落震試驗臺載荷快速釋放裝置及方法與流程

本發明屬于結構部件的振動測試或沖擊測試領域，具體涉及落震試驗臺載荷快速釋放裝置及方法。

背景技術：

1、國內飛機起落架落震試驗主要是在立柱式試驗臺上進行的。進行起落架落震試驗時，需要首先將機輪逆航向帶轉到要求的著陸速度，然后將模擬著陸裝置從一定高度進行豎直投放。投放后，起落架處于自由落體運動，當機輪觸臺后，測控系統將同步采集起落架系統的受力及重心位移、緩沖支柱的位移，以及起落架起轉和回彈載荷等參數，從而對起落架的緩沖性能、功量吸收效率等關鍵參數進行分析，為起落架的設計和改進提供較真實的數據支撐。

2、根據國軍標對起落架地面載荷落震試驗的相關要求，起落架理論功量誤差和測試誤差只有不超過±3%才算是一次合格的投放試驗。這對模擬落震載荷的夾緊及釋放系統提出了更高的要求。

3、目前用于自由落體試驗的夾緊及釋放鎖主要有三類:

4、(一)電磁釋放鎖，利用電磁鐵通斷電時磁力的變化對模擬載荷進行投放。該類型的釋放鎖受體積的限制，通常只能用于5000kg以下小質量的投放試驗，根據使用效果，電磁鐵的磁滯效應會對投放物的瞬間分離產生不利影響，不同規格的電磁鐵均會產生不同程度的投放能量損失，嚴重的直接會導致投放功量的誤差超過標準要求，導致試驗無效。

5、(二)液壓鋼球式釋放鎖，該型釋放鎖因能滿足數十噸甚至上百噸投放質量的投放要求，使用較廣泛。但是鋼球和鎖緊桿之間存在較大的接觸應力，造成鎖緊桿的磨損加大，從而造成夾緊的過早失效；另外該裝置從實際應用效果看存在釋放時間較長的缺陷，也不是理想的自由質量投放方法。

6、（三）機械夾爪式投放裝置，該種投放利用杠桿原理，通過電磁或液壓等執行機構對夾爪的位移進行控制，從而達到對投放物的釋放。該種方法存在兩個方面的不足：首先是夾爪與投放物存在較大的機械接觸應力，隨著投放次數的增多，夾爪或被加持部位均會產生磨損，夾緊的可靠性將打折扣；其次，由于打開時執行機構的動作時間損耗，鎖的釋放時間不能滿足瞬間的快速釋放。

技術實現思路

1、本發明目的在于提供落震試驗臺載荷快速釋放裝置及方法，以克服上述技術缺陷。

2、為解決上述技術問題，本發明提供了落震試驗臺載荷快速釋放裝置，包括：

3、導向吊籃，能夠沿豎直方向移動；

4、承載吊籃，適于承載試驗件，所述承載吊籃位于所述導向吊籃的下方，所述導向吊籃通過鎖緊系統實現對所述承載吊籃的鎖緊或釋放。

5、根據落震試驗臺載荷快速釋放裝置，所述鎖緊系統包括：

6、鎖緊桿，安裝在所述承載吊籃的幾何中心；

7、鎖緊套，在所述導向吊籃的中心開設有貫穿孔，所述鎖緊套穿套安裝在所述貫穿孔內，所述鎖緊桿插套在所述鎖緊套內，向所述鎖緊套施加徑向力，以使所述鎖緊套鎖緊或脫離所述鎖緊桿。

8、根據落震試驗臺載荷快速釋放裝置，所述鎖緊桿與所述鎖緊套的接觸部分為錐面配合。

9、根據落震試驗臺載荷快速釋放裝置，所述鎖緊套包括：

10、法蘭盤；

11、環形通道，圍繞所述法蘭盤的周向開設，所述環形通道位于所述法蘭盤的盤體內，以使所述法蘭盤形成具有環形空腔的中空結構；

12、注液口，開設在所述法蘭盤上，所述注液口連通于所述環形通道，通過所述注液口引入外部高壓液體注入所述環形通道內。

13、根據落震試驗臺載荷快速釋放裝置，還包括：

14、安全鎖機構，其至少具有減速電機，所述減速電機的輸出端聯接有絲桿，在所述絲桿上安裝有第一鎖和第二鎖，當所述減速電機驅動所述絲桿轉動時，所述第一鎖和所述第二鎖同步相向移動以鎖緊所述鎖緊桿，或同步背離移動以松開所述鎖緊桿。

15、根據落震試驗臺載荷快速釋放裝置，所述鎖緊桿的尾部固定于所述承載吊籃，頭部自所述鎖緊套內穿出；

16、在所述鎖緊桿的頭部開設有環形凹槽；

17、所述第一鎖和所述第二鎖均具有弧形鎖舌，兩個鎖的所述弧形鎖舌嵌插在所述環形凹槽內以抱箍鎖緊所述鎖緊桿，或同步脫離松開所述鎖緊桿。

18、根據落震試驗臺載荷快速釋放裝置，在所述導向吊籃上安裝有提升座；

19、所述提升座上鉸接有載荷測量系統；

20、所述載荷測量系統適于實時采集鉸接點以下的載荷。

21、本發明還提供了落震試驗臺載荷快速釋放方法，適于落震試驗臺載荷快速釋放裝置，落震試驗臺載荷快速釋放方法包括：

22、確保所述落震試驗臺載荷快速釋放裝置處于初始狀態，初始狀態是指所述導向吊籃和所述承載吊籃不存在相互作用力；

23、下放所述導向吊籃，直至所述鎖緊系統鎖緊所述承載吊籃；

24、提升所述導向吊籃，確保所述承載吊籃到達預設高度；

25、所述鎖緊系統釋放所述承載吊籃，所述承載吊籃自由墜落。

26、根據落震試驗臺載荷快速釋放方法，所述鎖緊系統鎖緊所述承載吊籃的步驟包括：

27、在所述導向吊籃下放過程中，所述鎖緊套逐漸下落套設在所述鎖緊桿上，所述載荷測量系統采集到的載荷值逐漸減小直至為零；

28、向所述鎖緊套的所述環形通道內注入高壓液體；

29、所述鎖緊套沿徑向膨脹以鎖緊所述鎖緊桿，形成第一重鎖緊保障；

30、當所述鎖緊系統鎖緊所述承載吊籃后，啟動所述安全鎖機構，所述第一鎖和所述第二鎖同步相向移動以抱箍鎖緊所述鎖緊桿，形成第二重鎖緊保障。

31、根據落震試驗臺載荷快速釋放方法，所述鎖緊系統釋放所述承載吊籃的步驟包括：

32、啟動所述安全鎖機構，所述第一鎖和所述第二鎖同步背離移動以脫離松開所述鎖緊桿，解除第二重鎖緊保障；

33、導出所述鎖緊套的所述環形通道內的高壓液體，以使所述鎖緊套泄壓，解除第一重鎖緊保障；

34、所述承載吊籃自由落體。

35、本發明提供的落震試驗臺載荷快速釋放裝置，通過鎖緊系統實現導向吊籃與承載吊籃的聯結。其中鎖緊系統由鎖緊套和鎖緊桿套設組成，二者的接觸部分為錐面配合以起到導向作用；此外，鎖緊套為具有環形空腔的中空結構，通過對鎖緊套內液壓壓力的控制實現鎖緊套和鎖緊桿之間的摩擦力調節，從而滿足對夾持載荷的可靠夾緊及快速釋放，由于鎖緊套無機械執行機構與鎖緊桿聯結，因此釋放時無額外的機械延遲，達到了快速釋放的目的。

36、為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并結合附圖，作詳細說明如下。

技術特征：

1.落震試驗臺載荷快速釋放裝置，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的落震試驗臺載荷快速釋放裝置，其特征在于，所述鎖緊系統包括：

3.根據權利要求2所述的落震試驗臺載荷快速釋放裝置，其特征在于，所述鎖緊桿（30）與所述鎖緊套（20）的接觸部分為錐面配合。

4.根據權利要求3所述的落震試驗臺載荷快速釋放裝置，其特征在于，所述鎖緊套（20）包括：

5.根據權利要求4所述的落震試驗臺載荷快速釋放裝置，其特征在于，還包括：

6.根據權利要求5所述的落震試驗臺載荷快速釋放裝置，其特征在于，所述鎖緊桿（30）的尾部固定于所述承載吊籃（60），頭部自所述鎖緊套（20）內穿出；

7.根據權利要求6所述的落震試驗臺載荷快速釋放裝置，其特征在于，在所述導向吊籃（10）上安裝有提升座（70）；

8.落震試驗臺載荷快速釋放方法，適于權利要求7所述的落震試驗臺載荷快速釋放裝置，其特征在于，落震試驗臺載荷快速釋放方法包括：

9.根據權利要求8所述的落震試驗臺載荷快速釋放方法，其特征在于，所述鎖緊系統鎖緊所述承載吊籃（60）的步驟包括：

10.根據權利要求8或9所述的落震試驗臺載荷快速釋放方法，其特征在于，所述鎖緊系統釋放所述承載吊籃（60）的步驟包括：

技術總結
本發明屬于結構部件的振動測試領域，涉及落震試驗臺載荷快速釋放裝置及方法。落震試驗臺載荷快速釋放裝置包括導向吊籃和承載吊籃。其中，導向吊籃能夠沿豎直方向移動；承載吊籃適于承載試驗件，承載吊籃位于導向吊籃的下方，導向吊籃通過鎖緊系統實現對承載吊籃的鎖緊或釋放。其中鎖緊系統由鎖緊套和鎖緊桿組成，二者的接觸部分為錐面配合以起到導向作用；此外，鎖緊套為具有環形空腔的中空結構，通過對鎖緊套內液壓壓力的控制實現鎖緊套和鎖緊桿之間的摩擦力調節，從而滿足對夾持載荷的可靠夾緊及快速釋放，由于鎖緊套無機械執行機構與鎖緊桿聯結，因此釋放時無額外的機械延遲，達到了快速釋放的目的。

技術研發人員：趙鐵勇,董豐收,成海寶,紀松山,凡明,李小榮,曾祥杰,曹世奇,王釗
受保護的技術使用者：中國重型機械研究院股份公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/14