CN105571841A - 一种壁板结构过载试验设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞机机载功能安装单元强度测试领域，特别是涉及一种壁板结构过载试验设备。壁板结构过载试验设备包括：壁板结构；设备模拟架，固定设置在壁板结构上，顶部具有载荷加载端；支持平板，通过支持梁平行且固定在壁板结构上表面，载荷加载端伸出通孔；第一导向滑轮机构，固定设置在支持平板上表面；第二导向滑轮机构，固定设置在支持平板上表面；第一加载绳索、第二加载绳索和第三加载绳索与载荷加载端固定连接；加载设备，用于向第一加载绳索、第二加载绳索、第三加载绳索施加惯性载荷。本发明的壁板结构过载试验设备能够实现载荷方向转化，来适应不同工况过载方向的变化，可能会解决空间问题，减少换装，大大降低试验成本。

Description

一种壁板结构过载试验设备

技术领域

本发明涉及飞机机载功能安装单元强度测试领域，特别是涉及一种壁板结构过载试验设备。

背景技术

飞机机载功能安装单元(壁板结构)上往往需要安装多个设备，往往需要对多功能安装单元进行强度考核，强度考核时对其施加所安装的设备在不同飞行状态下的过载载荷。

当机载设备及机载设备安装单元的尺寸及重量较小时，可采用离心试验机模拟过载，这种试验方法更接近真实情况。但是当机载设备及机载设备安装单元的尺寸及重量较大时，一般的离心试验机就往往无法满足试验要求，设计新的离心试验装置来实现过载试验往往要花费较高的设计制造成本，大大增加了试验成本。

因此，当大尺寸的机载设备及机载设备安装单元进行过载试验时，可采用静力加载的方式来实现过载载荷。但是，往往机载设备数量较多，且不同飞行状态下过载载荷的大小及方向都不一样，过载方向多变，静力试验的载荷施加较为困难，不同过载工况的改变可能导致试验安装的完全改变，工装成本较大。机载设备及加载设备安装单元往往都是比较密集的布置，空间都比较狭小，直接对设备及设备安装单元的重心位置施加过载载荷较为困难；另外，现有过载载荷一般都非常小，会受到空间限制而无法对某些点直接施加过载载荷，且当载荷工况变化时，需对试验装置进行大量改动才能重新施加，浪费时间及资源。

发明内容

本发明的目的是提供了一种壁板结构过载试验设备，以解决上述至少一个技术问题。

本发明的技术方案是：

一种壁板结构过载试验设备，包括：

壁板结构，呈矩形，具有相互垂直的长边和短边；

设备模拟架，用于模拟壁板结构上安装的设备，所述设备模拟架的底部固定设置在所述壁板结构的上表面上，所述设备模拟架的顶部具有载荷加载端；

支持平板，通过支持梁平行且固定在所述壁板结构上表面，所述支持平板与所述壁板结构之间形成空腔，且所述支持平板上开设有与所述载荷加载端形状相匹配的通孔，所述载荷加载端伸出所述通孔；

第一导向滑轮机构，位于是所述载荷加载端的一侧，固定设置在所述支持平板上表面，所述第一导向滑轮机构的第一滑轮轴线与所述支持平板上表面，且所述第一滑轮轴线沿所述壁板结构的长边方向延伸；

第二导向滑轮机构，位于是所述载荷加载端的一侧，固定设置在所述支持平板上表面，所述第二导向滑轮机构的第二滑轮轴线与所述第一滑轮轴线位于同一平面内，且相互垂直；

第一加载绳索，与所述载荷加载端固定连接，且所述第一加载绳索的加载方向垂直于所述支持平板上表面方向；

第二加载绳索，连接所述载荷加载端，并绕过所述第一滑轮指向垂直于所述支持平板上表面方向；

第三加载绳索，连接所述载荷加载端，并绕过所述第二滑轮指向垂直于所述支持平板上表面方向；

加载设备，用于向所述第一加载绳索、第二加载绳索、第三加载绳索施加惯性载荷。

优选的，所述加载设备同时与所述第一加载绳索、第二加载绳索以及第三加载绳索远离所述支持平板的一端连接，用于同时向所述第一加载绳索、第二加载绳索以及第三加载绳索施加垂直于所述支持平板上表面的惯性载荷。

优选的，所述设备模拟架包括多个，每一个所述设备模拟架对应一个所述第一导向滑轮机构、所述第二导向滑轮机构、所述第一加载绳索、所述第二加载绳索以及所述第三加载绳索；

多个所述设备模拟架共同应用一个所述加载设备。

本发明的优点在于：

本发明的壁板结构过载试验设备，能够通过第一导向滑轮机构、第二导向滑轮机构、第一加载绳索、第二加载绳索以及第三加载绳索之间的配合实现载荷方向转化，来适应不同工况过载方向的变化，可能会解决空间问题，减少换装，大大降低试验成本。

附图说明

图1是本发明壁板结构过载试验设备的主视图；

图2是本发明壁板结构过载试验设备的立体结构示意图；

图3是本发明壁板结构过载试验设备中重点体现各加载绳索连接关系的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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发明保护范围的限制。

下面结合附图1至图3对本发明壁板结构过载试验设备做进一步详细说明。

本发明提供了一种壁板结构过载试验设备，其特征在于，包括壁板结构1、设备模拟架2、支持平板3、导向滑轮机构、加载绳索等。

壁板结构1又叫功能安装单元，属于常规机载部件，通常呈矩形，具有相互垂直的长边和短边，其上往往需要安装多个机载设备。

设备模拟架2用于模拟壁板结构1上安装的机载设备，设备模拟架2的底部固定设置在壁板结构1的上表面上；设备模拟架2可以根据需要设置为多种适合的形状结构，本实施例中，其包括一个矩形的底座，通过螺栓或焊接平行固定设置壁板结构1上表面；另外，设备模拟架2的顶部具有载荷加载端21，载荷加载端21呈柱状，载荷加载端21的横截面可以是圆或矩形等；载荷加载端21的垂直设置在设备模拟架2的底座上。

支持平板3也可以根据需要设置为多种适合的形状，本实施例中优选与壁板结构1结构基本类似；支持平板3通过支持梁31平行且固定在壁板结构1上表面，支持梁31位于壁板结构1与支持平板3之间，且位于左右两端(按照图1的视图方向)，支持平板3与壁板结构1之间形成空腔(未完全封闭)；进一步，在支持平板3上开设有与上述载荷加载端21形状相匹配的通孔，载荷加载端21垂直伸出通孔。

向滑轮机构包括两个，分别为第一导向滑轮机构4和第二导向滑轮机构5。

第一导向滑轮机构4包括安装座和第一滑轮41；第一导向滑轮机构4位于是载荷加载端21的一侧，固定设置在支持平板3上表面，具体是第一滑轮41通过安装座固定安装在支持平板3上表面；其中，第一导向滑轮机构4的第一滑轮41轴线与支持平板3上表面，且第一滑轮41轴线沿壁板结构1的长边方向延伸。

进一步，还包括第二加载绳索7，第二加载绳索7连接载荷加载端21，并绕过第一滑轮41指向垂直于支持平板3上表面方向，再通过加载设备对第二加载绳索7施加惯性载荷，从而实现对载荷加载端21施加载荷。并且，由于第一滑轮41的作用，能够将原本垂直于壁板结构1上表面方向的载荷转化成平行于壁板结构1上表面的载荷。其中，加载设备可以优选为液压作动筒。

第二导向滑轮机构5包括安装座和第二滑轮51；第二导向滑轮机构5位于是载荷加载端21的一侧，固定设置在支持平板3上表面，具体是第二滑轮51通过安装座固定安装在支持平板3上表面；其中，第二导向滑轮机构5的第二滑轮51轴线与第一滑轮41轴线位于同一平面内，且相互垂直。

进一步，还包括第三加载绳索8，第三加载绳索8连接载荷加载端21，并绕过第二滑轮51指向垂直于支持平板3上表面方向；并且，参照图2和图3所示，由于第一滑轮41与第二滑轮51的布局方式，使得第三加载绳索8对载荷加载端21的施力方向垂直于第二加载绳索8对载荷加载端21的施力方向。再通过加载设备对第三加载绳索8施加惯性载荷，从而实现对载荷加载端21施加载荷。并且，由于第二滑轮51的作用，能够将原本垂直于壁板结构1上表面方向的载荷转化成平行于壁板结构1上表面的载荷。

本发明还包括第一加载绳索6，第一加载绳索6与载荷加载端21固定连接，且第一加载绳索6的加载方向垂直于支持平板3上表面方向；通过加载设备对第一加载绳索6施加惯性载荷，从而实现对载荷加载端21施加载荷。

本发明的壁板结构过载试验设备，能够通过第一导向滑轮机构4、第二导向滑轮机构5、第一加载绳索6、第二加载绳索7以及第三加载绳索8之间的配合实现载荷方向转化，来适应不同工况过载方向的变化，可能会解决空间问题，减少换装，大大降低试验成本。

进一步，本发明的壁板结构过载试验设备中，第一加载绳索6、第二加载绳索7以及第三加载绳索8可以分别通过一个加载设备进行加载，也可以通过同一个加载设备进行加载；本实施例中，特别如图3中所示，可以通过一根第一杠杆先将第二加载绳索7和第三加载绳索8连接，再通过一根第二杠杆将第一加载绳索6与第一杠杆连接，最后通过一个加载设备向第二杠杆施加载荷，从而达到同时向第一加载绳索6、第二加载绳索7以及第三加载绳索8施加载荷的目的。

进一步，本发明的壁板结构过载试验设备中，一块壁板结构1上可以设置一个或多个设备模拟架2；选取多个时，用于模拟多个记载设备的安装，并且，每一个设备模拟架2分别对应一个第一导向滑轮机构4、一个第二导向滑轮机构5、一个第一加载绳索6、一个第二加载绳索7以及一个第三加载绳索8；如图2和图3所示，本实施例中，优选一块壁板结构1上均匀设置6个设备模拟架2。另外，根据上述3根加载绳索采用同一个加载设备的连接原理，本实施例中，如图3所示，6个设备模拟架2的共计18根加载绳索，同样可以只采用一个加载设备进行施加载荷，施载点如图中的A点位置。

本发明能够利用静力试验加载技术，将壁板结构上多个设备的过载载荷集合成单一载荷进行加载，且可进行多个方向的过载试验加载方法，适应不同工况过载方向的变化，可能会解决空间问题，减少换装，大大降低试验成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种壁板结构过载试验设备，其特征在于，包括：

壁板结构(1)，呈矩形，具有相互垂直的长边和短边；

设备模拟架(2)，用于模拟壁板结构(1)上安装的设备，所述设备模拟架(2)的底部固定设置在所述壁板结构(1)的上表面上，所述设备模拟架(2)的顶部具有载荷加载端(21)；

支持平板(3)，通过支持梁(31)平行且固定在所述壁板结构(1)上表面，所述支持平板(3)与所述壁板结构(1)之间形成空腔，且所述支持平板(3)上开设有与所述载荷加载端(21)形状相匹配的通孔，所述载荷加载端(21)伸出所述通孔；

第一导向滑轮机构(4)，位于是所述载荷加载端(21)的一侧，固定设置在所述支持平板(3)上表面，所述第一导向滑轮机构(4)的第一滑轮(41)轴线与所述支持平板(3)上表面，且所述第一滑轮(41)轴线沿所述壁板结构(1)的长边方向延伸；

第二导向滑轮机构(5)，位于是所述载荷加载端(21)的一侧，固定设置在所述支持平板(3)上表面，所述第二导向滑轮机构(5)的第二滑轮(51)轴线与所述第一滑轮(41)轴线位于同一平面内，且相互垂直；

第一加载绳索(6)，与所述载荷加载端(21)固定连接，且所述第一加载绳索(6)的加载方向垂直于所述支持平板(3)上表面方向；

第二加载绳索(7)，连接所述载荷加载端(21)，并绕过所述第一滑轮(41)指向垂直于所述支持平板(3)上表面方向；

第三加载绳索(8)，连接所述载荷加载端(21)，并绕过所述第二滑轮(51)指向垂直于所述支持平板(3)上表面方向；

加载设备，用于向所述第一加载绳索(6)、第二加载绳索(7)、第三加载绳索(8)施加惯性载荷。

2.根据权利要求1所述的壁板结构过载试验设备，其特征在于，所述加载设备同时与所述第一加载绳索(6)、第二加载绳索(7)以及第三加载绳索(8)远离所述支持平板(3)的一端连接，用于同时向所述第一加载绳索(6)、第二加载绳索(7)以及第三加载绳索(8)施加垂直于所述支持平板(3)上表面的惯性载荷。

3.根据权利要求1所述的壁板结构过载试验设备，其特征在于，所述设备模拟架(2)包括多个，每一个所述设备模拟架(2)对应一个所述第一导向滑轮机构(4)、所述第二导向滑轮机构(5)、所述第一加载绳索(6)、所述第二加载绳索(7)以及所述第三加载绳索(8)；

多个所述设备模拟架(2)共同应用一个所述加载设备。