一种无人机用断桨测试装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机用断桨测试装置及其使用方法。

背景技术

无人机所使用的螺旋桨需要面临多种环境，尤其在恶劣环境中，其断裂时的参数数据尤为重要，因此需要设计一种针对无人机螺旋桨使用情况的测试装置，用以得出螺旋桨的断裂参数，同时尽可能的模拟多种复杂情况。

经检索，中国专利申请号为201710128969.0的专利，公开了一种无人机螺旋桨平衡快速测试装置及方法,其装置包括底板、置于底板上的磁悬浮支架和螺旋桨平衡控制器，以及测试组件；磁悬浮支架与测试组件之间为可拆卸连接；测试组件用于承载待测试的无人机螺旋桨，磁悬浮支架用于承载测试组件，螺旋桨平衡控制器用于获取待测试的无人机螺旋桨的旋转方向和速度并据此确定其重心偏移方向。上述专利存在以下不足：该种装置安装完毕螺旋桨之后，螺旋桨无法进行圆周转动，进而无法进行多种环境的断裂实验，也无法进行有效的碰撞测试。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种无人机用断桨测试装置及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种无人机用断桨测试装置，包括底板，底板顶部外壁固定连接有腔室组件，腔室组件内部固定连接有探杆组件和安置组件，腔室组件顶部外壁固定连接有发散管，发散管顶部外壁固定连接有动力组件，所述腔室组件包括缸筒和搭台，搭台一侧外壁焊接于缸筒两侧外壁，搭台中心内壁开设有通孔，通孔内壁通过轴承转动连接有芯轴，其中一个所述搭台外壁固定连接有框架，框架一侧内壁固定连接有方位电机，方位电机的输出轴通过联轴器连接于芯轴一端外壁；所述安置组件包括铰头、螺旋桨和固定架，铰头中间内壁固定连接于芯轴外壁；所述缸筒一侧外壁通过铰链连接有观察窗，观察窗的材质为耐磨玻璃。

优选地：所述固定架底部外壁固定连接于铰头顶部外壁，固定架底部内壁固定连接有气缸，气缸的活塞杆通过螺纹连接有连接头，连接头顶端外壁固定连接有升降板，升降板底部外壁固定连接有导杆，导杆滑动连接有导套，导套外壁固定连接于固定架顶部内壁。

进一步地：所述升降板顶部外壁固定连接有自转电机，自转电机的输出轴通过联轴器连接有中轴，中轴中间外壁固定连接有挡板，螺旋桨中间内壁固定连接于中轴顶部外壁，中轴顶端外壁通过螺纹连接有锥头，锥头底部外壁贴合于螺旋桨顶部外壁。

在前述方案的基础上：所述探杆组件包括侧板和移动板，侧板一侧外壁焊接于缸筒内壁，侧板一侧外壁通过螺栓连接有滑轨，滑轨配合使用有滑块，移动板一侧外壁固定连接于滑块一侧外壁，移动板另一侧外壁固定连接有电动推杆。

在前述方案中更佳的方案是：所述电动推杆的伸缩轴一端外壁固定连接有遮板，遮板底部外壁固定连接有探杆，探杆内部设置有感应器。

作为本发明进一步的方案：所述侧板一侧外壁固定连接有安装架，安装架顶部外壁固定连接有升降电机，升降电机的输出轴通过联轴器连接有丝杠，丝杠外壁通过螺纹连接有丝杠螺帽支架，丝杠螺帽支架一侧外壁固定连接于移动板一侧外壁。

同时，所述发散管底部外壁固定连接于缸筒顶部外壁，缸筒底部外壁固定连接有收束管。

作为本发明的一种优选的：所述收束管外壁固定连接于底板内壁，底板底部外壁固定连接有支架，收束管底端外壁通过螺栓连接有集料盒，集料盒顶部外壁设置通风槽。

同时，所述动力组件包括风管和十字板，风管底端外壁固定连接于发散管顶端外壁，风管一侧外壁焊接有衔接管，衔接管一侧外壁固定连接有物料盒，物料盒内部设置有存储仓和排放阀，十字板外壁固定连接于风管一端内壁，十字板一侧外壁固定连接有风力电机，风力电机的输出轴外壁固定连接有叶片。

一种无人机用断桨测试装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：安置螺旋桨：打开观察窗，将螺旋桨固定于安置组件中，然后启动装置开始断裂测试；

S2：方位调整：方位电机启动，能够带动安置组件转动；

S3：添加杂物：在物料盒添加杂物，同时动力组件启动，风力电机转动；

S4：受风测试：气缸反复伸缩动作，模拟无人机颠簸时，螺旋桨受力情况，气缸静置，模拟无人机平飞时，螺旋桨受力情况；同时当螺旋桨受风面承受杂物冲击时，气缸能够实现配合下降，以缓冲阻挡或者快速上升，以加强冲击的功能；

S5：硬物冲撞测试：当螺旋桨处于正向受风姿态时，进行桨叶断裂测试，电动推杆启动，带动遮板伸出，探杆触碰桨叶，测试断裂数据，同时在螺旋桨进行受风测试时，电动推杆静置，探杆内部感应器负责收集相关数据。

S6：杂物回收：内部杂物作为冲击介质，经过缸筒的杂物进入集料盒中回收。

本发明的有益效果为：

1.该一种无人机用断桨测试装置，通过设置腔室组件，其中缸筒为整个测试提供足够空间，同时保证测试期间产生的风力与杂质不会外溢，其次，方位电机启动，通过铰头带动安置组件转动，进而调节螺旋桨的受风方位，使得测试结果可以模拟多种空中情况，再次，封闭环境进行断裂测试，能够避免外界因素干扰，同时避免的断桨飞出造成事故。

2.该一种无人机用断桨测试装置，通过设置安置组件，当螺旋桨只承受风力冲击时，气缸执行两种动作模式之一，其一，气缸反复伸缩动作，模拟无人机颠簸时，螺旋桨受力情况，其二，气缸静置，模拟无人机平飞时，螺旋桨受力情况，能够实现无人机实飞面临的多种情况，从而完善螺旋桨运行断裂的数据。

3.该一种无人机用断桨测试装置，通过设置挡板，能够在螺旋桨遭受正面冲击时，保护自转电机免受杂物冲击，同时当螺旋桨受风面承受杂物冲击时，气缸能够实现配合下降，以缓冲阻挡或者快速上升，以加强冲击的功能，进一步，锥头能够对螺旋桨与中轴的连接处进行保护，减轻风阻同时隔绝杂物冲击。

4.该一种无人机用断桨测试装置，通过设置探杆组件，当螺旋桨处于正向受风姿态时，进行桨叶断裂测试，电动推杆启动，带动遮板伸出，探杆触碰桨叶，测试断裂数据，能够测试极端条件下，无人机用螺旋桨在遭受硬物撞击时，可能发生的断裂情况，同时设置升降电机，使得在无需经行测试时，能够抬升探杆，为安置组件的旋转预留空间。

5.该一种无人机用断桨测试装置，通过设置动力组件，其中物料盒内部的杂物能够实现更换，可以模拟不同物质对螺旋桨的冲击，同时利用风力电机产生的风力穿过风管，携带杂物对缸筒内部进行冲击，能够覆盖螺旋桨的运动范围，接着，收束管和集料盒的设置，能够将杂物进行回收，避免污染环境，同时使得杂物重新利用。

附图说明

图1为本发明提出的一种无人机用断桨测试装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种无人机用断桨测试装置的整体结构剖视图；

图3为本发明提出的一种无人机用断桨测试装置的腔室组件结构示意图；

图4为本发明提出的一种无人机用断桨测试装置的安置组件结构示意图；

图5为本发明提出的一种无人机用断桨测试装置的探杆组件结构示意图；

图6为本发明提出的一种无人机用断桨测试装置的动力组件结构示意图；

图7为本发明提出的一种无人机用断桨测试装置的集料盒结构示意图。

图中：1-底板、2-腔室组件、3-发散管、4-动力组件、5-支架、6-收束管、7-集料盒、8-探杆组件、9-安置组件、10-框架、11-方位电机、12-缸筒、13-芯轴、14-搭台、15-观察窗、16-锥头、17-螺旋桨、18-挡板、19-自转电机、20-升降板、21-固定架、22-气缸、23-铰头、24-侧板、25-移动板、26-电动推杆、27-探杆、28-遮板、29-升降电机、30-风管、31-十字板、32-风力电机、33-叶片、34-物料盒、35-衔接管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种无人机用断桨测试装置，如图1-6所示，包括底板1，底板1顶部外壁固定连接有腔室组件2，腔室组件2内部固定连接有探杆组件8和安置组件9，腔室组件2顶部外壁固定连接有发散管3，发散管3顶部外壁固定连接有动力组件4；所述腔室组件2包括缸筒12和搭台14，搭台14一侧外壁焊接于缸筒12两侧外壁，搭台14中心内壁开设有通孔，通孔内壁通过轴承转动连接有芯轴13，其中一个所述搭台14外壁固定连接有框架10，框架10一侧内壁固定连接有方位电机11，方位电机11的输出轴通过联轴器连接于芯轴13一端外壁；所述安置组件9包括铰头23、螺旋桨17和固定架21，铰头23中间内壁固定连接于芯轴13外壁；所述缸筒12一侧外壁通过铰链连接有观察窗15，观察窗15的材质为耐磨玻璃；使用时，打开观察窗15，将螺旋桨17固定于安置组件9中，然后启动装置开始断裂测试，方位电机11启动，能够带动安置组件9转动，进而调节螺旋桨17的受风方位，使得测试结果可以模拟多种空中情况；通过设置腔室组件2，其中缸筒12为整个测试提供足够空间，同时保证测试期间产生的风力与杂质不会外溢，其次，方位电机11启动，通过铰头23带动安置组件9转动，进而调节螺旋桨17的受风方位，使得测试结果可以模拟多种空中情况，再次，封闭环境进行断裂测试，能够避免外界因素干扰，同时避免的断桨飞出造成事故。

为了解决螺旋桨17安置的问题；如图1、2、3、4所示，所述固定架21底部外壁固定连接于铰头23顶部外壁，固定架21底部内壁固定连接有气缸22，气缸22的活塞杆通过螺纹连接有连接头，连接头顶端外壁固定连接有升降板20，升降板20底部外壁固定连接有导杆，导杆滑动连接有导套，导套外壁固定连接于固定架21顶部内壁；所述升降板20顶部外壁固定连接有自转电机19，自转电机19的输出轴通过联轴器连接有中轴，中轴中间外壁固定连接有挡板18，螺旋桨17中间内壁固定连接于中轴顶部外壁，中轴顶端外壁通过螺纹连接有锥头16，锥头16底部外壁贴合于螺旋桨17顶部外壁；使用时，当螺旋桨17只承受风力冲击时，气缸22执行两种动作模式之一，其一，气缸22反复伸缩动作，模拟无人机颠簸时，螺旋桨17受力情况，其二，气缸22静置，模拟无人机平飞时，螺旋桨17受力情况，同时当螺旋桨17受风面承受杂物冲击时，气缸22能够实现配合下降，以缓冲阻挡或者快速上升，以加强冲击的功能；通过设置安置组件9，当螺旋桨17只承受风力冲击时，气缸22执行两种动作模式之一，其一，气缸22反复伸缩动作，模拟无人机颠簸时，螺旋桨17受力情况，其二，气缸22静置，模拟无人机平飞时，螺旋桨17受力情况，能够实现无人机实飞面临的多种情况，从而完善螺旋桨17运行断裂的数据；通过设置挡板18，能够在螺旋桨17遭受正面冲击时，保护自转电机19免受杂物冲击，同时当螺旋桨17受风面承受杂物冲击时，气缸22能够实现配合下降，以缓冲阻挡或者快速上升，以加强冲击的功能，进一步，锥头16能够对螺旋桨17与中轴的连接处进行保护，减轻风阻同时隔绝杂物冲击。

为了解决测试螺旋桨17桨叶径向断裂的问题；如图1、2、5所示，所述探杆组件8包括侧板24和移动板25，侧板24一侧外壁焊接于缸筒12内壁，侧板24一侧外壁通过螺栓连接有滑轨，滑轨配合使用有滑块，移动板25一侧外壁固定连接于滑块一侧外壁，移动板25另一侧外壁固定连接有电动推杆26，电动推杆26的伸缩轴一端外壁固定连接有遮板28，遮板28底部外壁固定连接有探杆27，探杆27内部设置有感应器；所述侧板24一侧外壁固定连接有安装架，安装架顶部外壁固定连接有升降电机29，升降电机29的输出轴通过联轴器连接有丝杠，丝杠外壁通过螺纹连接有丝杠螺帽支架，丝杠螺帽支架一侧外壁固定连接于移动板25一侧外壁；使用时，当螺旋桨17处于正向受风姿态时，进行桨叶断裂测试，电动推杆26启动，带动遮板28伸出，探杆27触碰桨叶，测试断裂数据，同时在螺旋桨17进行受风测试时，电动推杆26静置，探杆27内部感应器负责收集相关数据；通过设置探杆组件8，当螺旋桨17处于正向受风姿态时，进行桨叶断裂测试，电动推杆26启动，带动遮板28伸出，探杆27触碰桨叶，测试断裂数据，能够测试极端条件下，无人机用螺旋桨17在遭受硬物撞击时，可能发生的断裂情况，同时设置升降电机29，使得在无需经行测试时，能够抬升探杆27，为安置组件9的旋转预留空间。

为了解决风力输送和杂物回收的问题；如图1、2、6、7所示，所述发散管3底部外壁固定连接于缸筒12顶部外壁，缸筒12底部外壁固定连接有收束管6，收束管6外壁固定连接于底板1内壁，底板1底部外壁固定连接有支架5，收束管6底端外壁通过螺栓连接有集料盒7，集料盒7顶部外壁设置通风槽；所述动力组件4包括风管30和十字板31，风管30底端外壁固定连接于发散管3顶端外壁，风管30一侧外壁焊接有衔接管35，衔接管35一侧外壁固定连接有物料盒34，物料盒34内部设置有存储仓和排放阀，十字板31外壁固定连接于风管30一端内壁，十字板31一侧外壁固定连接有风力电机32，风力电机32的输出轴外壁固定连接有叶片33；使用时，风力电机32带动叶片33转动产生风力，同时十字板31方便空气从外部进入，接着物料盒34启动，释放内部杂物，作为冲击介质，经过缸筒12的杂物进入集料盒7中回收；通过设置动力组件4，其中物料盒34内部的杂物能够实现更换，可以模拟不同物质对螺旋桨17的冲击，同时利用风力电机32产生的风力穿过风管30，携带杂物对缸筒12内部进行冲击，能够覆盖螺旋桨17的运动范围，接着，收束管6和集料盒7的设置，能够将杂物进行回收，避免污染环境，同时使得杂物重新利用。

本实施例在使用时，打开观察窗15，将螺旋桨17固定于安置组件9中，然后启动装置开始断裂测试，方位电机11启动，能够带动安置组件9转动，进而调节螺旋桨17的受风方位，使得测试结果可以模拟多种空中情况，当螺旋桨17只承受风力冲击时，气缸22执行两种动作模式之一，其一，气缸22反复伸缩动作，模拟无人机颠簸时，螺旋桨17受力情况，其二，气缸22静置，模拟无人机平飞时，螺旋桨17受力情况，同时当螺旋桨17受风面承受杂物冲击时，气缸22能够实现配合下降，以缓冲阻挡或者快速上升，以加强冲击的功能，当螺旋桨17处于正向受风姿态时，进行桨叶断裂测试，电动推杆26启动，带动遮板28伸出，探杆27触碰桨叶，测试断裂数据，同时在螺旋桨17进行受风测试时，电动推杆26静置，探杆27内部感应器负责收集相关数据，风力电机32带动叶片33转动产生风力，同时十字板31方便空气从外部进入，接着物料盒34启动，释放内部杂物，作为冲击介质，经过缸筒12的杂物进入集料盒7中回收。

实施例2：

一种无人机用断桨测试装置的使用方法，如图1-7所示，包括如下步骤：

S1：安置螺旋桨17：打开观察窗15，将螺旋桨17固定于安置组件9中，然后启动装置开始断裂测试；

S2：方位调整：方位电机11启动，能够带动安置组件9转动；

S3：添加杂物：在物料盒34添加杂物，同时动力组件4启动，风力电机32转动；

S4：受风测试：气缸22反复伸缩动作，模拟无人机颠簸时，螺旋桨17受力情况，气缸22静置，模拟无人机平飞时，螺旋桨17受力情况；同时当螺旋桨17受风面承受杂物冲击时，气缸22能够实现配合下降，以缓冲阻挡或者快速上升，以加强冲击的功能；

S5：硬物冲撞测试：当螺旋桨17处于正向受风姿态时，进行桨叶断裂测试，电动推杆26启动，带动遮板28伸出，探杆27触碰桨叶，测试断裂数据，同时在螺旋桨17进行受风测试时，电动推杆26静置，探杆27内部感应器负责收集相关数据。

S6：杂物回收：内部杂物作为冲击介质，经过缸筒12的杂物进入集料盒7中回收。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。