CN103604593B - 平面式弹射起飞舰载机前起落架静力试验加载装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种平面式弹射起飞舰载机前起落架静力试验加载装置，包括平面式试验台架、起落架、侧向载荷加载装置、航向载荷加载装置、垂向载荷加载装置、弹射载荷加载装置、牵制载荷加载装置和系留载荷加载装置。在现有的加载技术之上，设计一套能施加弹射、牵制和系留载荷的加载装置，在一个试验台上完成了弹射起飞舰载机的垂向、航向、侧向、弹射、牵制和系留载荷加载，无需更换工装，并且所有加载点均固定在框架式试验台内，加载时构成自平衡受力体系，试验台座受力较小，便于固定，精确度高。
Description
技术领域
本发明涉及航空设备检测领域，具体是一种平面式弹射起飞舰载机前起落架静力试验加载装置。
背景技术
全尺寸飞机起落架静力试验，主要对起落架结构性能进行测试，考核起落架的承载能力。试验时需针对起落架受到的载荷工况，施加各方向上的载荷，模拟其真实受载情况。目前，对于传统的飞机前起落架静力试验，一般采用将起落架倒置，设计假轮，通过假轮连接，将加载作动筒上的载荷传递到起落架上，在传递过程中要求不改变载荷的大小及方向，以此来模拟起落架上所受到的垂向、航向、侧向载荷。而对于弹射起飞的舰载机前起落架除了轮轴处所受的三向载荷外，还将受到弹射、牵制、系留等载荷。特别是弹射载荷属于超大载荷，载荷方向与水平方向呈一定夹角，如果继续使用液压作动筒直接加载势必会增加试验支持系统的复杂性，增加试验加载难度，国内尚无先例。
另一方面，全尺寸起落架静力试验一般采用充全油的方式调节缓冲器行程并且锁定转弯机构，而在试验时多次调节缓冲器行程后往往难以保证全油状态，在实际试验过程中可能出现由非全油状态造成的间隙位移问题，导致载荷传递路径出现改变，试验结果产生较大误差。
发明内容
本发明为了解决目前弹射起飞舰载机前起落架静力试验时的加载问题，提供了一套针对弹射起飞前起落架静力试验加载方案，满足弹射起飞舰载机的各个载荷工况，结构设计合理，载荷模拟精确，适用于同类型的弹射起飞舰载机前起落架静力试验。
本发明包括平面式试验台架、起落架、侧向载荷加载装置、航向载荷加载装置、垂向载荷加载装置、弹射载荷加载装置、牵制载荷加载装置和系留载荷加载装置。
其中，起落架分别通过上端的加载夹具和下端的支撑夹具倒置安装于试验台架中央；
所述的弹射载荷加载装置包括弹射连杆、弹射杠杆、弹射杠杆支座和弹射加载作动筒，弹射杠杆支座固定在试验台架上，弹射杠杆与弹射杠杆支座连接，以连接点为支点，一端通过弹射连杆连接到起落架的弹射点，另一端与固定在试验台架上的弹射加载作动筒连接；
所述的牵制载荷加载装置包括牵制支座耳片、牵制杠杆和牵制加载作动筒，牵制杠杆通过十字接头与起落架牵制点相连，以连接点为支点，一端通过牵制支座耳片固定在试验台架上，另一端与牵制加载作动筒相连，牵制加载作动筒通过加载板固定在试验台架上。
所述的系留载荷加载装置包括刚性连杆、系留加载作动筒和摇臂杠杆，系留加载作动筒固定在试验台架侧面，系留加载作动筒两端依次通过摇臂杠杆和刚性连杆与起落架上的系留环相连。
进一步改进，所述的刚性连杆中间装有载荷传感器。
进一步改进，所述的侧向载荷加载装置包括通过假轮与起落架连接的侧向加载作动筒。
进一步改进，所述的侧向加载作动筒固定在三脚台架上。
进一步改进，所述的航向载荷加载装置包括通过假轮与起落架连接的航向加载作动筒，航向加载作动筒通过加载板连接在试验台架上。
进一步改进，所述的垂向载荷加载装置包括垂向杠杆、垂向加载作动筒和垂向拉杆，垂向杠杆以假轮为支点，垂向杠杆一端通过垂向加载作动筒连接到试验台架底部，另一端通过垂向拉杆连接到试验台架底部。
进一步改进，所述的垂向杠杆和垂向拉杆之间装有垂向万向节。
本发明的有益效果在于：
1、可在试验台上完成弹射起飞舰载机前起落架的垂向、航向、侧向、弹射、牵制、系留载荷的施加，无需更换工装；
2、加载端及受载点均在试验台架内，加载时构成自平衡受力体系，试验台座仅承受试验台自身重力，便于固定，对场地要求较小；
3、万向节关节轴承的设计使得加载时连杆的受力形式始终为二力杆，无附加弯矩，载荷传递更为准确；
4、加载点分布合理，由于是自平衡结构，试验台架将承受所有的支反力，根据载荷传递路径设计加强结构，使得试验台架的受载更为合理；
5、侧向载荷施加采用活动式的三角台架，工装安装灵活，占用空间小，试验观察视野开阔。
附图说明
图1为静力试验整体安装示意图。
图2为轮轴处三向加载示意图。
图3为弹射及牵制加载系统示意图。
图4为系留载荷加载示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
静力试验整体安装示意图如图1所示，包括平面式试验台架1、起落架2以及通过加载作动筒3进行载荷加载的侧向载荷加载装置、航向载荷加载装置、垂向载荷加载装置、弹射载荷加载装置、牵制载荷加载装置和系留载荷加载装置。对弹射起飞舰载机前起落架静力加载试验，需要将起落架2倒置安装于试验台架1上，起落架与试验台架之间通过支撑夹具5和加载夹具4相连。
图2为轮轴处三向加载示意图。对于弹射起飞舰载机前起落架而言，其受侧向载荷较小，且载荷工况较少。在施加侧向载荷时采用作动筒13直接加载的方式，安装活动式的三角台架14以固定加载作动筒。在无侧向载荷的工况下可将三角台架移除，以减少试验台架的占地面积。
考虑到单个作动筒加载能力及加载空间的限制，垂向载荷的施加采用杠杆放大。垂向杠杆7与假轮6的垂向耳片相连，垂向杠杆的一端与垂向加载作动筒8相连，另一端与垂向拉杆10相连。加载时轮轴处受到的垂向有效载荷为液压作动筒提供的载荷及垂向连杆上的载荷之和。所述的垂向杠杆7和垂向拉杆10之间装有垂向万向节9，使得加载时拉杆的受力形式始终为二力杆，无附加弯矩，载荷传递更为准确。
航向载荷的施加采用液压作动筒直接加载的方式，航向加载作动筒11通过加载板12固定于试验台架上。作动筒可提供推拉载荷，通过假轮传递，作用于起落架轮轴中心处。
图3为弹射及牵制加载系统示意图。
弹射起飞舰载机前起落架受到大的弹射载荷，且弹射角度有一定的要求，因此施加弹射载荷时难度很大。本发明采用杠杆放大机构配合100吨级加载作动筒以满足弹射载荷的加载要求。弹射杠杆支座20固定在试验台架1上，弹射杠杆19与弹射杠杆支座20连接，以连接点为支点，一端通过弹射连杆18连接到起落架2，另一端与固定在试验台架1上的弹射加载作动筒21连接。加载时，加载作动筒施加载荷，通过杠杆的放大作用，载荷传递至延长杆上。延长杆及起落架弹射杆构成二力杆，不影响载荷的传递，满足弹射载荷加载要求。
施加牵制载荷时由于单个加载作动筒的加载能力限制，采用杠杆放大机构。牵制杠杆16通过十字接头与起落架2牵制点相连，以连接点为支点，一端通过牵制支座耳片15固定在试验台架1上，另一端与牵制加载作动筒17相连，牵制加载作动筒17通过加载板12固定在试验台架1上。
图4为系留载荷加载示意图。系留加载采用单个作动筒进行双边对称加载。作动筒加载时加载端提供载荷，利用作动筒的双边加载特性进行系留载荷的双边对称加载。系留加载作动筒24连接在试验台架1侧面，系留加载作动筒24两端依次通过摇臂杠杆25和刚性连杆22与起落架2上的系留环相连。
控制作动筒加载的载荷传感器23安装于刚性连杆之间，以避免由于摩擦力产生的加载误差。
当需要单边加载系留载荷时，可将作动筒支座端固定于试验台架上，此时作动筒只在加载端提供有效载荷，可实现系留载荷的单边加载。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种平面式弹射起飞舰载机前起落架静力试验加载装置，其特征在于：包括平面式试验台架（1）、起落架（2）、侧向载荷加载装置、航向载荷加载装置、垂向载荷加载装置、弹射载荷加载装置、牵制载荷加载装置和系留载荷加载装置；
其中，起落架（2）分别通过上端的加载夹具（4）和下端的支撑夹具（5）倒置安装于试验台架（1）中央；
所述的弹射载荷加载装置包括弹射连杆（18）、弹射杠杆（19）、弹射杠杆支座（20）和弹射加载作动筒（21），弹射杠杆支座（20）固定在试验台架（1）上，弹射杠杆（19）与弹射杠杆支座（20）连接，以连接点为支点，一端通过弹射连杆（18）连接到起落架（2）的弹射点，另一端与固定在试验台架（1）上的弹射加载作动筒（21）连接；
所述的牵制载荷加载装置包括牵制支座耳片（15）、牵制杠杆（16）和牵制加载作动筒（17），牵制杠杆（16）通过十字接头与起落架（2）牵制点相连，以连接点为支点，一端通过牵制支座耳片（15）固定在试验台架（1）上，另一端与牵制加载作动筒（17）相连，牵制加载作动筒（17）通过加载板（12）固定在试验台架（1）上；
所述的系留载荷加载装置包括刚性连杆（22）、系留加载作动筒（24）和摇臂杠杆（25），系留加载作动筒（24）固定在试验台架（1）侧面，系留加载作动筒（24）两端依次通过摇臂杠杆（25）和刚性连杆（22）与起落架（2）上的系留环相连。
2.根据权利要求1所述的平面式弹射起飞舰载机前起落架静力试验加载装置，其特征在于：所述的刚性连杆（22）中间装有载荷传感器（23）。
3.根据权利要求1或2所述的平面式弹射起飞舰载机前起落架静力试验加载装置，其特征在于：所述的侧向载荷加载装置包括通过假轮（6）与起落架（2）连接的侧向加载作动筒（13）。
4.根据权利要求3所述的平面式弹射起飞舰载机前起落架静力试验加载装置，其特征在于：所述的侧向加载作动筒（13）固定在三脚台架（14）上。
5.根据权利要求1或2所述的平面式弹射起飞舰载机前起落架静力试验加载装置，其特征在于：所述的航向载荷加载装置包括通过假轮（6）与起落架（2）连接的航向加载作动筒（11），航向加载作动筒（11）通过加载板（12）连接在试验台架（1）上。
6.根据权利要求1或2所述的平面式弹射起飞舰载机前起落架静力试验加载装置，其特征在于：所述的垂向载荷加载装置包括垂向杠杆（7）、垂向加载作动筒（8）和垂向拉杆（10），垂向杠杆（7）以假轮（6）为支点，垂向杠杆（7）一端通过垂向加载作动筒（8）连接到试验台架（1）底部，另一端通过垂向拉杆（10）连接到试验台架（1）底部。
7.根据权利要求6所述的平面式弹射起飞舰载机前起落架静力试验加载装置，其特征在于：所述的垂向杠杆（7）和垂向拉杆（10）之间装有垂向万向节（9）。
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