一種擺動晃動靜電試驗臺的制作方法
【專利摘要】一種擺動晃動靜電試驗臺，屬于航空航天【技術(shù)領(lǐng)域】。本試驗臺包括具有絕緣支撐的試驗件安裝倉、金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)和電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)；所述的試驗件安裝倉通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動電機(jī)輸出減速機(jī)上；所述的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是一個由曲柄、連桿、連架桿和試驗臺機(jī)架組成、控制靜電試驗臺擺動晃動的鏈四桿機(jī)構(gòu)。本實用新型提供的擺動晃動靜電試驗臺，利用金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)，帶動試驗件安裝倉進(jìn)行往復(fù)擺動，在試驗室條件下模擬了燃油箱或其他被測試試驗件在飛行過程中產(chǎn)生靜電的過程，保障了測試條件的準(zhǔn)確、穩(wěn)定，節(jié)約了測試成本，提高了飛機(jī)飛行過程中的安全性能。
【專利說明】一種擺動晃動靜電試驗臺

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于航空航天【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及燃油箱的靜電測試領(lǐng)域，特別涉及一種擺動晃動靜電試驗臺。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在飛機(jī)/導(dǎo)彈燃油箱內(nèi)采取了涂裝防靜電涂料、填充網(wǎng)狀聚酯泡沫材料、氮氣憜化等被動抑制意外損傷的防靜電點燃、防爆技術(shù)。但在裝備燃油箱地面加油，或機(jī)動，或姿態(tài)改變運動過程中，燃油與箱壁、聚酯泡沫等的高速沖刷與摩擦、噴濺均會產(chǎn)生靜電并可能形成靜電荷的積聚而使燃油帶上高的靜電電壓，極有可能發(fā)生靜電火花放電，使燃油箱起火爆炸或干擾通訊和控制系統(tǒng)，威脅航空航天器安全。針對此類工作狀態(tài)，對燃油箱的靜電評估測試曾采用過坑洼路段車載“路試”方式，顯然其環(huán)境條件、測試一致性、準(zhǔn)確性等很難保證，并受外界隨機(jī)事件影響較大，試驗誤差很大，影響評估效能，形成工作制約“瓶頸”。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的是提供一種滿足實驗室條件下評估燃油箱擺動晃動靜電安全性的試驗臺。
[0004]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種擺動晃動靜電試驗臺，包括:具有絕緣支撐的試驗件安裝倉、金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)和電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)；所述的試驗件安裝倉通過金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動電機(jī)輸出減速機(jī)上；所述的金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)是一個由曲柄、連桿、連架桿和試驗臺機(jī)架組成、控制靜電試驗臺擺動晃動的鏈四桿機(jī)構(gòu)。
[0005]在所述的金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)中，曲柄與電機(jī)驅(qū)動輸出減速機(jī)連接，在驅(qū)動電機(jī)的動力作用下，作為金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)的主動件，帶動連桿做平面復(fù)合運動，與該連桿相連接的連架桿做從動件做變速往返擺動，進(jìn)而帶動與該連架桿相連接的試驗件安裝倉作變速往返擺動。
[0006]所述的驅(qū)動電機(jī)固定連接在試驗臺機(jī)架上。
[0007]所述的驅(qū)動電機(jī)還與減速機(jī)連接，用于匹配電動機(jī)轉(zhuǎn)速與擺動晃動頻次次數(shù)；
[0008]所述的連桿與試驗件安裝倉呈鉸連接。
[0009]所述的連架桿與試驗臺機(jī)架呈鉸連接。
[0010]所述的驅(qū)動電動機(jī)采用變頻電源供電，通過電源頻率調(diào)整，來改變并準(zhǔn)確控制被試試驗件的晃動頻率。
[0011]所述的曲柄角度和連桿的長度，可改變和控制被試試驗件的垂直軸線對稱擺動晃動角度行程。
[0012]在所述的試驗臺機(jī)架上還設(shè)置有運動阻尼部件，該運動阻尼部件用于提供試驗件安裝倉在運動“死點”的初始作用反力。
[0013]本實用新型的有益效果:本實用新型提供的擺動晃動靜電試驗臺，利用金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)，帶動試驗件安裝倉進(jìn)行往復(fù)擺動，在試驗室條件下模擬了燃油箱或其他被測試試驗件在飛行過程中產(chǎn)生靜電的過程，保障了測試條件的準(zhǔn)確、穩(wěn)定，節(jié)約了測試成本，提高了飛機(jī)飛行過程中的安全性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型擺動晃動靜電試驗臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]其中，1、試驗件安裝倉2、驅(qū)動電機(jī)3、曲柄4、連桿5、連架桿6、試驗臺機(jī)架7、連架桿端軸承鉸鏈8、連桿端軸承鉸鏈9、減速機(jī)10、運動阻尼部件。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0017]本實施方式采用的擺動晃動靜電試驗臺如圖1所示。包括:試驗件安裝倉I和和驅(qū)動電機(jī)2，其中，試驗件安裝倉I由絕緣和結(jié)構(gòu)支撐組成的，該試驗件安裝倉I用于安裝被測試試驗件，本實施方式中將被試機(jī)燃油箱安裝在其內(nèi)。試驗件安裝倉的絕緣支撐設(shè)計，保證了燃油箱在擺動及晃動過程處于絕緣狀態(tài)，實現(xiàn)靜電產(chǎn)生過程中靜電荷的積累，完成最不利條件下的燃油箱靜電安全風(fēng)險評估并保證測試人員的安全。
[0018]本實施方式采用金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)試驗件安裝倉I的擺動晃動，具體為:金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)由曲柄3、連桿4、連架桿5、試驗臺機(jī)架6組成，金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)同時與電機(jī)驅(qū)動輸出減速機(jī)9和試驗件安裝倉I連接，利用驅(qū)動電機(jī)2產(chǎn)生的驅(qū)動力控制試驗件安裝倉I的擺動晃動。在所述的金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)中，曲柄3與驅(qū)動電機(jī)2連接，在驅(qū)動電機(jī)2的動力作用下，作為金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)的主動件，帶動連桿4做平面復(fù)合運動，與該連桿相連接的連架桿5做從動件做變速往返擺動，進(jìn)而帶動與該連架桿5相連接的試驗件安裝倉I作變速往返擺動。
[0019]連桿4與試驗件安裝倉I通過連桿端軸承鉸鏈7鉸接。連架桿5與試驗臺機(jī)架6通過連架桿端軸承鉸鏈8鉸接。
[0020]驅(qū)動電機(jī)I固定連接在試驗臺機(jī)架5上。同時驅(qū)動電機(jī)2還與減速機(jī)9連接，減速機(jī)9用于匹配電動機(jī)轉(zhuǎn)速與擺動晃動頻次次數(shù)。
[0021]驅(qū)動電動機(jī)2采用變頻電源供電，通過電源頻率調(diào)整，來改變并準(zhǔn)確控制被試試驗件的晃動頻率。本實施方式中，驅(qū)動電機(jī)的電源為矢量控制閉環(huán)變頻電源，頻率范圍為O?50Hz，頻率準(zhǔn)確度±0.05%，額定輸出功率30kVA ；電動機(jī)功率22kW，額定轉(zhuǎn)速1450 ;減速機(jī)速比為63 ;滿足試驗件安裝倉擺動晃動頻次為每分鐘O?20次的要求。
[0022]曲柄3和連桿4的長度，可改變和控制被試試驗件的垂直軸線擺動晃動的對稱程度和角度行程。本實施方式中，曲柄3和連桿4的長度分別約為280mm、750mm(連桿4采用了可調(diào)整設(shè)計，實際長度在調(diào)試中形成)。注意:曲柄3和連桿4的長度改變會影響整個試驗臺機(jī)座標(biāo)高。
[0023]本實施方式中，在試驗臺機(jī)架6上還設(shè)置了運動阻尼部件10，該阻尼部件的功能是提供試驗件安裝倉垂直軸線擺動晃動至行程終點，金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)在運動“死點”的慣性阻尼和運動返回初始作用反力。
[0024]本實施方案利用擺動晃動靜電試驗臺對飛機(jī)燃油箱在飛機(jī)中的狀態(tài)進(jìn)行了模擬，具體過程為:
[0025]由變頻電源對YBPT-180L-4-22KW隔爆型三相異步電動機(jī)供電產(chǎn)生動力，通過ZSY三級圓柱硬齒面齒輪減速機(jī)傳遞給金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)的主動件，即曲柄，曲柄帶動連桿做平面復(fù)合運動，與該連桿相連接的連架桿做從動件做變速往返擺動，進(jìn)而帶動與該連架桿相連接的試驗件安裝倉作變速往返擺動。
[0026]在給定的擺動晃動條件下，構(gòu)建油箱運動模式，改變試驗油箱的充油量，以及油箱與“大地”連接狀態(tài)，在試驗油品中產(chǎn)生并積累電荷，形成油面電位。同時，在系統(tǒng)中引入浮球法靜電電位測量系統(tǒng)，測試給定位置的集電極浮球電位。依據(jù)浮球電位最大值與輕質(zhì)油品安全電位值對比、分析，判定其靜電安全性。
[0027]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是本領(lǐng)域內(nèi)的熟練的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，而不背離本實用新型的原理和實質(zhì)。本實用新型的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。
【權(quán)利要求】
1.一種擺動晃動靜電試驗臺，其特征在于:包括:由絕緣支撐組成的試驗件安裝倉和驅(qū)動電機(jī)；所述的試驗件安裝倉通過金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動電機(jī)；所述的金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)是一個由曲柄、連桿、連架桿和試驗臺機(jī)架組成、控制靜電試驗臺擺動晃動的鏈四桿機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動晃動靜電試驗臺，其特征在于:在所述的金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)中，曲柄與驅(qū)動電機(jī)連接，在驅(qū)動電機(jī)的動力作用下，作為金屬聯(lián)動機(jī)構(gòu)的主動件，帶動連桿做平面復(fù)合運動，與該連桿相連接的連架桿做從動件做變速往返擺動，進(jìn)而帶動與該連架桿相連接的試驗件安裝倉作變速往返擺動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動晃動靜電試驗臺，其特征在于:所述的驅(qū)動電機(jī)固定連接在試驗臺機(jī)架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擺動晃動靜電試驗臺，其特征在于:所述的驅(qū)動電機(jī)還與減速機(jī)連接，用于建立驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速與試驗件安裝倉擺動晃動頻次次數(shù)的匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動晃動靜電試驗臺，其特征在于:所述的連桿與試驗件安裝倉呈鉸接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動晃動靜電試驗臺，其特征在于:所述的連架桿與試驗臺機(jī)架呈鉸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動晃動靜電試驗臺，其特征在于:所述的驅(qū)動電動機(jī)采用變頻電源供電，通過電源頻率調(diào)整，來改變并控制被試試驗件的晃動頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動晃動靜電試驗臺，其特征在于:在所述的試驗臺機(jī)架上還設(shè)置有運動阻尼部件，該運動阻尼部件用于提供試驗件安裝倉在運動“死點”的初始作用反力。
【文檔編號】G01R31/00GK204256060SQ201420394438
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月12日
【發(fā)明者】王志, 王進(jìn), 孫彥鵬, 劉濤, 曲芳, 佀慶民, 張旭, 謝華, 戚巖, 付建偉, 黃金昌, 李珂, 陳健, 徐艷英, 鄭達(dá), 隋曉東, 王彥紅, 婁春玲, 張春平, 薛俊川, 姜元平, 王云俊 申請人:沈陽航空航天大學(xué)