CN109506912A - 一种无人直升机主桨毂中央件疲劳试验装置 - Google Patents

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李清蓉
蔡明�
谭峰
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Abstract

本申请属于无人直升机主桨毂中央件疲劳试验技术领域领域，具体涉及一种无人直升机主桨毂中央件疲劳试验装置，包括：旋翼模拟轴，其一端为固定端，另一端为支撑端，固定端用于与主桨毂中央件固定连接；柔性梁假件，其一端为连接端，另一端为加载端，连接端用于与主桨毂中央件连接；离心力加载装置，与加载端连接，以为主桨毂中央件施加离心力；摆振力加载装置，与柔性梁假件外壁连接，以为主桨毂中央件施加摆振力；挥舞力加载装置，与柔性梁假件外壁连接，以为主桨毂中央件施加挥舞力；其中，离心力的方向、摆振力的方向以及挥舞力的方向相互垂直。

Description

一种无人直升机主桨毂中央件疲劳试验装置
技术领域
本申请属于无人直升机主桨毂中央件疲劳试验技术领域领域，具体涉及一种无人直升机主桨毂中央件疲劳试验装置。
背景技术
无人直升机主桨毂中央件是无人直升机球柔性桨毂中的典型复杂动部件，它通过相关部件承受来自桨叶的全部载荷，在地面对其进行疲劳试验研究，确定其疲劳特性及薄弱部位，可为其结构的改进、优化，确定其维修周期、制定维修方法，以及评估其寿命提供试验依据。
无人直升机主桨毂中央件结构如图1所示，其上具有固定安装孔1，以及在中央件支臂2上开设的多组相对的柔性梁连接孔3。当前，缺少一种能够模拟无人直升机主桨毂中央件受力边界条件的疲劳试验装置，在地面对其进行疲劳试验研究中，不能有效的对其进行加载，从而不能够得到准确的试验数据。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供一种无人直升机主桨毂中央件疲劳试验装置，以解决或减轻上述至少一方面的缺陷。
本申请的技术方案是：
一种无人直升机主桨毂中央件疲劳试验装置，包括：
旋翼模拟轴，其一端为固定端，另一端为支撑端，固定端用于与主桨毂中央件固定连接；
柔性梁假件，其一端为连接端，另一端为加载端，连接端用于与主桨毂中央件连接；
离心力加载装置，与加载端连接，以为主桨毂中央件施加离心力；
摆振力加载装置，与柔性梁假件外壁连接，以为主桨毂中央件施加摆振力；
挥舞力加载装置，与柔性梁假件外壁连接，以为主桨毂中央件施加挥舞力；其中，
离心力的方向、摆振力的方向以及挥舞力的方向相互垂直。
根据本申请的至少一个实施例，旋翼模拟轴与主桨毂中央件固定连接时，固定端固定设置在主桨毂中央件的固定安装孔内；
连接端设置有连接单耳片；
连接端与主桨毂中央件连接时，连接单耳片设置在主桨毂中央件的两个支臂之间，柔性梁连接螺栓穿过两个支臂上的柔性梁连接孔以及连接单耳片上的通孔设置。
根据本申请的至少一个实施例，支撑端设置有支撑圆盘；
上述疲劳试验装置还包括有：
过渡轴，其一端设置有过渡圆盘，另一端设置有固定圆盘，过渡圆盘与支撑圆盘对接，且通过螺栓连接；
试验平台，固定圆盘通过螺栓固定在支撑平台上。
根据本申请的至少一个实施例，离心力加载装置包括：
离心过渡接头，一端与连接端连接；
离心作动筒，其一端与离心过渡接头的另一端连接。
根据本申请的至少一个实施例，离心力加载装置还包括有两个滑轮，通过钢丝绳连接；其中，
一个滑轮设置在离心过渡接头远离离心作动筒的一端；
另一个滑轮设置在连接端。
根据本申请的至少一个实施例，摆振力加载装置包括：
摆振连接组件，与柔性梁假件外壁连接；
摆振过渡接头，一端与摆振连接组件连接；
摆振作动筒，一端与摆振过渡接头的另一端连接。
根据本申请的至少一个实施例，摆振连接组件包括：
摆振套，其一端的内壁设置有摆振套限位凸出，摆振过渡接头远离摆振作动筒的一端螺接在摆振套的外壁；
摆振调心滚子轴承，设置摆振套内部；
摆振环，在摆振套另一端端面固定设置，其靠近摆振套一侧的壁面设置有摆振环限位凸出；其中，摆振环限位凸出与摆振套限位凸出配合夹紧摆振调心滚子轴承的外圈；
摆振紧定套，与摆振调心滚子轴承内圈配合设置，且套接在柔性梁假件上。
根据本申请的至少一个实施例，摆振力加载装置还包括有：
摆振限位板，套接固定在柔性梁假件上，其上沿柔性梁假件轴向开设有多个摆振限位通孔，各个摆振限位通孔沿周向均匀分布；
多个摆振限位螺栓，每个摆振限位螺栓与一个振限位通孔螺纹配合连接，且与摆振环远离摆振套一侧的壁面抵接。
根据本申请的至少一个实施例，挥舞力加载装置包括：
挥舞套，其一端的内壁设置有挥舞套限位凸出；
挥舞调心滚子轴承，设置挥舞套挥舞套内部；
挥舞环，在挥舞套另一端端面固定设置，其靠近挥舞套一侧的壁面设置有挥舞环限位凸出；其中，挥舞环限位凸出与挥舞套限位凸出配合夹紧挥舞调心滚子轴承的外圈；
挥舞紧定套，与挥舞调心滚子轴承内圈配合设置，且套接在柔性梁假件上；
挥舞限位板，套接固定在柔性梁假件上，其上沿柔性梁假件轴向开设有多个挥舞限位通孔，各个挥舞限位通孔沿周向均匀分布；
多个挥舞限位螺栓，每个挥舞限位螺栓与一个振限位通孔螺纹配合连接，且与挥舞环远离挥舞套一侧的壁面抵接；
挥舞过渡接头，一端与挥舞套螺接；
挥舞作动筒，一端与挥舞过渡接头的另一端连接。
根据本申请的至少一个实施例，挥舞力加载装置还包括有挥舞加载支座，固定设置在试验平台上，挥舞作动筒远离挥舞过渡接头的一端与挥舞加载支座连接。
本申请至少存在以下有益技术效果：一种无人直升机主桨毂中央件疲劳试验装置，该试验装置可模拟无人直升机主桨毂中央件受力边界条件，使用其进行主桨毂中央件疲劳试验可得到便捷、有效的得到相关试验数据。
附图说明
图1是本申请实施例提供的无人直升机主桨毂中央件的结构示意图
图2是本申请实施例提供的无人直升机主桨毂中央件疲劳试验装置部分结构示意图；
图3是本申请实施例提供的无人直升机主桨毂中央件疲劳试验装置又一部分的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的摆振连接组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图4对本申请做进一步详细说明。
一种无人直升机主桨毂中央件疲劳试验装置，包括：
旋翼模拟轴4，其一端为固定端，另一端为支撑端，固定端用于与主桨毂中央件固定连接；
柔性梁假件5，其一端为连接端，另一端为加载端，连接端用于与主桨毂中央件连接；
离心力加载装置，与加载端连接，以为主桨毂中央件施加离心力；
摆振力加载装置，与柔性梁假件5外壁连接，以为主桨毂中央件施加摆振力；
挥舞力加载装置，与柔性梁假件5外壁连接，以为主桨毂中央件施加挥舞力；其中，
离心力的方向、摆振力的方向以及挥舞力的方向相互垂直。
在一些可选的实施例中，旋翼模拟轴4与主桨毂中央件固定连接时，固定端固定设置在主桨毂中央件的固定安装孔1内；连接端设置有连接单耳片；连接端与主桨毂中央件连接时，连接单耳片设置在主桨毂中央件的两个支臂2之间，柔性梁连接螺栓穿过两个支臂2上的柔性梁连接孔3以及连接单耳片上的通孔设置。
在一些可选的实施例中，支撑端设置有支撑圆盘；上述疲劳试验装置还包括有：过渡轴6，其一端设置有过渡圆盘，另一端设置有固定圆盘，过渡圆盘与支撑圆盘对接，且通过螺栓连接；试验平台7，固定圆盘通过螺栓固定在支撑平台上。
上述过渡轴6的高度可根据试验实际需求进行设定，其可实现旋翼模拟轴4与试验平台的过渡连接。
在一些可选的实施例中，离心力加载装置包括：离心过渡接头8，一端与连接端连接；离心作动筒9，其一端与离心过渡接头8的另一端连接。
在一些可选的实施例中，离心力加载装置还包括有两个滑轮10，通过钢丝绳连接；其中，一个滑轮10设置在离心过渡接头8远离离心作动筒9的一端；另一个滑轮10设置在连接端。
通过由上述两滑轮10及钢丝绳组成的滑轮组件，连接连接端与离心过渡接头8远离离心作动筒9的一端，其可保证所施加离心力的对中，以及离心力的稳定施加；此外，因为钢丝绳是柔性的，其可以保证离心力在卸载时，来自反向的推力不会施加到试验件上，可保护试验件。
在一些可选的实施例中，摆振力加载装置包括：摆振连接组件，与柔性梁假件5外壁连接；摆振过渡接头11，一端与摆振连接组件连接；摆振作动筒12，一端与摆振过渡接头11的另一端连接。
在一些可选的实施例中，摆振连接组件包括：摆振套13，其一端的内壁设置有摆振套限位凸出，摆振过渡接头11远离摆振作动筒12的一端螺接在摆振套13的外壁；摆振调心滚子轴承14，设置摆振套13内部；摆振环15，在摆振套13另一端端面固定设置，其靠近摆振套13一侧的壁面设置有摆振环限位凸出；其中，摆振环限位凸出与摆振套限位凸出配合夹紧摆振调心滚子轴承14的外圈；摆振紧定套16，与摆振调心滚子轴承14内圈配合设置，且套接在柔性梁假件5上。
采用上述试验装置进行试验时，摆振调心滚子轴承14可自动调心并能承受一定的径向和轴向载荷，其与摆振紧定套16配装，可自由在柔性梁假件5上滑动及固定，可方便的调节摆振力在柔性梁假件5上加载点的位置，以保证准确施加摆振力，满足试验要求。
在一些可选的实施例中，摆振力加载装置还包括有：摆振限位板17，套接固定在柔性梁假件5上，其上沿柔性梁假件5轴向开设有多个摆振限位通孔，各个摆振限位通孔沿周向均匀分布；多个摆振限位螺栓18，每个摆振限位螺栓18与一个振限位通孔螺纹配合连接，且与摆振环15远离摆振套13一侧的壁面抵接。
设置摆振限位板17以及摆振限位螺栓18，一方面可防止摆振套13扭转，另一方面也可限制摆振套13沿柔性梁假件5轴向蹿动。
在一些可选的实施例中，挥舞力加载装置包括：挥舞套19，其一端的内壁设置有挥舞套19限位凸出；挥舞调心滚子轴承，设置挥舞套19挥舞套19内部；挥舞环，在挥舞套19另一端端面固定设置，其靠近挥舞套19一侧的壁面设置有挥舞环限位凸出；其中，挥舞环限位凸出与挥舞套19限位凸出配合夹紧挥舞调心滚子轴承的外圈；挥舞紧定套，与挥舞调心滚子轴承内圈配合设置，且套接在柔性梁假件5上；挥舞限位板20，套接固定在柔性梁假件5上，其上沿柔性梁假件5轴向开设有多个挥舞限位通孔，各个挥舞限位通孔沿周向均匀分布；多个挥舞限位螺栓21，每个挥舞限位螺栓21与一个振限位通孔螺纹配合连接，且与挥舞环远离挥舞套19一侧的壁面抵接；挥舞过渡接头22，一端与挥舞套19螺接；
挥舞作动筒23，一端与挥舞过渡接头22的另一端连接。
在一些可选的实施例中，挥舞力加载装置还包括有挥舞加载支座24，固定设置在试验平台7上，挥舞作动筒23远离挥舞过渡接头22的一端与挥舞加载支座24连接。
在一些可选的实施例中，离心力加载装置还包括有离心加载支座25，离心作动筒9远离离心过渡接头8的一端与离心加载支座25连接。
在一些可选的实施例中，摆振力加载装置还包括有摆振加载支座26，摆振作动筒12远离摆振过渡接头11的一端与摆振加载支座26连接。
对于本领域技术人员容易理解的是，在使用本申请所公开的试验装置时，挥舞加载支座24、离心加载支座25以及摆振加载支座26可根据实际需要在适当位置固定，其高度可通过变底部的高度试验调节。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人直升机主桨毂中央件疲劳试验装置，其特征在于，包括：
旋翼模拟轴(4)，其一端为固定端，另一端为支撑端，所述固定端用于与主桨毂中央件固定连接；
柔性梁假件(5)，其一端为连接端，另一端为加载端，所述连接端用于与所述主桨毂中央件连接；
离心力加载装置，与所述加载端连接，以为所述主桨毂中央件施加离心力；
摆振力加载装置，与所述柔性梁假件(5)外壁连接，以为所述主桨毂中央件施加摆振力；
挥舞力加载装置，与所述柔性梁假件(5)外壁连接，以为所述主桨毂中央件施加挥舞力；其中，
所述离心力的方向、所述摆振力的方向以及所述挥舞力的方向相互垂直。
2.根据权利要求1所述的疲劳试验装置，其特征在于，
所述旋翼模拟轴(4)与所述主桨毂中央件固定连接时，所述固定端固定设置在所述主桨毂中央件的固定安装孔(1)内；
所述连接端设置有连接单耳片；
所述连接端与所述主桨毂中央件连接时，所述连接单耳片设置在所述主桨毂中央件的两个支臂(2)之间，柔性梁连接螺栓穿过两个所述支臂(2)上的柔性梁连接孔(3)以及所述连接单耳片上的通孔设置。
3.根据权利要求1所述的疲劳试验装置，其特征在于，
所述支撑端设置有支撑圆盘；
还包括有：
过渡轴(6)，其一端设置有过渡圆盘，另一端设置有固定圆盘，所述过渡圆盘与所述支撑圆盘对接，且通过螺栓连接；
试验平台(7)，所述固定圆盘通过螺栓固定在所述支撑平台上。
4.根据权利要求1所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述离心力加载装置包括：
离心过渡接头(8)，一端与所述连接端连接；
离心作动筒(9)，其一端与所述离心过渡接头(8)的另一端连接。
5.根据权利要求3所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述离心力加载装置还包括有两个滑轮(10)，通过钢丝绳连接；其中，
一个所述滑轮(10)设置在所述离心过渡接头(8)远离所述离心作动筒(9)的一端；
另一个所述滑轮(10)设置在所述连接端。
6.根据权利要求1所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述摆振力加载装置包括：
摆振连接组件，与所述柔性梁假件(5)外壁连接；
摆振过渡接头(11)，一端与所述摆振连接组件连接；
摆振作动筒(12)，一端与所述摆振过渡接头(11)的另一端连接。
7.根据权利要求6所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述摆振连接组件包括：
摆振套(13)，其一端的内壁设置有摆振套限位凸出，所述摆振过渡接头(11)远离所述摆振作动筒(12)的一端螺接在所述摆振套(13)的外壁；
摆振调心滚子轴承(14)，设置所述摆振套(13)内部；
摆振环(15)，在所述摆振套(13)另一端端面固定设置，其靠近所述摆振套(13)一侧的壁面设置有摆振环限位凸出；其中，所述摆振环限位凸出与所述摆振套限位凸出配合夹紧所述摆振调心滚子轴承(14)的外圈；
摆振紧定套(16)，与所述摆振调心滚子轴承(14)内圈配合设置，且套接在所述柔性梁假件(5)上。
8.根据权利要求7所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述摆振力加载装置还包括有：
摆振限位板(17)，套接固定在所述柔性梁假件(5)上，其上沿所述柔性梁假件(5)轴向开设有多个摆振限位通孔，各个所述摆振限位通孔沿周向均匀分布；
多个摆振限位螺栓(18)，每个所述摆振限位螺栓(18)与一个所述振限位通孔螺纹配合连接，且与所述摆振环(15)远离所述摆振套(13)一侧的壁面抵接。
9.根据权利要求3所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述挥舞力加载装置包括：
挥舞套(19)，其一端的内壁设置有挥舞套(19)限位凸出；
挥舞调心滚子轴承，设置所述挥舞套(19)挥舞套(19)内部；
挥舞环，在所述挥舞套(19)另一端端面固定设置，其靠近所述挥舞套(19)一侧的壁面设置有挥舞环限位凸出；其中，所述挥舞环限位凸出与所述挥舞套(19)限位凸出配合夹紧所述挥舞调心滚子轴承的外圈；
挥舞紧定套，与所述挥舞调心滚子轴承内圈配合设置，且套接在所述柔性梁假件(5)上；
挥舞限位板(20)，套接固定在所述柔性梁假件(5)上，其上沿所述柔性梁假件(5)轴向开设有多个挥舞限位通孔，各个所述挥舞限位通孔沿周向均匀分布；
多个挥舞限位螺栓(21)，每个所述挥舞限位螺栓(21)与一个所述振限位通孔螺纹配合连接，且与所述挥舞环远离所述挥舞套(19)一侧的壁面抵接；
挥舞过渡接头(22)，一端与所述挥舞套(19)螺接；
挥舞作动筒(23)，一端与所述挥舞过渡接头(22)的另一端连接。
10.根据权利要求9所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述挥舞力加载装置还包括有挥舞加载支座(24)，固定设置在所述试验平台(7)上，所述挥舞作动筒(23)远离所述挥舞过渡接头(22)的一端与所述挥舞加载支座(24)连接。
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