mounting is used for simulating the wing and fixes the sample material, and the first pivot other end is connected with the first actuating mechanism who installs at the box, and first actuating mechanism can drive first pivot and rotate, the second pivot: the second rotating shaft is mutually vertical to the first rotating shaft and is rotationally connected with the box body, a second driving mechanism is arranged in the box body and is connected with the box body and the second rotating shaft and can drive the box body to rotate around the axis of the second rotating shaft, and a lifting mechanism is fixedly connected with two ends of the second rotating shaft and can drive the second rotating shaft to do lifting motion.)

一种用于机翼防除冰材料测试装置

技术领域

本发明涉及防除冰材料测试装置技术领域，具体涉及一种用于机翼防除冰材料测试装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

高空低温环境对于飞机以及直升机机翼的性能提出了严格要求，飞行时机翼的结冰轻则影响飞行性能，重则会造成安全事故。所以飞机的使用日益普遍，但是其机翼的材料防除冰性能依然面临着严峻的考验。

发明人发现，现有的实验室用机翼防除冰材料测试装置只能单一的模拟机翼的旋转状态，而无法实现机翼姿态的调整和上、下位置的调节，导致无法模拟机翼的实际工作状态，测试结果不准确，测试数据参考价值受到影响。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种用于机翼防除冰材料测试装置，能够模拟机翼的不同姿态且进行上、下位置的调节，更真实的模拟了机翼的实际工作状态，测试结果准确。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明的实施例提供了一种用于机翼防除冰材料测试装置，包括：

第一转轴，第一转轴穿过箱体并与箱体转动连接，第一转轴一端与试样固定件固定连接，所述试样固定件用于模拟机翼并固定试样材料，第一转轴另一端与安装在箱体的第一驱动机构连接，第一驱动机构能够驱动第一转轴转动。

第二转轴：与第一转轴相互垂直，第二转轴与箱体转动连接，所述箱体内设置有第二驱动机构，第二驱动机构与箱体及第二转轴连接，能够驱动箱体绕第二转轴轴线转动。

升降机构，所述升降机构与第二转轴的两端固定连接，能够带动第二转轴做升降运动。

本发明的有益效果：

本发明的用于机翼防除冰材料测试装置，通过第一驱动机构能够带动第一转轴在水平面内转动，利用第二驱动机构能够带动箱体在竖直平面内转动，通过升降机构能够带动第二转轴、箱体及第一转轴等元件做升降运动，实现了机翼的多种姿态的模拟并可以利用升降机构模拟机翼的升降运动，实现了模拟机翼多种姿态下的试验，测试结果更加准确，更具有参考价值。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1整体结构示意图；

图2为本发明实施例1箱体与第一驱动机构、第一转轴及第二转轴安装示意图一；

图3为本发明实施例1箱体与第一驱动机构、第一转轴及第二转轴安装示意图二：

图4为本发明图2中拆除顶盖后箱体内部结构示意图；

图5为本发明图4的俯视示意图；

图6为本发明实施例1张紧块与张紧螺栓安装示意图；

图7为本发明实施例1升降机构结构示意图；

图8为本发明实施例1升降机构主视图；

图9为本发明实施例1升降机构侧视图；

图10为本发明实施例1升降机构俯视图；

其中，1.第一侧板，2.第二侧板，3.顶板，4.底板，5.第一折弯板，6.第二折弯板，7.第一转轴，8.第一轴承座，9.凸块，10.套筒，11.固定板，12.方管，13.压板，14.第一电机，15.第一支架， 16.第二轴承座，17.主动带轮，18.从动带轮，19.第二转轴，20.第二电机，21.第二支架，22.中间轴，23.主动链轮，24.从动链轮，25. 扁法兰导向座，26.电磁制动器，27.导电滑环，28.第三轴承座,29 张紧块，30.张紧螺栓，31.底梁，32.安装板，33.第三电机，34.丝杠，35.第一滑块，36.支撑架，37.第一导向柱，38.防倾板，39.地脚螺栓，40.防倾三角架，41.连接板，42.第二滑块，43.第二导向柱， 44.导向柱固定管，45.连接角钢，46.加劲角钢，47.导向座固定板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，目前的机翼防除冰材料测试装置不适合一般科研院所与机构使用，而且无法模拟机翼在不同姿态下的试验，针对上述问题，本申请提出了一种用于机翼防除冰材料测试箱。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-9所示，一种用于机翼防除冰材料测试装置，包括第一转轴、第二转轴、箱体、第一驱动机构及第二驱动机构、升降机构等元件。

所述箱体包括两个平行设置的第一侧板1和第二侧板2，所述第一侧板和第二侧板的上端与顶板3固定连接，所述第一侧板和第二侧板的下端与底板4固定连接，第一侧板、第二侧板、顶板和底板共同构成箱体结构。

本实施例中，所述第一侧板和第二侧板的两端均设置有第一折弯板5，所述第一折弯板上具有第一安装孔和第一定位孔，所述顶板和底板的两端均设置有第二折弯板6，所述第二折弯板上设置有与第一安装孔相匹配的第二安装孔及与第一定位孔相匹配的第二定位孔。

所述第一定位孔和第二定位孔中能够插入定位销，用于对顶板、底板和第一侧板、第二侧板的相对位置进行定位，所述第一安装孔和第二安装孔中能够装入固定螺钉，用于将第一折弯板和第二折弯板进行固定，进而实现顶板、底板与第一侧板和第二侧板的固定连接。采用此种连接方式，第一侧板、第二侧板与顶板和底板可拆卸，方便箱体内部各个元件的检修和维护。

在其他一些实施例中，所述第一侧板、第二侧板、顶板和底板也可采用焊接固定，此时箱体不可拆卸，不方便箱体内部元件的维修和更换。

本实施例中，所述箱体的尺寸可根据实际需要进行设置加工，满足科研院所与机构室内实验需求即可。

所述箱体与第一转轴7转动连接，第一转轴的两端穿过顶板和底板，并且通过设置在顶板和底板的第一轴承座与顶板和底板转动连接，顶板和底板通过螺栓连接第一轴承座8，且顶板和底板上均设置有凸块9，用于对第一轴承座的安装进行定位，且设置凸块能够进一步增强第一轴承座与顶板和底板的固定强度。

所述第一转轴的顶端固定有试样固定件，所述试样固定件包括转盘，所述转盘包括套筒及固定在套筒10外周面的两个固定板11，两个固定板呈180°设置，所述套筒与第一转轴螺纹固定连接，所述固定板上设置有方管12，所述方管一端的底面与固定板的上表面接触，方管该端的顶面放置有压板13，所述压板、方管及固定板中穿过有固定螺栓，所述固定螺栓上旋紧有固定螺母，固定螺栓及固定螺母将固定板、方管及压板压紧固定，所述方管能够模拟机翼，用于放置待测试的材料试样。

所述第一转轴底端与安装在箱体的第一驱动机构连接，第一驱动机构能够驱动第一转轴的转动。

所述第一驱动机构包括第一电机14，所述第一电机固定在第一支架15上，所述第一支架采用L型板，包括相互垂直的第一支架部和第二支架部，所述第一电机固定在第一支架部上，所述第二支架部一端与第一支架部一体式连接，另一端的两侧面设置有连接轴，所述连接轴与第二轴承座16连接，两个第二轴承座分别固定在第一侧板和第二侧板的第一折弯板上。

所述第一电机的输出轴通过皮带传动机构与第一转轴的底端连接，所述皮带传动机构采用现有的皮带传动机构即可，包括主动带轮 17、从动带轮18及传动皮带，所述主动带轮的直径小于从动带轮的直径，能够对第一电机输出轴上输出转速进行减速后将动力传输给第一转轴。

所述箱体的底板上还通过螺栓固定有张紧块29，所述张紧块螺纹连接有张紧螺栓30，所述张紧螺栓能够与第二支架部的侧面接触，旋转张紧螺栓，能够带动第一支架绕连接轴转动，进而对皮带传动机构的皮带进行预紧力调整。

在其他一些实施例中，第一电机也可通过链传动机构带动第一转轴转动，但是机翼的旋转为高速转动，因此第一电机的输出转速较高，采用皮带传动机构的传动比较稳定，保证了整个测试装置的稳定工作。

所述第二转轴19轴线与第一转轴轴线垂直，且第二转轴与升降机构连接，能够在升降机构的带动下做上、下的升降运动，进而调节方管的上下位置，第二转轴两端分别穿过第一侧板和第二侧板，且第二转轴与第一侧板和第二侧板通过轴承转动连接，所述箱体内设置有第二驱动机构，所述第二驱动机构与第二转轴及箱体连接，能够驱动箱体绕第二转轴的轴线转动。

所述第二驱动机构包括第二电机20，优选的，所述第二电机采用步进电机，所述第二电机通过第二支架21与箱体的顶板固定连接，所述第二电机的输出轴通过联轴器与中间轴22连接，第二电机能够带动中间轴的转动，所述中间轴与两个第三轴承座28转动连接，所述第三轴承座固定在箱体的顶板上，两个第三轴承座用于对中间轴进行支撑，所述中间轴通过链传动机构与第二转轴连接，中间轴能够通过链传动机构带动第二转轴的转动。

所述链传动机构采用现有的链传动机构即可，包括固定在中间轴上的主动链轮23、固定在第二转轴上的从动链轮24及绕接在主动链轮和从动链轮之间的传动链，所述主动链轮的直径小于从动链轮的直径。

第二电机带动中间轴和主动链轮转动，在传动链和从动链轮的作用下，第二电机、中间轴和主动链轮能够绕第二转轴的轴线进行转动，进而带动箱体绕第二转轴轴线转动。

所述第二转轴伸出至箱体外部的两端与扁法兰导向座25固定连接，所述扁法兰导向座固定在升降机构上。

通过第一转轴能够实现方管在水平面内绕第一转轴轴线的转动，通过第二转轴和箱体能够实现方管在竖直面内绕第二转轴轴线的转动，进而实现了机翼旋转和俯仰角度的调节，满足了机翼多种姿态下试样测量的测试要求。

所述第二转轴伸出至箱体外部的端部与箱体之间设置有电磁制动器26，所述电磁制动器采用现有电磁制动器即可，包括固定部和制动部，所述固定部固定在箱体上，所述制动部与第二转轴键连接，电磁制动器通电后，固定部和制动部能够吸合固定，由于第二转轴和制动部固定，因此可以对箱体的转动进行制动，使第二转轴及箱体转动至设定位置后进行固定，保持姿态，满足了机翼不同姿态下试样性能的测试需求。

本实施例中，所述第一转轴的轴线和第二转轴的轴线分别设置在箱体几何中心线的两侧，能够保持测试装置的整体平稳性。

所述升降机构包括底梁31，所述底梁的两端焊接固定有竖向设置的安装板32，所述安装板上固定有丝杠升降机构，所述丝杠升降机构与支撑架连接，能够带动支撑架的升降运动，所述丝杠升降机构采用现有的丝杠升降机构即可，包括固定在安装板顶部的第三电机 33，所述第三电机的输出轴与丝杠34的一端连接，能够带动丝杠的转动，所述丝杠的另一端与安装板通过轴承转动连接，所述丝杠连接有第一滑块35，所述第一滑块与支撑架36固定连接，丝杠的转动能够带动第一滑块沿丝杠的轴线方向做升降运动，所述第一滑块中还穿过有第一导向柱37，所述第一导向柱的两端与安装板固定连接，用于对滑块的升降运动进行导向。

所述底梁的前后两侧面均固定有两个防倾板38，所述防倾板一端与底梁焊接固定，另一端能够通过地脚螺栓39与基础固定连接，所述防倾板用于防止升降机构沿与底梁垂直的第一方向倾倒，所述安装板的外侧面固定有防倾三角架40，所述防倾三角架能够通过地脚螺栓与基础固定连接，防倾三角架能够防止升降机构沿与第一方向垂直的第二方向倾倒。

所述支撑架采用由多根角钢焊接而成的梯形框架式结构，其一端与第一滑块固定连接，另一端通过L型的连接板41与第二滑块42固定连接，所述第二滑块与第二导向柱43滑动连接，第二导向柱固定在导向柱固定管44上，导向柱固定管与防倾板固定连接，实现了第二导向柱的固定设置，两个导向柱固定管与连接角钢45的两端固定连接，导向柱固定管与防倾板之间设置有加劲角钢46，利用连接角钢和加劲角钢增强其结构稳定性，所述第二导向柱用于对支撑架的升降运动进行导向，

通过防倾板、防倾三角架、支撑架及第二导向柱的设置，配合地脚螺栓，保证了升降机构的稳定性，进而保证了整个测试装置的稳定性。

所述支撑框架上安装有导向座固定板47，所述导向座固定板与扁法兰导向座固定连接，实现了升降机构与第二转轴两端的固定连接。

本实施例中，所述第一转轴的外周面固定有导电滑环27，导电滑环能够随第一转轴转动，所述导电滑环能够与检测元件的输出线连接，检测元件用于安装在方管上，对试样材料的性能进行检测，所述导电滑环与电刷接触，所述电刷固定在箱体内部，本实施例中，所述电刷固定在底板上，所述电刷能够通过连接线与外部数据采集设备连接，检测元件检测得到的信号能够通过输出线、导电滑环、电刷及连接线传输给外部数据采集设备，外部数据采集设备能够对信号进行分析处理，得到试样材料的相关性能。

通过设置导电滑环和电刷，解决了随方管转动的检测元件的信号采集问题，满足了试验要求。

本实施例的测试箱工作时，将试样固定在方管上，并在方管上安装检测元件，所述将检测元件的输出线与导电滑环连接，将电刷与外部数据采集设备通过连接线连接。

第一电机工作，能够通过皮带传动机构带动第一转轴转动，进而带动两个方管转动，模拟机翼的旋转状态，在机翼旋转状态下对试样材料进行测试试验。

第二电机工作，通过第二驱动机构带动箱体转动至设定角度后，电磁制动器工作，使箱体停止转动，使得方管保持设定俯仰角度的姿态，对试样材料进行测试试验。

第三电机工作，能够带动第二转轴、箱体、试样固定件等元件做升降运动，模拟机翼的升降，使机翼在不同高度下对试样材料进行测试试验。

本实施例的测试箱，结构简单，占地空间小，制作成本低，仅通过操作第一电机、第二电机及第三电机即可进行测试，操作简单，不易发生安全事故，而且满足了机翼不同姿态下的试样材料测试需求，测试结果准确，更加具有参考价值。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。