T型動態加載轉葉扭矩考核裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種T型動態加載轉葉扭矩考核裝置，具有一個與槳轂的法蘭連接的立柱，立柱一側設置主側臂和主重錘，另一側設有調節側臂，當所述裝置繞槳轂的轉軸旋轉時，產生的離心力矩平移到法蘭上表面中心，得到轉葉扭矩。裝置的尺寸大小可調，用于產生模擬槳轂調距過程中及穩距狀態下的轉葉扭矩與槳葉實際轉葉力矩一致。本發明可以模擬調距過程中及穩距狀態下槳轂機構所受到的轉葉扭矩；該T型動態加載轉葉扭矩考核裝置在設計工況的螺距下時，還可以近似模擬槳轂的受力。
【專利說明】T型動態加載轉葉扭矩考核裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種模擬調距槳在流體中調距過程受力狀態變化的裝置，尤其是一種能模擬調距槳在調距過程中的轉葉扭矩，從而可以考核調距槳調距機構、調距電液系統的調距能力及系統可靠性的考核裝置。
【背景技術】
[0002]調距、穩距(保持螺距)是調距槳裝置設計中需要重點解決的技術問題，在各工況下，槳轂調距機構都必須有足夠的強度，而電液系統需在各種負荷工況下提供足夠的驅動力及控制精度來調距或穩距，對于新研制的重要調距槳裝置，需要進行試驗驗證。水中全尺寸模擬試驗所得結果真實、準確、有效，但是試驗費用高、試驗周期長并且對水體深度、流速等要求很高。動態加載試驗，采用離心加載裝置代替槳葉，利用加載裝置在旋轉過程中產生的離心力矩模擬槳葉調距過程所受的轉葉力矩，其試驗經費、試驗周期和試驗的難度都遠小于水中全尺寸模擬試驗。
[0003]將加載裝置安裝到槳轂上，轉軸在工作轉速下運行，利用加載裝置產生的離心力矩模擬槳轂水中調距所受的轉葉扭矩。在機構進行調距時，加載裝置產生的各種載荷會隨著曲柄銷角度的不同而發生變化，保證加載裝置產生的轉葉扭矩與實船槳葉所受轉葉扭矩基本一致，就可以達到考核調距槳裝置槳轂的調距機構，及負載下調距電控液壓系統的目的。到目前為止，國內外還沒有滿足上述設計要求的加載裝置。
【發明內容】
[0004]本發明是要提供一種T型動態加載轉葉扭矩考核裝置，使其在高速旋轉時可以模擬實際槳葉在水中所受的轉葉力矩，就可以達到考核調距槳裝置的槳轂的調距機構，以及負載下調距電液系統。
[0005]為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:一種T型動態加載轉葉扭矩考核裝置，具有一個與槳轂的法蘭連接的立柱，其特點是:立柱一側設置主側臂和主重錘，另一側設有調節側臂，當所述裝置繞槳轂的轉軸旋轉時，產生的離心力矩平移到法蘭上表面中心，得到轉葉扭矩。
[0006]所述裝置的尺寸大小可調，用于產生模擬槳轂調距過程中及穩距狀態下的轉葉扭矩與槳葉實際轉葉力矩一致。
[0007]所述裝置的可調尺寸包括立柱的長、高、主側臂長、高、主重錘和調節側臂的長、高、寬。
[0008]本發明的有益效果:
1.本發明設計了一種T型動態加載轉葉扭矩考核裝置，可以模擬調距過程中及穩距狀態下槳轂機構所受到的轉葉扭矩。
[0009]2.該T型動態加載轉葉扭矩考核裝置在設計工況的螺距下時，還可以近似模擬槳轂的受力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是T型動態加載轉葉扭矩考核裝置參數化模型示意圖；
圖2是T型動態加載轉葉扭矩考核裝置立體示意圖；
圖3是含T型動態加載轉葉扭矩考核裝置的槳轂部件立體示意圖；
圖4是本發明的加載裝置與槳葉實際轉葉扭矩的對比圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結構附圖與實施例對本發明作進一步說明。
[0012]如圖1，2，3所示，一種T型動態加載轉葉扭矩考核裝置，立柱4上一邊設有主側臂I和主重錘2，另一邊設有調節側臂4。加載裝置繞轉軸5旋轉時，產生的離心力矩平移到法蘭上表面中心就可以得到轉葉扭矩。本發明通過調節該裝置的尺寸，可以產生模擬槳轂調距過程中及穩距狀態下的轉葉扭矩與槳葉實際轉葉力矩一致。該裝置的可調尺寸包括立柱的長X (3)、高X (10),主側臂的長X (I)、高X (2),主重錘的長X (6)、高X (5)、寬x (4),調節側臂的長X (7)、高X (8)、寬X (9)。
[0013]一種T型動態加載轉葉扭矩考核裝置和具體設計方法:
第一步，建立T型動態加載轉葉扭矩考核裝置設計模型
mm (4-給定的離心力f +(M歷-給定的合彎矩f +(max(雄)-給定的最大轉葉扭矩f
s1.Py =^(χ(1),χ(2),...,5:(10))
I選=挑選(( K 2) > …4 (10))
max(Ify) = max (x(l),x(2),...，jc(10)))
z(i) <x(i) < i(i)
第二步，求解設計模型
利用MATLAB優化工具箱，求解第一步建立的設計模型，得到相應的設計變量取值，即可得到滿足要求的設計方案。
[0014]若設計的載荷工況為:
Fy = 261 VdSi
max (Μ邏)=YlOQkNmq)
m ax ) = 1150kl/m
對于加載裝置需要產生的轉葉扭矩如圖4中虛線所示。
[0015]利用本專利提出的設計方法可以得到設計變量為:
x(l) = 1265.3勝?s, X (2) = 474.5mm,x(3) - 33'3mm,x(4) - 728.2mm
x(5) = 632.5歷《, 2'(6) = 536.8mm,x(7) = 853.7ot?, j(8) = 554.9纖》 ⑵
X (9) = 334.8勝w, ?(10) = 817,5----
在該設計方案下，設計示意圖如所示，設計出的T型動態加載轉葉扭矩考核裝置產生的扭矩為: F1HWlkN
m κκ (M5m ) = \ 69012QkNm⑶
- 1148,690Mfe
表I期望值與設計值得比較
I離心力合最最彥扭
巧'/KH Mjmh MyZMm
^期望值 26-- ΓΤΟΟ 1150
^設計值2611.07 1690.720 1148.69
圖4給出了加載裝置產生的轉葉扭矩與槳葉實際轉葉扭矩的對比，可以看出設計的加載裝置很好地滿足了調距過程中對轉葉扭矩的要求。
【權利要求】
1.一種T型動態加載轉葉扭矩考核裝置，具有一個與槳轂的法蘭連接的立柱(4)，其特征在于:所述立柱(4) 一側設置主側臂(I)和主重錘(2)，另一側設有調節側臂(3)，當所述裝置繞槳轂的轉軸(5)旋轉時，產生的離心力矩平移到法蘭上表面中心，得到轉葉扭矩。
2.根據權利要求1所述的T型動態加載轉葉扭矩考核裝置，其特征在于:所述裝置的尺寸大小可調，用于產生模擬槳轂調距過程中及穩距狀態下的轉葉扭矩與槳葉實際轉葉力矩一致。
3.根據權利要求2所述的T型動態加載轉葉扭矩考核裝置，其特征在于:所述裝置的可調尺寸包括立柱的長、高、主側臂的長、高、主重錘和調節側臂的長、高、寬。
【文檔編號】G01L3/18GK104132758SQ201410405382
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月18日 優先權日:2014年8月18日
【發明者】謝清程, 胡舉喜, 楊文凱, 史俊武, 王國亮 申請人:中國船舶重工集團公司第七0四研究所