旋翼无人机动力组件的性能测试装置

技术领域

本发明属于旋翼无人机动力系统动力参数测试与实验的装置技术领域，具体涉及一种旋翼无人机动力系统测试装置。

背景技术

目前，无人机技术发展迅速，无人机应用领域不断拓展。动力系统是无人机的关键部件，也是影响无人机性能的关键因素。准确测量无人机动力系统的性能参数是研究与改进无人机动力性能的关键工作。但当前市场上，无人机动力系统测试装置较少；现有测试装置存在测试参数不全或较为单一、地面效应大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋翼无人机动力系统测试装置，以解决背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，其特征在于，由设备台架(1)、测力单元(2)、测速单元(3)、防护组件(4)和操控显示单元(5)组成。所述设备台架(1)用于固定电气器件；所述测力单元(3)固定于设备台架(1)上；所述测速单元(3)于固定于设备台架(1)上；所述防护组件(4)固定于设备台架(1)上；所述操控显示单元(5)固定于设备台架(1)上。

优选地，所述测力单元(2)包括电机固定盘(9)、支座杆(10)、传力杆 (11)、传力杆支座(12)、杠杆悬梁(13)，水平泡(14)、杠杆支座(15)、悬梁中轴(26)、滚动轴承(27)定位环(28)、支座端盖(29)、传感器上支座(16)、连接杆(17)、拉力传感器(18)、调节螺杆(19)、传感器下支座(20)、平衡块(21)等。所述电机固定盘(9)通过螺钉固定于支座杆(10)上；所述支座杆(10)通过销轴安装于传力杆(11)上；所述传力杆(11)为中空结构，通过销轴固定于传力杆支座(12)上；所述传力杆支座(12)通过螺钉固定于杠杆悬梁(13)上；所述杠杆悬梁(13)开有方孔、固定圆孔、测力传感器连接圆孔；所述水平泡(14)胶接安装于所述杠杆悬梁(13)的方孔内；所述杠杆支座(15)开有轴承孔、固定孔，通过螺钉固定于设备台架(1)上；所述滚动轴承(27)的外圈与所述杠杆支座(15)的轴承孔内圈过渡配合；所述悬梁中轴(26)与所述杠杆悬梁(13)的固定圆孔过渡配合，与所述滚动轴承(27) 的内圈过渡配合；所述支座端盖(29)与所述杠杆支座(15)螺钉连接，用于密封及限位所述悬梁中轴(26)；所述传感器下支座(20)通过螺钉安装于所述杠杆悬梁(13)上；所述调节螺杆(19)与传感器下支座(20)通过双头螺钉连接；所述调节螺杆(19)的一端螺纹连接于双头螺钉上，一端螺纹连接于所述拉力传感器(18)上；所述拉力传感器(18)螺纹连接于连接杆(17)上；所述连接杆(17)固定于所述传感器上支座(16)上；所述传感器上支座(16) 螺纹连接于所述设备台架(1)上；所述平衡块(21)开设有方孔，安装于所述悬梁中轴(26)末端，用于调平悬梁中轴(26)。

优选地，所述测速单元(3)包括水平导板(39)、斜支撑(40)、移动导座 (36)、导座压板(38)、导座拉板(42)、抽拉底杆(35)、锁紧螺母(34)、抽拉杆(33)等，所述水平导板(39)为开口回字形结构，上表面开有直形导槽及固定圆孔，下表面开有支撑圆孔，通过固定圆孔以螺钉固定于所述设备台架 (1)上；所述斜支撑(40)上端固定于所述水平导板(39)上，下端固定于所述设备台架(1)上，用于支撑所述水平导板(39)；所述导座压板(38)为三阶梯平板结构，固定于水平导板(39)上，并置于所述水平导板(39)的直形导槽内；所述导座拉板(42)与所述导座压板(38)以调节螺钉连接于一起，所述水平导板(39)的上层板位于两者之间；所述抽拉底杆(35)为中空结构，上部周向开设若干开槽，并以销连接固定于所述移动导座(36)上；所述抽拉杆(33)安装于抽拉底杆(35)的中部孔内，并通过所述锁紧螺母(34)锁紧；所述测速传感器(32)螺纹连接于所述抽拉杆(33)上部。

优选地，防护组件(4)包括扇形网架、网线固定条、防护支架、防护网线，所述网线固定条开有系列圆孔，焊接于所述扇形网架内缘上；所述防护网线安装于网线固定条上；所述防护支架焊接于扇形网架上，并通过螺栓连接于所述设备台架上。

优选地，操控显示单元(5)包括控制盒、显示屏、开关、指示灯、信号线接口、电源线接口，所述控制盒通过螺栓连接于所述设备台架的桌面上；所述显示屏固定于控制盒上，用于显示实时测试数据；所述电源接口与所述信号线接口固定于控制盒上；所示指示灯固定于控制盒上，用于指示设备通电及工作状态。

优选地，设备台架包括钢架和储物盘。

本发明的有益效果是：本发明具备旋翼无人机动力组件的性能测试功能，能够采集测量动力组件的升力、转速、电流、电压等数据信息，为旋翼无人机动力组件的性能实验及其性能分析提供实验装备。

附图说明

图1是本发明的轴测图。

图2是本发明测力单元(2)的部件轴测图。

图3是本发明测力单元(2)的A-A剖面图。

图4是本发明用于测试无人机整机的固定盘组件。

图5是本发明测速单元(3)的部件轴测图。

图6是本发明测速单元(3)的B-B剖面图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

为解决现有测试装置测试参数不全或较为单一、地面效应大等问题，本发明提供一种旋翼无人机动力系统动力性能测试装置，可测试无人机动力系统的升力、电流、电压、转速等性能参数，也可进行旋翼无人机的升效与桨效实验、载荷因数实验等。

本发明的发明思路表现为：本发明提供一种杠杆式无人机动力性能测试装置，通过支杆使被测对象既远离于地面，又在真实飞行状态下测量无人机升力，降低地面效应提升测量精度；采用拉力传感器、光电传感器、电压与电流传感器同步测量无人机动力系统的相关性能参数；包括设备台架，以及固定于其上的测力单元2、测速单元3、防护组件4和操控显示单元5。

所述设备台架1下侧设置储物盒6，右端通过螺柱连接设置推杆7，底端设置脚轮8，上部设置台面，台面下方安装电器固定板，用于安装固定开关电源、电流传感器、电压传感器及数据采集卡。

所述测力单元2通过杠杆支座15与传感器上支座16，采用螺栓联接方式固定于设备台架1上。杠杆悬梁13通过悬梁中轴26、滚动轴承27、定位环28安装于杠杆支座15上，支座端盖29以螺钉联接方式安装于杠杆支座15上。所述杠杆悬梁13左端中部开设有方孔，用于胶接安装水平泡14，所述水平泡14用于指示杠杆悬梁13是否处于水平位置。所述杠杆悬梁13左端开设圆孔，用于螺钉联接安装传力杆支座12。所述传力杆支座12上方开设圆孔及销孔，用于安装固定传力杆11。所述传力杆11主体为中空圆管，其上方以销联接方式安装支座杆10，所述支座杆10以螺钉联接方式安装电机固定盘9。所述杠杆悬梁13 右端中部设有圆孔，用以螺栓连接传感器下支座20。所述传感器下支座20上部开设有光孔，用以螺钉连接调节螺杆19。所述调节螺杆通过螺柱安装拉力传感器18。所述拉力传感器18通过连接杆17安装于传感器上支座16上。所述杠杆悬梁13左端采用松配合方式安装有平衡块21，所述平衡块21下部开设有螺纹孔，以螺钉联接方式安装平衡块下挡板22，所述平衡块下挡板22中部设有螺纹孔，用以安装紧固螺钉23。在移动平衡块21，调整杠杆悬梁13水平位置时，松开紧固螺钉23；调整后，杠杆悬梁13处于水平位置时，拧紧紧固螺钉23。另外，当该装置用于测试无人机整机时，将支座杆10连同电机固定盘9取下，将无人机固定盘31与无人机支座杆31构成的无人机固定部件安装于传力杆11 上，用于无人机整机的升力测试。

所述测速单元3由水平导板39、斜支撑40、移动导座36、导座压板38、导座拉板42、抽拉底杆35、锁紧螺母34、抽拉杆33等组成。所述水平导板39 右端设有两光孔，利用螺栓安装于设备台架1上；所述斜支撑40通过螺栓左端安装于水平导板39上，右端安装于设备台架1上，用于支撑水平导板39。所述移动导座36下端通过螺钉安装导座压板38，并将导座压板38置于水平导板39 的中间槽内。所述导座压板38两端开设有光孔，所述导座拉板42两端设有螺纹孔，通过光孔采用锁紧螺钉37紧固安装导座拉板42，水平导板39的上面板处于导座压板38和导座拉板42之间；松开锁紧螺钉37时，可使移动导座36 在水平导板39左右移动，调整测速传感器32与被测对象之间的水平位置。所述移动导座36设有圆形安装孔，用于安装抽拉底杆35，并用销联接固定；所述抽拉底杆35为中空圆管，上部设有外螺纹及锥形栅格结构，所述抽拉杆33安装于抽拉底杆35的圆孔内，并通过锁紧螺母34紧固锁紧。松开锁紧螺母34，可调整测速传感器32与被测对象之间的垂直位置。

所述操控显示单元5通过螺钉安装于设备台架1的桌面上，其上安装电源开关、指示灯、显示屏及电源接头。

所述防护组件4通过螺栓连接于台钢架左侧端面，呈扇状。

本发明在测试实验前，将被测对象电动机或无人机整机安装于电机固定盘9 或无人机固定盘30上，然后可通过观察水平泡14，调整平衡块21使杠杆悬梁 13处于水平，同时使拉力传感器18归零；旋松锁紧螺钉37，调整移动导座36 的水平位置，使测速传感器32处于合适的水平位置后，拧紧锁紧螺钉37；旋松锁紧螺母34，调整抽拉杆33，使测速传感器32处于合适的垂直位置后，拧紧锁紧螺母34。测试时，给定电动机或无人机整机控制信号，被测对象的旋翼旋转产生升力，拉力传感器18检测升力，测速传感器32测试获得电动机转速，同时电压与电流传感器同步检测获得电压及电流。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。