一种无人机旋翼升力测试装置的制作方法-j9九游会真人

文档序号:34951844发布日期:2023-07-29 11:13阅读:24来源:国知局


1.本实用新型涉及检测设备技术领域,具体涉及一种无人机旋翼升力测试装置。


背景技术:

2.在民用领域,多旋翼无人机以其能够垂直起降、自由悬停、控制灵活和适应各种环境能力强等优点逐渐成为主流,其中以四旋翼无人机最为常见。一台旋翼无人机通常由机身结构、动力系统、控制系统等构成,其中动力系统中旋翼和用于驱动旋翼的电机所能提供的升力决定了无人机的负重能力、最大航速和飞行高度,并且需要确保在飞行期间能够稳定工作。因此,对旋翼及电机的测试非常必要,需要通过测试获得旋翼在各种工况下连续的升力数值。
3.目前实验室中对旋翼及电机的测试主要通过弹簧式的拉力传感器进行,但是旋翼在旋转过程中会产生振动,弹簧会对这种振动进行缓冲,导致测试数值失真。
4.综上所述,需要设计一种新的测试装置,能够更精确的测试无人机旋翼的持续升力。


技术实现要素:

5.针对背景技术的缺陷,本实用新型提出了一种无人机旋翼升力测试装置,可以克服背景技术缺陷,更精确的测试无人机旋翼的持续升力。
6.本实用新型提出了一种无人机旋翼升力测试装置,包括具有悬臂的支架和旋翼固定组件,悬臂安装有液压测力组件,液压测力组件包括垂直设置的储液筒,储液筒的顶部设有液压传感器,底部设有活塞;
7.活塞的底部设有活塞杆,旋翼固定组件可拆卸的安装在活塞杆的底部。
8.优选的,旋翼固定组件包括旋翼固定座和十字型挂架;
9.十字型挂架的四个端部各设有一个用于安装旋翼固定座的固定座连接部;
10.旋翼固定座与活塞杆直接连接或通过十字型挂架与活塞杆连接。
11.优选的,旋翼固定座包括内部设有一对伸缩夹板的套筒,套筒用于固定无人机旋翼的电机。
12.优选的,套筒的侧壁上开设有过线槽。
13.优选的,套筒的顶部设有螺孔;
14.活塞杆靠近底端的杆身上设有外螺纹,当旋翼固定座与活塞杆直接连接时,活塞杆的底部插入螺孔与套筒螺纹连接;
15.十字型挂架的固定座连接部设有垂直延伸的螺杆,当旋翼固定座通过十字型挂架与活塞杆连接时,螺杆插入螺孔与套筒螺接固定。
16.优选的,十字型挂架包括四条伸缩臂。
17.优选的,十字型挂架包括相铰接的第一转动臂和第二转动臂,四条伸缩臂由第一转动臂的长方向两侧和第二转动臂的长方向两侧组成。
18.优选的,第一转动臂的中部固设有枢轴,第二转动臂的中部设有用于安装枢轴的枢轴孔;
19.十字型挂架还包括调节螺母,枢轴的周侧设有外螺纹,枢轴穿过枢轴孔后与调节螺母螺纹连接。
20.优选的,活塞杆靠近底端的杆身上设有外螺纹,枢轴的顶部开设有具有内螺纹的十字型挂架安装孔,活塞杆通过插入十字型挂架安装孔与十字型挂架螺接固定。
21.优选的,储液筒的底部还设有用于限制活塞杆横向移动的导向孔。
22.本实用新型的无人机旋翼升力测试装置利用旋翼旋转获得的升力推动活塞对液体增压、通过液压传感器来测量旋翼的升力,避免了弹簧缓冲造成测试中数值失真的缺陷;无人机旋翼升力测试装置既可对单个旋翼进行测试,也可以模拟四旋翼无人机的旋翼结构同时对四套旋翼进行测试。
附图说明
23.下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明,其中:
24.图1是本实用新型无人机旋翼升力测试装置在四旋翼测试状态下的组装图。
25.图2是本实用新型无人机旋翼升力测试装置在单旋翼测试状态下的组装图。
26.图3是四旋翼测试状态下旋翼固定组件的结构爆炸图。
27.图4是旋翼固定座的结构图。
28.图5是液压测力组件的结构爆炸图。
29.图6是液压测力组件的剖面结构图。
30.附图标记:
31.1-支架,11-悬臂,2-旋翼固定组件,21-旋翼固定座,211-伸缩夹板,212-套筒,213-过线槽,214-旋翼固定座安装孔,22-十字型挂架,221-第一转动臂,222-第二转动臂,223-固定座连接部,224-枢轴,225-十字型挂架安装孔,226-调节螺母,3-液压测力组件,31-储液筒,32-液压传感器,33-活塞,34-活塞杆,35-顶盖,36-导向孔,41-旋翼电机,42-旋翼扇叶。
具体实施方式
32.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
33.由此,本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征,而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外,应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计,但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此,除非另有说明,所说明的组合并非旨在限制。
34.下面结合附图及实施例对本实用新型的原理进行详细说明。
35.首先需要说明的是,本实用新型中所述的无人机旋翼为旋翼扇叶与旋翼电机的组合体,测试前,需要先将旋翼扇叶与旋翼电机组装好。
36.如图1-6所示,本实用新型提出了一种无人机旋翼升力测试装置,包括具有悬臂11的支架1和旋翼固定组件2,悬臂11安装有液压测力组件3,液压测力组件3包括垂直设置的储液筒31,储液筒31的顶部设有液压传感器32,底部设有活塞33;
37.活塞33的底部设有活塞杆34,旋翼固定组件2可拆卸的安装在活塞杆34的底部。
38.无人机旋翼升力测试装置利用旋翼扇叶42旋转获得的升力以推动活塞33对储液筒31内的液体增压、通过液压传感器32来测量旋翼的升力,避免了弹簧缓冲造成测试中数值失真的缺陷
39.储液筒31的顶部设有顶盖35,液压传感器32安装在顶盖35内侧,顶盖35外侧设有液压传感器32的接线端子。储液筒31的底部还设有用于限制活塞杆34横向移动的导向孔36,确保活塞杆34在竖直方向上运动。
40.测试时,旋翼扇叶42旋转产生向上的升力,升力通过活塞33传导到储液筒31内的液体上,液压传感器32检测到液体压强的变化数值,换算成压力数值后减去活塞33以及旋翼固定组件2的重量,即可以测算出无人机旋翼的实时升力。
41.本实施例中,无人机旋翼升力测试装置既可对单个旋翼进行测试,也可以模拟四旋翼无人机的旋翼结构同时对四套旋翼进行测试。
42.旋翼固定组件2包括旋翼固定座21,旋翼固定座21用于固定旋翼电机41,旋翼固定座21可以直接与活塞杆34连接。
43.旋翼固定组件2还包括十字型挂架22,十字型挂架22的四个端部各设有一个用于安装旋翼固定座21的固定座连接部223,旋翼固定座21可以先安装在十字型挂架22上,再通过十字型挂架22与活塞杆34连接。这种方式可以通过十字型挂架22将四个旋翼连接起来组成一个整体,模拟四旋翼无人机进行升力测试。
44.单旋翼的升力测试可以检测单个旋翼的升力实时数据,测试时不会其它旋翼的干扰。四旋翼的升力测试更接近四旋翼无人机的真实飞行状态,四个旋翼同时旋转会相互干扰,降低旋翼的上升效果。当然,四旋翼无人机的四个旋翼对称设置会提高无人机的稳定性,并且通过分别调整四个旋翼的转速获得前进、后退、转向的能力。另外,旋翼扇叶42的转速越高,这种干扰也会越强烈。我们也可以通过本实施例的无人机旋翼升力测试装置在检测升力的同时对各旋翼电机41的输出功率进行监测,以获得无人机电量损耗、飞行航程的测试数值。
45.本实施例中,旋翼固定座21包括内部设有一对伸缩夹板211的套筒212,套筒212用于固定旋翼电机41。伸缩夹板211可以应对不同直径的旋翼电机41,确保将旋翼电机41夹紧。每个伸缩夹板211的背面向后伸出螺杆,套筒212壁上开设有穿孔,螺杆穿出穿孔之后通过螺栓固定。拧松螺栓之后一对伸缩夹板211可以伸缩靠近或者拉远距离,将旋翼电机41塞入一对伸缩夹板211之间后拧紧螺栓,即可完成对旋翼电机41的固定。
46.另外,套筒212的侧壁上开设有过线槽213,方便旋翼电机41的电源接线。
47.本实施例中,活塞杆34可以方便的与旋翼固定座21直接连接或者与十字型挂架22连接。套筒212的顶部设有具有内螺纹的旋翼固定座安装孔214;活塞杆34靠近底端的杆身上设有外螺纹,当旋翼固定座21与活塞杆34直接连接时,活塞杆34的底部插入旋翼固定座安装孔214与套筒212螺纹连接;
48.十字型挂架22的固定座连接部223设有垂直延伸的螺杆,当旋翼固定座21通过十
字型挂架22与活塞杆34连接时,螺杆插入旋翼固定座安装孔214与套筒212螺接固定。
49.本实施例中,十字型挂架22包括四条伸缩臂。伸缩臂的长度可以根据无人机机型的实际尺寸进行调整,以更加真实的模拟飞行环境。
50.十字型挂架22包括相铰接的第一转动臂221和第二转动臂222,四条伸缩臂由第一转动臂221的长方向两侧和第二转动臂222的长方向两侧组成。
51.第一转动臂221的中部固设有枢轴224,第二转动臂222的中部设有用于安装枢轴224的枢轴孔,活塞杆34靠近底端的杆身上设有外螺纹,枢轴224的顶部开设有具有内螺纹的十字型挂架安装孔225,活塞杆34通过插入十字型挂架安装孔225与十字型挂架22螺接固定。
52.十字型挂架22还包括调节螺母226,枢轴224的周侧设有外螺纹,枢轴224穿过枢轴孔后与调节螺母226螺纹连接。
53.为了进一步模拟真实的飞行环境,拧松调节螺母226后,可以根据无人机机型的实际尺寸对第一转动臂221和第二转动臂222的夹角进行调整,然后拧紧调节螺母226限制第一转动臂221和第二转动臂222相对旋转。
54.综合以上实施例,无人机旋翼升力测试装置具有以下优点:
55.1、通过液压测力组件3代替传统的弹簧式测力组件,避免了弹簧缓冲造成的旋翼升力实时数据失真;
56.2、不论是单旋翼测试还是四旋翼测试,旋翼均向下释放气流向上顶起活塞33,与无人机飞行时的状态相同;
57.3、活塞杆34与旋翼固定座21或十字型挂架22的组装非常方便,旋翼电机41安装进入旋翼固定座21的操作也非常方便,而且旋翼固定座21能够适应安装不同直径的旋翼电机41;
58.4、十字型挂架22的第一转动臂221、第二转动臂222可伸缩调整长度,第一转动臂221和第二转动臂222可调整角度,可以模拟各种不同设计的四旋翼无人机悬臂长度及旋翼间距。
59.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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