CN104236881A - 一种刚度阻尼试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种刚度阻尼试验装置，属于直升机动力学技术领域的试验装置，用于直升机起落架刚度阻尼试验。本装置包括试验台台架(1)，限位机构(3)，导柱(4)、夹具安装平板(5)，振动台(6)、位移传感器(7)和导柱横梁(9)，本发明在直升机起落架刚度阻尼试验中实现对起落架缓冲支柱进行强迫振动来测量刚度阻尼，本装置具有试验效率高，控制精度高，安装方便、运行稳定可靠等优点。
Description
技术领域
本发明涉及直升机动力学试验技术领域的试验装置，主要用于直升机起落架的刚度阻尼试验。
背景技术
直升机在地面运行时因桨叶摆振与机体振动之间的耦合而产生的自激振动，这就是直升机所特有的地面共振。地面共振是一种危及直升机安全的自激振动问题。为了确保直升机地面试车和飞行的安全，必须切实排除直升机发生“地面共振”的可能性。在美军标ADS－27中明确规定：直升机在首次地面开车前必须明确对停在地面支持的起落架上的直升机进行振动特性试验，必须在首次地面开车前用此试验结果更新地面共振分析，并据此判定地面开车的安全性。这个规定的出发点也就是要明确起落架的刚度及阻尼等关键的数据，由于影响因素的复杂性及本身的强非线性难以由按图纸可靠地确定，而必须对制造出的实物进行试验来确定。在全机总装之前，对起落架的缓冲器及机轮进行其刚度阻尼试验。
避免直升机产生地面共振的主要途径之一是适当选择起落架的刚度和阻尼，而起落架的刚度阻尼只有通过试验的手段获得，试验数据是分析直升机“地面共振”试验的重要依据，是直升机新机研制“地面共振”分析的必要条件。在装机和技术鉴定前需要进行直升机的主\尾起落架缓冲器垂向刚度阻尼试验、主\尾起落架的机轮垂向刚度阻尼试验等。所以对直升机起落架的缓冲器及机轮进行刚度阻尼试验是获得数据的唯一手段，为直升机垂直起落状态的“地面共振”结论提供科学、可靠的数据支撑。
发明内容
本发明的目的是：提供一种试验装置，用于直升机起落架刚度阻尼试验，为直升机垂直起落状态的“地面共振”结论提供科学、可靠的数据支撑。
本发明的技术方案是：
一种刚度阻尼试验装置，其特征在于，包括试验台台架1，限位机构3，导柱4、夹具安装平板5，振动台6、位移传感器7和导柱横梁9，试验台台架1外侧的四根支柱两两相互平行，且垂直于试验台台架1的底板，内侧由四根两两相互平行且垂直于底板的圆柱形导柱4组成，导柱4高度可调节；限位机构3为卡环结构，用于对夹具安装平板5与振动台6之间的物理空间机械定位；夹具安装平板5开有四个通孔，与四根导柱4同心，夹具安装平板5开有T型槽；导柱4两两之间依靠导柱横梁9连接，加强框架整体结构的刚度和强度；夹具安装平板5套入四根导柱4，固定在导柱4的顶端；振动台6安装在试验台台架1的底板上，试验件通过夹具固定在振动台6与夹具安装平板5之间，通过位移传感器7来调节导柱4的高度，侧盖板10用于遮盖装置内部组成，防止灰尘入内，使其美观。
所述圆柱形导柱4的表面进行镀硬铬处理。
试验台台架1是由方钢焊接在一块平板上的承载框架，通过地脚螺栓固定于地面上。
所述液压作动筒2由作动筒、伺服阀及活塞杆组成。
所述振动台6为液压振动台，液压振动台上台面具有T型槽，便于起落架的安装，振动台6通过第三油管22为其进油管，第四油管23为其出油管，抽油泵24为整个***提供额外的动力。
所述导柱支架8用于夹具安装平台5的上下运动的导向，导柱支架横梁9用于加强试验台台架1的承载能力。
所述液压作动器2上面的活塞杆与夹具安装平台5通过外六角法兰螺母17相连接，限位丝杆18用于机械保护。
所述导柱4与夹具安装平台5通过导柱压盖14、导柱导套15、导柱连接法兰16进行安装连接在一起。
所述液压作动器2通过液压作动器控制阀20进行控制，第一油管19为其进油管、第二油管21为出油管，液压作动器2与夹具安装平台5之间通过六角螺母11、垫圈12、液压作动筒连接螺栓13连接固定。
所述控制传感器7为拉线位移传感器。
本发明所述限位机构3用于对夹具安装平台5与振动台6之间的物理空间机械定位。液压作动器安装在验台台架1的底板上，用于调节夹具安装平台5与振动台6之间的物理空间。试验件两端分别固定在振动台6与夹具安装平台5之间，控制***通过控制传感器7来调节液压作动器2。
液压动力泵站中的高压液压油通过第一油管19流入液压作动器2，液压作动器控制阀20控制液压作动器的活塞杆，通过控制传感器7调节夹具安装平台5与振动台6之间距离，调节好距离限位丝杆18进行机械锁死，试验件两端分别安装在夹具安装固定平台5台面与振动台6台面上，动力***通过第三油管22推动振动台6工作，控制***发出振动台6工作的控制信号包括频率和幅值，对试验进行强迫振动，找出试验件在一定频率和幅值下的阻尼。
本发明的有益效果是：
本发明的刚度阻尼试验装置，具有自身刚度大、动态特性好、液压振动台推力稳定、可靠，可以对起落架缓冲器、机轮及阻尼器的刚度阻尼试验，保障了新型号研制任务的节点，大大提高了试验效率，同时缩短了试验周期和降低了试验成本。装置采用了智能传感器、多通道伺服协调控制***、专用数据处理分析软件，其各项技术参数均优于国内外同类装置；装置具有一定的通用型和可扩展性，可满足未来型号研制的需求。
附图说明
图1为刚度阻尼试验装置结构图
图2为刚度阻尼试验装置正视图
图3为刚度阻尼试验装置左视图
图4为刚度阻尼试验装置A-A剖视图
图5为刚度阻尼试验装置B-B剖视图
图6为刚度阻尼试验装置C-C剖视图
图7为刚度阻尼试验装置D-D剖视图
图8为刚度阻尼试验装置E-E剖视图。
具体实施方式
为了更好的说明本发明，下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明。
一种刚度阻尼试验装置，其特征在于，包括试验台台架1，限位机构3，导柱4、夹具安装平板5，振动台6、位移传感器7和导柱横梁9，试验台台架1外侧的四根支柱两两相互平行，且垂直于试验台台架1的底板，内侧由四根两两相互平行且垂直于底板的圆柱形导柱4组成，导柱4高度可调节；限位机构3为卡环结构，用于对夹具安装平板5与振动台6之间的物理空间机械定位；夹具安装平板5开有四个通孔，与四根导柱4同心，夹具安装平板5开有T型槽；导柱4两两之间依靠导柱横梁9连接，加强框架整体结构的刚度和强度；夹具安装平板5套入四根导柱4，固定在导柱4的顶端；振动台6安装在试验台台架1的底板上，试验件通过夹具固定在振动台6与夹具安装平板5之间，通过位移传感器7来调节导柱4的高度。
所述圆柱形导柱4的表面进行镀硬铬处理。
试验台台架1是由方钢焊接在一块平板上的承载框架，通过地脚螺栓固定于地面上。
所述液压作动筒2由作动筒、伺服阀及活塞杆组成。
所述振动台6为液压振动台，液压振动台上台面具有T型槽，便于起落架的安装，振动台6通过第三油管22为其进油管，第四油管23为其出油管，抽油泵24为整个***提供额外的动力。6.根据权利要求1所述的刚度阻尼试验装置，其特征在于，导柱支架8用于夹具安装平台5的上下运动的导向，导柱支架横梁9用于加强试验台台架1的承载能力。
所述液压作动器2上面的活塞杆与夹具安装平台5通过外六角法兰螺母17相连接，限位丝杆18用于机械保护。
所述导柱4与夹具安装平台5通过导柱压盖14、导柱导套15、导柱连接法兰16进行安装连接在一起。
所述液压作动器2通过液压作动器控制阀20进行控制，第一油管19为其进油管、第二油管21为出油管，液压作动器2与夹具安装平台5之间通过六角螺母11、垫圈12、液压作动筒连接螺栓13连接固定。
所述控制传感器7为拉线位移传感器。
本发明所述限位机构3用于对夹具安装平台5与振动台6之间的物理空间机械定位。液压作动器安装在验台台架1的底板上，用于调节夹具安装平台5与振动台6之间的物理空间。试验件两端分别固定在振动台6与夹具安装平台5之间，控制***通过控制传感器7来调节液压作动器2。
液压动力泵站中的高压液压油通过第一油管19流入液压作动器2，液压作动器控制阀20控制液压作动器的活塞杆，通过控制传感器7调节夹具安装平台5与振动台6之间距离，调节好距离限位丝杆18进行机械锁死，试验件两端分别安装在夹具安装固定平台5台面与振动台6台面上，动力***通过第三油管22推动振动台6工作，控制***发出振动台6工作的控制信号包括频率和幅值，对试验进行强迫振动，找出试验件在一定频率和幅值下的阻尼。
Claims (10)
1.一种刚度阻尼试验装置，其特征在于，包括试验台台架(1)，限位机构(3)，导柱(4)、夹具安装平板(5)，振动台(6)、位移传感器(7)和导柱横梁(9)，试验台台架(1)外侧的四根支柱两两相互平行，且垂直于试验台台架(1)的底板，内侧由四根两两相互平行且垂直于底板的圆柱形导柱(4)组成，导柱(4)高度可调节；限位机构(3)为卡环结构，用于对夹具安装平板(5)与振动台(6)之间的物理空间机械定位；夹具安装平板(5)开有四个通孔，与四根导柱(4)同心，夹具安装平板(5)开有T型槽；导柱(4)两两之间依靠导柱横梁(9)连接，加强框架整体结构的刚度和强度；夹具安装平板(5)套入四根导柱(4)，固定在导柱(4)的顶端；振动台(6)安装在试验台台架(1)的底板上，试验件通过夹具固定在振动台(6)与夹具安装平板(5)之间，通过位移传感器(7)来调节导柱(4)的高度。
2.根据权利要求1所述的刚度阻尼试验装置，其特征在于，所述圆柱形导柱(4)的表面进行镀硬铬处理。
3.根据权利要求1所述的刚度阻尼试验装置，其特征在于，所述试验台台架(1)是由方钢焊接在一块平板上的承载框架，通过地脚螺栓固定于地面上。
4.根据权利要求1所述的刚度阻尼试验装置，其特征在于，所述液压作动筒(2)由作动筒、伺服阀及活塞杆组成。
5.根据权利要求1所述的刚度阻尼试验装置，其特征在于，所述振动台(6)为液压振动台，液压振动台上台面具有T型槽，便于起落架的安装，振动台(6)通过第三油管(22)为其进油管，第四油管(23)为其出油管，抽油泵(24)为整个***提供额外的动力。
6.根据权利要求1所述的刚度阻尼试验装置，其特征在于，导柱支架(8)用于夹具安装平台(5)的上下运动的导向，导柱支架横梁(9)用于加强试验台台架(1)的承载能力。
7.根据权利要求1所述的刚度阻尼试验装置，其特征在于，所述液压作动器(2)上面的活塞杆与夹具安装平台(5)通过外六角法兰螺母(17)相连接，限位丝杆(18)用于机械保护。
8.根据权利要求1所述的刚度阻尼试验装置，其特征在于，所述导柱(4)与夹具安装平台(5)通过导柱压盖(14)、导柱导套(15)、导柱连接法兰(16)进行安装连接在一起。
9.根据权利要求1所述的刚度阻尼试验装置，其特征在于，所述液压作动器(2)通过液压作动器控制阀(20)进行控制，第一油管(19)为其进油管、第二油管(21)为出油管，液压作动器(2)与夹具安装平台(5)之间通过六角螺母(11)、垫圈(12)、液压作动筒连接螺栓(13)连接固定。
10.根据权利要求1所述的刚度阻尼试验装置，其特征在于，所述控制传感器(7)为拉线位移传感器。
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