一种机械控制式自动加速及释放装置

本发明涉及体积小的控制可靠的加速模拟试验装置，具体涉及一种机械控制式自动加速及释放装置。

背景技术：

1、飞行中鸟类与飞机相撞是一项严峻的安全隐患；目前，国内外已经进行了多项鸟撞击试验，然而现有的试验设备和方法主要采用高压和电磁技术；这些加速释放试验装置存在一些问题，包括需要庞大的发射通道、占用空间大且加速路径长；同时由于电磁技术的滞后性将导致不能瞬时释放发射物，引起速度损失，从而影响分析结果；为了解决上述问题，本发明提供模拟飞鸟撞击的一种机械控制式自动加速及释放装置。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述问题，提供一种机械控制式自动加速及释放装置。

2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、本发明一种机械控制式自动加速及释放装置，包括：旋转装置、传动装置、释放装置；所述旋转装置以传动轴为中心进行圆周转动，所述传动装置和所述释放装置位于所述旋转装置内部，所述传动装置利用组合机构控制自动限位机构在既定位置的限位槽i和限位槽ii中进行自动限位，当发射腔旋转至预定的发射位置时，四爪夹紧机构完成释放动作，实现发射物加速后射出。

4、进一步的，所述旋转装置包括：传动轴、旋转摆臂；所述旋转摆臂为叶片形状的单摆臂结构，呈中空设计，其截面为直槽口形状，由所述传动轴驱动，沿圆周方向旋转。

5、进一步的，所述传动装置包括：不完全齿轮i、齿轮ii、摆杆、u型连接块；所述不完全齿轮i其周围环周上分布有5个轮齿，以集中分布的方式排列；轮齿的轮毂通过花键连接在所述传动轴上，并与所述齿轮ii相啮合，形成间歇机构，将动力传递给所述摆杆；所述不完全齿轮i与所述齿轮ii均选用直齿圆柱齿轮，模数均为2，采用40cr材质且齿面均调质后表面淬火来增大齿面硬度；所述摆杆前端与旋转摆臂内部的固定轴通过轴承配合，形成转动副，所述摆杆的中间开有滑键槽且与所述齿轮ii上的圆头滑键配合，形成移动副，随着所述齿轮ii的转动，圆头滑键在滑键槽内滑动，同时带动所述摆杆摆动，其中所述摆杆的摆角为60°，所述不完全齿轮i每转动一周，带动所述摆杆摆动5°；所述摆杆末端的正反面各设有一个柱形滑块，柱形滑块分别与所述u型连接块的槽口配合，形成移动副，利用所述摆杆的往复摆动，带动柱形滑块在所述u型连接块的槽口中进行滑移，从而使所述释放装置中的自动限位机构进行直线移动。

6、进一步的，所述释放装置包括：发射腔、自动限位机构、发射物；所述发射腔固定在旋转摆臂末端，且跟随所述旋转摆臂进行圆周转动，所述发射腔内壁上开有限位槽i和限位槽ii，所述限位槽i和所述限位槽ii的截面均为圆弧形；所述自动限位机构包括：四爪夹紧机构、定位轴、滑套；所述四爪夹紧机构采用弹簧钢材质，加工成鹰爪形，具有抓取弹性；所述四爪夹紧机构的前端呈半圆弧形，便于抓紧形状不同的发射物，四爪上分别设有四个圆柱柱塞；所述滑套安装在所述发射腔内，采用间隙配合，并与u型连接块固定连接；在摆杆的带动下，所述滑套在所述发射腔内直线移动；所述滑套壁上开有柱塞孔与所述四爪夹紧机构的四个圆柱柱塞间隙配合；所述定位轴位于所述滑套内壁上，用于安装所述四爪夹紧机构；初始阶段，所述四爪夹紧机构上的圆柱柱塞位于所述限位槽i中，由于抓取弹性的恢复，所述四爪夹紧机构张开，实现人为将所述发射物放置所述四爪夹紧机构中；加速阶段，随着所述滑套移动，所述四爪夹紧机构上的圆柱柱塞脱离所述限位槽i时，所述四爪夹紧机构由于抓取弹性的作用而闭合，实现对所述发射物的抓取；发射阶段，随着所述滑套继续移动，所述四爪夹紧机构上的圆柱柱塞进入所述限位槽ii中，所述四爪夹紧机构由于抓取弹性恢复瞬间释放所述发射物。

7、实施本发明一种机械控制式自动加速及释放装置，其有益效果在于：

8、(1)本发明一种机械控制式自动加速及释放装置的工作方法的发射装置通过组合机构中周密的角度和传动比计算来控制释放装置中的四爪夹紧机构，到达预定位置时，精准释放发射物。

9、(2)本发明一种机械控制式自动加速及释放装置，发射物在离心力的作用下，不断旋转加速增加动能，以旋转的方式高速射入发射通道，精准的射出到检测装置的发动机叶片中，正确模拟了飞鸟在撞击飞机涡轮叶片过程中的加速状态。

技术特征：

1.一种机械控制式自动加速及释放装置，其特征在于，包括：旋转装置(1)、传动装置(2)、释放装置(3)；所述旋转装置(1)以传动轴(11)为中心进行圆周转动，所述传动装置(2)和所述释放装置(3)位于所述旋转装置(1)内部，所述传动装置(2)利用组合机构控制自动限位机构(32)在既定位置的限位槽i(311)和限位槽ii(312)中进行自动限位，当发射腔(31)旋转至预定的发射位置时，四爪夹紧机构(321)完成释放动作，实现发射物(33)加速后射出。

2.如权利要求1所述的一种机械控制式自动加速及释放装置，其特征在于：所述旋转装置(1)包括：传动轴(11)、旋转摆臂(12)；所述旋转摆臂(12)为叶片形状的单摆臂结构，呈中空设计，其截面为直槽口形状，由所述传动轴(11)驱动，沿圆周方向旋转。

3.如权利要求1所述的一种机械控制式自动加速及释放装置，其特征在于：所述传动装置(2)包括：不完全齿轮i(21)、齿轮ii(22)、摆杆(23)、u型连接块(24)；所述不完全齿轮i(21)其周围环周上分布有5个轮齿，以集中分布的方式排列；轮齿的轮毂通过花键连接在所述传动轴(11)上，并与所述齿轮ii(22)相啮合，形成间歇机构，将动力传递给所述摆杆(23)；所述不完全齿轮i(21)与所述齿轮ii(22)均选用直齿圆柱齿轮，模数均为2，采用40cr材质且齿面均调质后表面淬火来增大齿面硬度；所述摆杆(23)前端与旋转摆臂(12)内部的固定轴通过轴承配合，形成转动副，所述摆杆(23)的中间开有滑键槽且与所述齿轮ii(22)上的圆头滑键配合，形成移动副，随着所述齿轮ii(22)的转动，圆头滑键在滑键槽内滑动，同时带动所述摆杆(23)摆动，其中所述摆杆(23)的摆角为60°，所述不完全齿轮i(21)每转动一周，带动所述摆杆(23)摆动5°；所述摆杆(23)末端的正反面各设有一个柱形滑块，柱形滑块分别与所述u型连接块(24)的槽口配合，形成移动副，利用所述摆杆(23)的往复摆动，带动柱形滑块在所述u型连接块(24)的槽口中进行滑移，从而使所述释放装置(3)中的自动限位机构(32)进行直线移动。

4.如权利要求1所述的一种机械控制式自动加速及释放装置，其特征在于：所述释放装置(3)包括：发射腔(31)、自动限位机构(32)、发射物(33)；所述发射腔(31)固定在旋转摆臂(12)末端，且跟随所述旋转摆臂(12)进行圆周转动，所述发射腔(31)内壁上开有限位槽i(311)和限位槽ii(312)，所述限位槽i(311)和所述限位槽ii(312)的截面均为圆弧形；所述自动限位机构(32)包括：四爪夹紧机构(321)、定位轴(322)、滑套(323)；所述四爪夹紧机构(321)采用弹簧钢材质，加工成鹰爪形，具有抓取弹性；所述四爪夹紧机构(321)的前端呈半圆弧形，便于抓紧形状不同的发射物，四爪上分别设有四个圆柱柱塞；所述滑套(323)安装在所述发射腔(31)内，采用间隙配合，并与u型连接块(24)固定连接；在摆杆(23)的带动下，所述滑套(323)在所述发射腔内直线移动；所述滑套(323)壁上开有柱塞孔与所述四爪夹紧机构(321)的四个圆柱柱塞间隙配合；所述定位轴(322)位于所述滑套(323)内壁上，用于安装所述四爪夹紧机构(321)；初始阶段，所述四爪夹紧机构(321)上的圆柱柱塞位于所述限位槽i(311)中，由于抓取弹性的恢复，所述四爪夹紧机构(321)张开，实现人为将所述发射物(33)放置所述四爪夹紧机构(321)中；加速阶段，随着所述滑套(323)移动，所述四爪夹紧机构(321)上的圆柱柱塞脱离所述限位槽i(311)时，所述四爪夹紧机构(321)由于抓取弹性的作用而闭合，实现对所述发射物(33)的抓取；发射阶段，随着所述滑套(323)继续移动，所述四爪夹紧机构(321)上的圆柱柱塞进入所述限位槽ii(312)中，所述四爪夹紧机构(321)由于抓取弹性恢复瞬间释放所述发射物(33)。

技术总结本发明公开一种机械控制式自动加速及释放装置包括：旋转装置、传动装置、释放装置；旋转装置套在传动轴上进行圆周转动，传动装置位于旋转装置内部，传动装置中采用间歇机构、摆动导杆机构来带动发射腔中的滑套移动；在这过程中，柱塞进入限位槽中实现限位，并完成四爪夹紧机构的抓紧和释放操作，发射物在离心力作用下，以回旋转动的方式，最终射出；本发明采用组合机构的方式，通过严密的传动比计算，精确控制发射腔的发射位置以及释放装置既定位置的锁紧和释放动作；利用离心力，使发射物在高速旋转下增加动能，实现加速发射。技术研发人员：贾英春,陈征宇,李松梅受保护的技术使用者：青岛科技大学技术研发日：20231213技术公布日：2024/7/25