CN104865123A - 飞机牵引杆强度、刚度试验夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞机牵引杆强度、刚度试验夹具，在试验件的前端牵引环与主加载机构的一端通过连接销连接，主加载机构可通过自身的轴承在滑道机构导轨内自由滑动，在滑道机构的空腔端部设置定滑轮Ⅰ，位于滑道机构内的主加载机构的另一端设有两个方向的加载接头分别连接两根钢丝绳；试验件的后端接头与模拟前起落架夹具连接，试验件的钢丝绳绕过两个承力立柱的定滑轮Ⅱ与模拟主起落架夹具连接，由于钢索末端接头为耳片形式可直接与现有连接件进行连接。该试验夹具实现了试验件的连接方式和受力状态与使用状态一致，在高载情况下保证压向载荷不产生侧向分力，同时占据空间小，制造成本低。该试验方法安全可靠，同时测量的数据真实有效，大大提高了试验的效率。

Description

飞机牵引杆强度、刚度试验夹具及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种飞机牵引杆强度、刚度试验夹具及其使用方法，用于飞机结构强度、刚度试验加载技术。

背景技术

在目前飞机零部件的结构强度、刚度试验有两种试验方法，一种是直接在机身上进行试验，试验需要一架飞机，试验所得的数据准确、可靠，但由于成本非常的高，危险性也相对比较大，现在此方法一般不采用；另一种是设计试验夹具，将被试验的零部件安装在试验夹具上模拟其受力状态进行试验，这种试验方法具有成本低、风险小的特点，现已被广泛使用，因此，任何试验采用第二组方法都必须根据相关的数据进行设计计算，是一个从无到有的过程，而每一个试验夹具都必须保证试验件的试验状态与使用状态的相似度最大化、试验夹具必须有足够的强度和刚度，不会因夹具的变形或者破坏给试验结果带来误差、夹具要具有良好的加工工艺性和安装工艺性。飞机牵引杆自身尺寸较大，为了避免在施加载荷时产生侧向分力，影响试验的结果，加载方向必须与自身基准轴线重合，以实现正、负方向及侧向载荷准确的施加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种飞机牵引杆强度、刚度试验夹具及其使用方法，该试验夹具实现了试验件的连接方式和受力状态与使用状态一致，在高载情况下保证压向载荷不产生侧向分力，同时占据空间小，制造成本低。该试验方法安全可靠，同时测量的数据真实有效，大大提高了试验的效率。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种飞机牵引杆强度、刚度试验夹具，在试验件的前端牵引环与主加载机构的一端通过连接销连接，主加载机构可通过自身的轴承在滑道机构导轨内自由滑动,在滑道机构的空腔端部设置定滑轮Ⅰ，位于滑道机构内的主加载机构的另一端设有两个方向的加载接头分别连接两根钢丝绳，一根为向外侧P1拉动的钢丝绳，另一根向内绕过定滑轮Ⅰ从滑道机构内端沿P2力的方向穿出；在试验件的后端连接模拟主、前起落架夹具连接。

所述的模拟主、前起落架夹具是由模拟主起落架夹具、模拟前起落架夹具和承力立柱组成；模拟前起落架夹具的中心面与滑道机构8的中心面位于同一竖直面上，两个承力立柱对称设置在模拟前起落架夹具的后方，在承力立柱上设有定滑轮Ⅱ，钢丝绳的中间绕过试验件的定位圆盘，穿过试验件的定位角点后，分别从上至下的绕过对应侧承力立柱上的定滑轮Ⅱ，然后与模拟前起落架夹具前方对称设置的模拟主起落架夹具连接。

一种采用飞机牵引杆强度、刚度试验夹具测量试验件的方法，包括以下步骤：

1）用激光标线仪在现场画一条足够长的基准轴线，以确定安装后的滑道机构、模拟前起落架夹具和试验件的轴线在同一条基准轴线上；

2）在滑道机构内装配主加载机构，同时将主加载机构端部两个方向的加载接头的一根钢丝绳从前端P1方向穿出，另一根绕过定滑轮Ⅰ从滑道机构内端沿P2力的方向穿出；

3）将两个承力立柱分别位于模拟前起落架夹具的两侧，将试验件中的钢丝绳绕过承力立柱上的定滑轮Ⅱ，通过设定定滑轮Ⅱ的位置，保证钢丝绳所受载荷与设计相符，然后将钢丝绳的末端与模拟主起落架夹具连接；

4）拉伸载荷的施加：利用钢丝绳对主加载机构沿P1方向施加外力，主加载机构在滑道机构内滑动，施加的力即传递到试验件上，从而通过传感器来实施监测试验件受外力拉伸的数据；

5）压向载荷的施加：利用绕过定滑轮Ⅰ的钢丝绳沿P2方向施加外力，通过定滑轮Ⅰ将力的方向改变，以向上拉力的形式使主加载机构在滑道机构中进行滑动，从而对试验件施加反向的载荷，此时由主加载机构中的轴承及滑道机构的导轨保证所施加载荷的不产生侧向分力，通过传感器来实施监测试验件所受压力的数据。

该飞机牵引杆强度、刚度试验夹具实现了试验件的连接方式、受力状态与使用状态基本一致，夹具安装起来简单快捷，避免了试验件、夹具的安装状态对试验结果带来的影响。定滑轮机构起变向作用，完成了试验件钢索的固定，可以在受力的大小不变，同时改变力的方向，解决了试验件过大、场地施展不开的问题，又能保证载荷施加的真实有效性。

两个承力立柱固定定滑轮机构，可以承受2倍以上的试验载荷。滑道机构可以准确施加拉、压载荷，避免在加载过程中因夹具或试验件的变形以及活结的连接对试验件产生测向分力而对试验的结果带来影响或使试验件破坏。

由于飞机牵引杆的结构形式有类似之处，所以其他飞机牵引杆也可以用此类夹具进行试验，降低了产品制造的成本，本发明具有很强的实用性。

附图说明

图1为飞机牵引杆强度、刚度试验夹具的立体图。

图2为滑道机构的横向剖视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种飞机牵引杆强度、刚度试验夹具，在试验件5的前端牵引环与主加载机构7的一端通过连接销6连接，主加载机构7可通过自身的轴承及滑道机构8导轨在滑道机构8内自由滑动,在滑道机构8的空腔端部设置定滑轮Ⅰ9，位于滑道机构8内的主加载机构7的另一端设有两个方向的加载接头分别连接两根钢丝绳，一根为向外侧P1拉动的钢丝绳，另一根向内绕过定滑轮Ⅰ9从滑道机构8内端沿P2力的方向穿出；在试验件5的后端连接模拟主、前起落架夹具10，试验件的后端接头与模拟前起落架夹具4连接，试验件的钢丝绳绕过两个承力立柱2的定滑轮3与模拟主起落架夹具连接，由于钢索末端接头为耳片形式可直接与现有连接件进行连接。

所述的模拟主、前起落架夹具10是由位于中间的模拟前起落架夹具4和两个对称设置的承力立柱2组成，在承力立柱2上设有定滑轮Ⅱ3，钢丝绳的中间绕过试验件的定位圆盘，穿过试验件的定位角点后，分别从上至下的绕过对应侧承力立柱2上的定滑轮Ⅱ3，然后与模拟主起落架夹具1连接。

一种采用飞机牵引杆强度、刚度试验夹具测量试验件的方法，包括以下步骤：

1）用激光标线仪在现场画一条足够长的基准轴线，以确定安装后的滑道机构8、模拟前起落架夹具4和试验件5的轴线在同一条基准轴线上；

2）在滑道机构8内装配主加载机构7，同时将主加载机构7端部两个方向的加载接头的一根钢丝绳从前端P1方向穿出，另一根绕过定滑轮Ⅰ9从滑道机构8内端沿P2力的方向穿出；

3）将主加载机构7置于中间位置，用连接销将主加载机构7与试验件5的前端牵引环进行连接，保证销钉与试验夹具、试验件的装配关系；

4）通过试验件的长度及基准轴线确定模拟前起落架夹具的位置，安装时保证试验件5轴线与主加载架构7的轴线、模拟前起落架夹具4的中心轴线三线重合，用以保证加载精度；

5）将两个承力立柱2分别位于模拟前起落架夹具的两侧，将试验件5中的钢丝绳绕过承力立柱2上的定滑轮Ⅱ3，通过设定定滑轮Ⅱ3的位置，保证钢丝绳所受载荷与设计相符，然后将钢丝绳的末端与模拟主起落架夹具1连接，由于定滑轮只改变力的方向不改变力的大小，所以夹具1的位置可根据实际情况进行选定；

6）拉伸载荷的施加：利用钢丝绳对主加载机构7沿P1方向施加外力，主加载机构7在滑道机构8内滑动，施加的力即传递到试验件5上，从而通过传感器来实施监测试验件5受外力拉伸的数据，此时试验件后端的钢丝绳将会随着载荷的增加而随之增大，两根立柱会承受近2倍的载荷，这样连接方式保证了试验的有效性，也可以解决因为试验件尺寸过大而影响试验的实施；

7）压向载荷的施加：由于压向载荷施加比较困难，所以利用绕过定滑轮Ⅰ9的钢丝绳沿P2方向施加外力，通过定滑轮Ⅰ9将力的方向改变，以向上拉力的形式使主加载机构7在滑道机构8中进行滑动，从而通过连接销6对试验件5施加压向的载荷，此时由主加载机构中的轴承及滑道机构8的导轨保证所施加载荷的不产生侧向分力，避免试验件5因连接处的间隙所受到附加弯矩，也不会因为活结的连接而使加载过程中试验件5出现失稳的现象，进而通过传感器来实施监测试验件5所受压力的数据。

Claims (3)

1.一种飞机牵引杆强度、刚度试验夹具，其特征在于：在试验件（5）的前端牵引环与主加载机构（7）的一端通过连接销（6）连接，主加载机构（7）可通过自身的轴承在滑道机构（8）导轨内自由滑动,在滑道机构（8）的空腔端部设置定滑轮Ⅰ（9），位于滑道机构（8）内的主加载机构（7）的另一端设有两个方向的加载接头分别连接两根钢丝绳，一根为向外侧P1拉动的钢丝绳，另一根向内绕过定滑轮Ⅰ（9）从滑道机构（8）内端沿P2力的方向穿出；在试验件（5）的后端连接模拟主、前起落架夹具（10）连接。

2.如权利要求1所述的飞机牵引杆强度、刚度试验夹具，其特征在于：所述的模拟主、前起落架夹具（10）是由模拟主起落架夹具（1）、模拟前起落架夹具（4）和承力立柱（2）组成；模拟前起落架夹具（4）的中心面与滑道机构8的中心面位于同一竖直面上，两个承力立柱（2）对称设置在模拟前起落架夹具（4）的后方，在承力立柱（2）上设有定滑轮Ⅱ（3），钢丝绳的中间绕过试验件的定位圆盘，穿过试验件的定位角点后，分别从上至下的绕过对应侧承力立柱（2）上的定滑轮Ⅱ（3），然后与模拟前起落架夹具（4）前方对称设置的模拟主起落架夹具（1）连接。

3.一种采用飞机牵引杆强度、刚度试验夹具测量试验件的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）用激光标线仪在现场画一条足够长的基准轴线，以确定安装后的滑道机构（8）、模拟前起落架夹具（4）和试验件（5）的轴线在同一条基准轴线上；

2）在滑道机构（8）内装配主加载机构（7），同时将主加载机构（7）端部两个方向的加载接头的一根钢丝绳从前端P1方向穿出，另一根绕过定滑轮Ⅰ（9）从滑道机构（8）内端沿P2力的方向穿出；

3）将两个承力立柱（2）分别位于模拟前起落架夹具（4）的两侧，将试验件（5）中的钢丝绳绕过承力立柱（2）上的定滑轮Ⅱ（3），通过设定定滑轮Ⅱ（3）的位置，保证钢丝绳所受载荷与设计相符，然后将钢丝绳的末端与模拟主起落架夹具（1）连接；

4）拉伸载荷的施加：利用钢丝绳对主加载机构（7）沿P1方向施加外力，主加载机构（7）在滑道机构（8）内滑动，施加的力即传递到试验件（5）上，从而通过传感器来实施监测试验件（5）受外力拉伸的数据；

5）压向载荷的施加：利用绕过定滑轮Ⅰ（9）的钢丝绳沿P2方向施加外力，通过定滑轮Ⅰ（9）将力的方向改变，以向上拉力的形式使主加载机构（7）在滑道机构（8）中进行滑动，从而对试验件（5）施加反向的载荷，此时由主加载机构中的轴承及滑道机构（8）的导轨保证所施加载荷的不产生侧向分力，通过传感器来实施监测试验件（5）所受压力的数据。