一种用于固定检测飞机舵面间隙的装置
阅读说明：本技术 一种用于固定检测飞机舵面间隙的装置 (Device for fixedly detecting clearance of control surface of airplane ) 是由 王庆庆 黄捷 万启星 李莉 冯磊 刘艳菲 于 2021-06-11 设计创作，主要内容包括：一种用于固定检测飞机舵面间隙的装置,包括压力加载机构与装载有测试程序的自动测试系统,其中,压力加载机构中舵面夹具为U型结构,并在U型结构内侧表面设置有夹紧圆盘,所述舵面夹具上设置有旋柄；所述舵面夹具固定在高度调节杆顶部,所述高度调节杆底部安装在支撑体上,所述高度调节杆上设置有用于安装力传感器的力传感器固定夹、用于安装伺服电机的电机固定夹、用于安装激光测距传感器的激光测距传感器安装支架及用于控制高度调节杆上下位移的调整盘,且所述力传感器、伺服电机及激光测距传感器分别与自动测试系统连接；测量操作简便,且能自由控制所施加的力,具备持续性变化,能够满足灵活性测试要求。(A device for fixedly detecting the clearance of a control surface of an airplane comprises a pressure loading mechanism and an automatic test system loaded with a test program, wherein a control surface clamp in the pressure loading mechanism is of a U-shaped structure, a clamping disc is arranged on the inner side surface of the U-shaped structure, and a rotating handle is arranged on the control surface clamp; the control surface clamp is fixed at the top of the height adjusting rod, the bottom of the height adjusting rod is installed on the support body, a force sensor fixing clamp for installing a force sensor, a motor fixing clamp for installing a servo motor, a laser ranging sensor installing support for installing a laser ranging sensor and an adjusting disc for controlling the height adjusting rod to move up and down are arranged on the height adjusting rod, and the force sensor, the servo motor and the laser ranging sensor are respectively connected with the automatic testing system; the measurement operation is simple and convenient, the applied force can be freely controlled, the continuous change is realized, and the flexibility test requirement can be met.)
技术领域
本发明涉及飞机舵面检测
技术领域
，尤其涉及一种用于固定检测飞机舵面间隙的装置。背景技术
舵面是飞机的操纵面，负责控制飞机的飞行方向，由于飞机舵面的部件在加工过程、人工装配和固定过程等易产生误差，因此导致机上舵面产生不同程度的间隙。舵面间隙的大小，直接影响飞机的飞行性能；若飞机舵面间隙超差，将会严重影响飞机的飞行安全。
目前，飞机舵面部装和总装阶段完成机上装配后，主要是通过老式添加砝码的方式以实现不同力作用在舵面上，且只能根据砝码固定的重量完成相对应的几个特定作用力施加在舵面，这种检测方式，不仅测量过程繁琐、操作不便，且不能自由控制所施加的力具备持续性变化，对于现今各类飞机舵面间隙要求不同施加力的大小，尚不能完全满足灵活性测试要求。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种用于固定检测飞机舵面间隙的装置，以解决上述背景技术中的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种用于固定检测飞机舵面间隙的装置，包括压力加载机构与装载有测试程序的自动测试系统，所述压力加载机构包括舵面夹具、力传感器固定夹、电机固定夹、激光测距传感器安装支架、高度调节杆及支撑体，其中，所述舵面夹具为U型结构，并在U型结构内侧表面设置有用于保护舵面避免受到伤害的夹紧圆盘，所述舵面夹具上设置有用于调节舵面与夹紧圆盘夹紧状态的旋柄；所述舵面夹具固定在高度调节杆顶部，所述高度调节杆底部安装在支撑体上，所述高度调节杆上设置有用于安装力传感器的力传感器固定夹、用于安装伺服电机的电机固定夹、用于安装激光测距传感器的激光测距传感器安装支架及用于控制高度调节杆上下位移的调整盘，且所述力传感器、伺服电机及激光测距传感器分别与自动测试系统连接。
在本发明中，所述夹紧圆盘包括上夹紧圆盘与下夹紧圆盘，且上夹紧圆盘安装在舵面夹具内侧上表面，下夹紧圆盘安装在舵面夹具内侧下表面，所述上夹紧圆盘与下夹紧圆盘采用柔性材料制成。
在本发明中，所述激光测距传感器安装支架通过测距调节杆安装在高度调节杆上，且激光测距传感器安装支架安装在测距调节杆顶部，测距调节杆底部安装有调节手柄，激光测距传感器实时采集舵面的位置信息，通过激光测距的方式获取被测舵面目标点位置，当舵面发生偏转后，目标点在空间的位置发生变化，激光测距传感器将舵面位置变化信息传送至自动测试系统进行相应处理后得到行程结果。
在本发明中，所述支撑体包括上支撑板、支撑杆、下支撑板、万向轮及可调支架，所述高度调节杆安装在上支撑板中间，通过调整盘实现高度调节杆的上下伸缩调节，以实现舵面夹具和被测舵面整体位置的调整和固定，所述上支撑板与下支撑板之间通过支撑杆固定，以承受整套压力加载机构的重量，稳定性好，下支撑板底部设置有三个万向轮，便于本检测装置现场移动，并在下支撑板底部还设置有可调支架，万向轮上安装有固定卡片，通过调整可调支架与固定卡片，使得本检测装置在使用时固定在一个水平状态。
在本发明中，所述自动测试系统包括状态选择模块、数据传输模块、数据采集模块、数据监控模块、电机控制模块、数据处理模块及数据显示模块，所述测试程序装载在数据处理模块，所述状态选择模块、数据传输模块、数据采集模块、数据监控模块、电机控制模块及数据显示模块分别与数据处理模块连接，所述伺服电机、力传感器及激光测距传感器分别与数据采集模块连接，所述电机控制模块与伺服电机连接，测试程序通过力传感器自动监测和判断力值大小，从而控制伺服电机的转动和丝杆的位移，继而调整舵面施加力大小，激光测距传感器实时采集舵面受力后的位置变化，而后由数据处理模块结合数据模型生成目标点的行程变化，再结合力传感器采集的拉力或者压力值生成力与位移曲线，最终计算出被测舵面的间隙值。
有益效果：
1）本发明通过调整盘控制高度调节杆上下位移，以对不同型号飞机舵面进行测量，且飞机舵面可根据实际高度安装并固定在舵面夹具中，适用范围广；
2）本发明中自动测试系统能够根据所施加目标拉力/压力的大小，自动控制伺服电机转动，并转化为内部丝杆的直线位移，由激光测距传感器实时采集舵面的位置信息，当舵面空间位置发生变化时，激光测距传感器将舵面位置变化信息传送给自动测试系统进行相应处理，从而计算出飞机舵面的间隙值，测量操作简便，且能自由控制所施加的力，具备持续性变化，能够满足灵活性测试要求。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例中的压力加载机构结构示意图。
图2为本发明的较佳实施例中的自动测试系统流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1～2的一种用于固定检测飞机舵面间隙的装置，包括压力加载机构与装载有测试程序的自动测试系统，所述压力加载机构包括舵面夹具1、上夹紧圆盘2、下夹紧圆盘3、旋柄4、力传感器固定夹5、电机固定夹6、激光测距传感器安装支架7、测距调节杆8、调节手柄9、高度调节杆10、调节盘11、上支撑板12、支撑杆13、下支撑板14、万向轮15及可调支架16，其中，所述舵面夹具为U型结构，适用于不同形状的舵面以及不同深度的安装调节，所述上夹紧圆盘2安装在舵面夹具1内侧上表面，所述下夹紧圆盘3安装在舵面夹具1内侧下表面，且上夹紧圆盘2、下夹紧圆盘3采用柔性材料设计，在夹紧舵面时保护舵面避免受到伤害；所述舵面夹具1上表面设计有旋柄4，用于调节舵面与上夹紧圆盘2、下夹紧圆盘3的夹紧状态；所述舵面夹具1固定在高度调节杆10顶部，通过调整盘11控制高度调节杆10上下位移，通过调节高度调节杆10伸缩长度进而调整舵面夹具1的整体高度，从而满足舵面能合适地安装在舵面夹具1内，调整舵面夹具1，使被测舵面放在上夹紧圆盘2、下夹紧圆盘3上，再调节旋柄4使两个夹紧圆盘夹紧在舵面的合适位置上；
所述高度调节杆10安装在上支撑板12中间，通过调整盘11实现高度调节杆10的上下伸缩调节，以实现舵面夹具1和被测舵面整体位置的调整和固定，所述上支撑板12与下支撑板14之间通过支撑杆13固定，以承受整套压力加载机构的重量，稳定性好，下支撑板14底部配有三个万向轮15，便于本检测装置现场移动，并在下支撑板14底部还设置有可调支架16，万向轮15装有固定卡片，通过调整可调支架16与固定卡片，可使本检测装置在使用时固定在一个水平状态；
所述电机固定夹6用于安装伺服电机，伺服电机的电动缸内部安装有丝杆，在自动测试系统输入目标力时，测试程序控制电机转动，以将动能转化为电动缸内部丝杆的上下直线位移，生成对舵面夹具1向上或者向下的控制力，从而实现对被测舵面施加可调大小的拉力或者压力；
所述力传感器固定夹5用于安装力传感器，实时监控力值的变化，当电动缸丝杆的直线运动挤压或者拉伸力传感器时，力传感器将检测到的拉力或者压力值传给自动测试系统进行处理；
所述测距调节杆8安装在高度调节杆10上，用于安装激光测距传感器的激光测距传感器安装支架7安装在测距调节杆8顶部，测距调节杆8底部安装有调节手柄9，激光测距传感器实时采集舵面的位置信息，通过激光测距的方式获取被测舵面目标点位置，当舵面发生偏转后，目标点在空间的位置发生变化，激光测距传感器将舵面位置变化信息传送至自动测试系统进行相应处理后得到行程结果；
所述伺服电机、力传感器及激光测距传感器分别与自动测试系统连接；
所述自动测试系统包括状态选择模块、数据传输模块、数据采集模块、数据监控模块、电机控制模块、数据处理模块及数据显示模块，所述测试程序装载在数据处理模块，所述状态选择模块、数据传输模块、数据采集模块、数据监控模块、电机控制模块及数据显示模块分别与数据处理模块连接，所述伺服电机、力传感器及激光测距传感器分别与数据采集模块连接，所述电机控制模块与伺服电机连接，测试程序通过力传感器自动监测和判断力值大小，从而控制伺服电机的转动和丝杆的位移，继而调整舵面施加力大小，激光测距传感器实时采集舵面受力后的位置变化，而后由数据处理模块结合数据模型生成目标点的行程变化，再结合力传感器采集的拉力或者压力值生成力与位移曲线，最终计算出被测舵面的间隙值，具体步骤如下:
1）启动测试程序，开始，准备舵面间隙测量；
2）输入压力加载的目标拉/压力；
3）测试程序通过电机控制模块控制电机转动，伺服电机的丝杆产生位移，从而向舵面施加拉/压力；
4）力传感器自动监控舵面拉/压力变化，激光测距传感器实时采集舵面受力后的位置变化，当符合条件时，生成力与位移曲线，计算出此次舵面隙数据后，进入下一间隙测量；
5）数据采集模块开始进行舵面运动采集；
6）数据处理模块对采集的数据进行处理；
7）数据处理模块输出伺服电机特征点位置坐标、丝杆特征点行程坐标及舵面实时特征点行程坐标，并与输入的目标拉/压力进行比对，当符合条件时，生成力与位移曲线，计算出此次舵面隙数据后，进入下一间隙测量，直至完成间隙测量。
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