一種測試直升機主槳大梁疲勞性能的試驗系統的制作方法
【專利摘要】一種測試直升機主槳大梁疲勞性能的試驗系統，它由直升機主槳大梁根部試件、工藝接頭、加載接頭、試驗臺、激振器、電機、電控柜、液壓系統、液壓控制柜、應變片、動態應變儀和光線示波器組成；直升機主槳大梁試件的一端安裝在工藝接頭上；工藝接頭安裝在試驗臺上；直升機主槳大梁試件的另一端裝在加載接頭上；激振器與加載接頭相連并裝在試驗臺上；電機與激振器、電控柜連接；液壓系統與加載接頭、液壓控制柜連接；在直升機主槳大梁試件的相應位置上粘貼應變片；動態應變儀與應變片連接；光線示波器與動態應變儀連接。本發明結構簡單、操作方便，用于直升機主槳大梁疲勞性能試驗測試，測試結果對于結構疲勞壽命評定具有重要的工程應用價值。
【專利說明】 一種測試直升機主槳大梁疲勞性能的試驗系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測試直升機主槳大梁疲勞性能的試驗系統，屬于試驗測試【技術領域】。
【背景技術】
[0002]工程結構在使用過程中，都承受著交變載荷，會發生疲勞破壞，為保障其安全性，需要測試其疲勞性能，經多年技術發展，業已形成完善的疲勞性能測試標準；但是，直升機主槳在實際工作過程中受載復雜，直升機主槳的高速旋轉會產生很大的離心力，從而在槳葉根部產生很大的軸向拉力，同時直升機的氣動載荷會在槳葉根部產生交變彎矩，因此，必須模擬直升機主槳大梁的復雜載荷條件，測試其疲勞性能，用于評估疲勞壽命；然而，常規的疲勞試驗機只能進行軸向拉伸/壓縮或旋轉彎曲疲勞試驗，對于既有由離心力產生的軸向拉力，又有因揮舞和擺振運動而產生交變彎矩的直升機主槳大梁，尚缺乏有效的疲勞性能試驗系統。為此,本發明將直升機主槳大梁根部試件、工藝接頭、加載接頭、試驗臺、激振器、電機、電控柜、液壓系統、液壓控制柜、應變片、動態應變儀和光線示波器集成為測試直升機主槳大梁疲勞性能的試驗系統，測試結果對于結構疲勞壽命評定具有重要的工程應用價值。
【發明內容】
[0003]1、目的:本發明的目的在于提供一種測試直升機主槳大梁疲勞性能的試驗系統，以用于直升機主槳大梁結構的疲勞性能測試。
[0004]2、技術方案:本發明一種測試直升機主槳大梁疲勞性能的試驗系統，由直升機主槳大梁根部試件、工藝接頭、加載接頭、試驗臺、激振器、電機、電控柜、液壓系統、液壓控制柜、應變片、動態應變儀和光線示波器組成。它們之間的位置連接關系如下:直升機主槳大梁根部試件的一端安裝在工藝接頭上；工藝接頭安裝在試驗臺上；直升機主槳大梁根部試件的另一端安裝在加載接頭上；激振器與加載接頭相連并安裝在試驗臺上；電機與激振器連接；電控柜與電機連接；液壓系統與加載接頭連接；液壓控制柜與液壓系統連接；在直升機主槳大梁根部試件的相應位置上粘貼應變片；動態應變儀與應變片連接；光線示波器與動態應變儀連接。
[0005]所述的直升機主槳大梁根部試件為直升機主槳大梁根部疲勞試件，該試件具體形狀和尺寸根據實際的直升機主槳大梁進行設計，兩端各有5個通孔，以通過螺栓與接頭連接。
[0006]所述的工藝接頭為軸狀件，兩端有連接用耳片，用于模擬直升機主槳大梁根部的實際連接狀態并安裝夾持直升機主槳大梁根部試件，需根據該試件夾持端的形狀和尺寸進行設計和和制造。
[0007]所述的加載接頭由耳片和銷釘組成，用以連接直升機主槳大梁根部試件、激振器和液壓系統，能夠將直升機主槳大梁根部試件牢固夾持并施加軸向載荷以及交變載荷，需根據該試件、激振器和液壓系統的形狀和尺寸進行設計和制造。
[0008]所述的試驗臺為用于安裝工藝接頭、激振器、電機、液壓系統等試驗設備的底座，需根據所安裝設備的形狀和尺寸進行設計和制造。
[0009]所述的激振器為產生預定形式和大小振動量的裝置，用于對直升機主槳大梁根部試件施加交變載荷，可以是常規的激振器或自制激振器。
[0010]所述的電機是為激振器提供動力的常規電動機。
[0011]所述的電控柜為對激振器的電機進行控制的控制柜，用于對激振器所產生的交變載荷進行控制，可以是常規的Z8-5030型電控柜或自制電控柜。
[0012]所述的液壓系統由液壓作動筒和附屬的連接裝置組成，用于對試件施加軸向拉力，其中，液壓作動筒可以是常規的，附屬的連接裝置需要根據加載接頭和液壓作動筒的具體形狀和尺寸進行設計和制造。
[0013]所示的液壓控制柜用于對液壓系統進行控制，從而控制所施加的軸向拉力，可以是常規的液壓控制柜。
[0014]所述的應變片是一種用于測量應變的片狀元件，能將構件上應變的變化轉換為電阻變化，通常粘貼在試件表面，可以是常規的電阻應變片。
[0015]所述的動態應變儀是一種與應變片連接用于測量試樣應變的儀器，能夠實時測量試樣的動態應變，可以是常規的動態電阻應變儀或自動動態電阻應變儀。
[0016]所述的光線示波器為一種利用振動子偏轉反射的光束確定其波形的記錄儀器，與動態應變儀連接，將應變值轉換為光點位移量，用于對試驗載荷進行監控。
[0017]所有裝置根據試驗要求連接和調試完畢后，便可根據具體試驗要求完成直升機主槳大梁疲勞試驗。該套系統有效解決了直升機主槳大梁疲勞性能的試驗測試問題。
[0018]3、優點及功效:本發明的有益效果是可以完成直升機主槳大梁疲勞性能的試驗測試，而且該系統具有操作方便和測量精度高的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0020]圖1是直升機主槳大梁根部試件示意圖。
[0021 ] 圖2是工藝接頭示意圖。
[0022]圖3是加載接頭示意圖。
[0023]圖4是試驗臺示意圖。
[0024]圖5是激振器示意圖。
[0025]圖6是液壓系統示意圖。
[0026]圖7是直升機主槳大梁疲勞性能的試驗測試系統結構圖。
[0027]圖7中:1.工藝接頭，2.應變片，3.直升機主槳大梁根部試件，4.加載接頭，5.液壓系統，6.試驗臺，7激振器，8.電機。
【具體實施方式】
[0028]【具體實施方式】一:結合圖7說明本發明的【具體實施方式】。本發明一種測試直升機主槳大梁疲勞性能的試驗系統，由工藝接頭1、應變片2、直升機主槳大梁根部試件3、加載接頭4、液壓系統5、試驗臺6、激振器7、電機8、電控柜、動態應變儀、光線示波器和液壓控制柜組成。在圖7中，直升機主槳大梁根部試件3的一端安裝在工藝接頭I上；工藝接頭I安裝在試驗臺6上；直升機主槳大梁根部試件3的另一端安裝在加載接頭4上；激振器7與加載接頭4相連并安裝在試驗臺6上；電機8與激振器7連接；電控柜與電機8連接；液壓系統5與加載接頭4連接；液壓控制柜與液壓系統5連接；在直升機主槳大梁根部試件3的相應位置上粘貼應變片2 ;動態應變儀與應變片2連接；光線示波器與動態應變儀連接。以上設備和裝置集成對接后，便組成了直升機主槳大梁疲勞性能試驗測試系統。
[0029]圖1具體給出了一種測試直升機主槳根部大梁疲勞性能的試件，在直升機主槳大梁根部試件3兩端的夾持部位設計了緊固孔，能起到夾持和定位作用。工藝接頭I如圖2所示，安裝在試驗臺6上并與直升機主槳大梁根部試件3的一端連接，它模擬了直升機主槳大梁根部試件3在直升機主槳根部的實際安裝和約束，起到夾持和固定直升機主槳大梁根部試件3的作用。加載接頭4如圖3所示，它與直升機主槳大梁根部試件3的另一端連接，其主要作用為傳遞并對該試件施加載荷。加載接頭4的下面與激振器7連接，以對直升機主槳大梁根部試件3施加豎直方向的交變載荷，電機8與激振器7連接，向激振器7提供動力，電控柜與電機8連接，以對激振器7所產生的交變載荷進行控制。液壓系統5與加載接頭4連接，以對直升機主槳大梁根部試件3施加恒定軸向拉力，液壓控制柜與液壓系統連接，根據液壓作動筒內的油壓與拉力的關系，通過控制油壓大小使液壓系統產生試驗要求的拉力。在直升機主槳大梁根部試件3上的相應位置粘貼應變片2，動態應變儀與應變片2相連，以讀取實時應變。光線示波器與動態應變儀相連，可以將應變值轉換為光點位移量，再根據應變變化量與交變載荷的對應關系，可以對所施加的交變載荷進行監控。工藝接頭1、液壓系統5、激振器7和電機8均安裝在試驗臺6上，試驗臺6的作用是固定各試驗裝置。所有裝置根據試驗要求連接和調試完畢后，便可根據具體試驗要求完成直升機主槳大梁疲勞性能測試試驗。圖4、圖5、圖6分別是試驗臺、激振器和液壓系統示意圖。
【權利要求】
1.一種測試直升機主槳大梁疲勞性能的試驗系統，其特征在于:它由直升機主槳大梁根部試件、工藝接頭、加載接頭、試驗臺、激振器、電機、電控柜、液壓系統、液壓控制柜、應變片、動態應變儀和光線示波器組成；直升機主槳大梁根部試件的一端安裝在工藝接頭上；工藝接頭安裝在試驗臺上；直升機主槳大梁根部試件的另一端安裝在加載接頭上；激振器與加載接頭相連并安裝在試驗臺上；電機與激振器連接；電控柜與電機連接；液壓系統與加載接頭連接；液壓控制柜與液壓系統連接；在直升機主槳大梁根部試件的相應位置上粘貼應變片；動態應變儀與應變片連接；光線示波器與動態應變儀連接； 所述的直升機主槳大梁根部試件為直升機主槳大梁根部疲勞試件，該試件具體形狀和尺寸根據實際的直升機主槳大梁進行設計，兩端各有5個通孔，以通過螺栓與接頭連接；所述的工藝接頭為軸狀件，兩端有連接用耳片，用于模擬直升機主槳大梁根部的實際連接狀態并安裝夾持直升機主槳大梁根部試件，需根據該試件夾持端的形狀和尺寸進行設計和和制造； 所述的加載接頭由耳片和銷釘組成，用以連接直升機主槳大梁根部試件、激振器和液壓系統，能夠將直升機主槳大梁根部試件牢固夾持并施加軸向載荷以及交變載荷，需根據該試件、激振器和液壓系統的形狀和尺寸進行設計和制造； 所述的試驗臺為用于安裝工藝接頭、激振器、電機、液壓系統試驗設備的底座，需根據所安裝設備的形狀和尺寸進行設計和制造； 所述的激振器為產生預定形式和大小振動量的裝置，用于對直升機主槳大梁根部試件施加交變載荷，是常規的激振器或自制激振器； 所述的電機是為激振器提供動力的常規電動機； 所述的電控柜為對激振器的電機進行控制的控制柜，用于對激振器所產生的交變載荷進行控制，是常規的電控柜或自制電控柜； 所述的液壓系統由液壓作動筒和附屬的連接裝置組成，用于對試件施加軸向拉力，其中，液壓作動筒是常規的，附屬的連接裝置需要根據加載接頭和液壓作動筒的具體形狀和尺寸進行設計和制造； 所示的液壓控制柜用于對液壓系統進行控制，從而控制所施加的軸向拉力，是常規的液壓控制柜； 所述的應變片是一種用于測量應變的片狀元件，能將構件上應變的變化轉換為電阻變化，通常粘貼在試件表面，是常規的電阻應變片； 所述的動態應變儀是一種與應變片連接用于測量試樣應變的儀器，能夠實時測量試樣的動態應變，是常規的動態電阻應變儀或自動動態電阻應變儀； 所述的光線示波器為一種利用振動子偏轉反射的光束確定其波形的記錄儀器，與動態應變儀連接，將應變值轉換為光點位移量，用于對試驗載荷進行監控。
【文檔編號】G01M13/00GK104019967SQ201410212073
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】熊峻江, 楊武, 滿孜郁 申請人:北京航空航天大學