CN105716952A - 一种蒙皮试验件的试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是以协调加载系统为基础,通过试验控制箱控制以零先导开关阀为关键件的试验系统来完成区域施加不同压力载荷的方法。其核心是控制开关阀协调动作,实行对若干个相互独立的密闭区域充气,达到同时协调施加均布压力载荷的目的。
Description
技术领域
本发明是涉及一种多区域施加不同压力载荷的方法,可应用于若干区域同时充不同压力试验的控制。
背景技术
通常的充气试验是通过控制系统控制充气台来执行对单个区域进行充气。某试验为验证某飞机进气道鼓包蒙皮在蒙皮表面压力载荷下的静强度和刚度是否满足设计要求,需要对蒙皮外侧分区域施加均布压力载荷,各区域载荷不同、但要求按比例同步加载;也就是多个相互独立区域按要求同步进行充气试验且每个独立区域所施加的压力均不同。若依通常方案进行试验,现有的设备能力是无法满足试验要求的。为此我们研究出该方法以完成同时控制多个区域协调同步施加不同压力载荷。
我所在飞机结构充气试验方面的研究始终处于国内领先水平,目前还没有其它单位在充气试验中设计出多区域同步充气的替代方法,该发明在国内本行业尚属首例,研制出来后已应用于某型号试验,经过使用,运行有效可靠,取得了良好的效果。
发明内容
⑴发明目的
本发明的目的是提供一种多个区域施加不同压力载荷的方法,能够检测多个区域的气压值,并完成信号转换以控制若干区域同时按要求进行充气。
⑵发明技术解决方案
本发明是以协调加载系统为基础,通过试验控制箱控制以零先导开关阀为关键件的试验系统来完成区域施加不同压力载荷的方法。其核心是控制开关阀协调动作,实行对若干个相互独立的密闭区域充气,达到同时协调施加均布压力载荷的目的。
⑶与现有技术相比具有的优点或积极效果
多个区域施加均布压力载荷的方法研制成功以来,已在某个型号功能试验中使用。该方法具有以下优点:
●使用了最少的设备、最低的设备成本,采用最合理的布局,使得结构清晰明了,实现了优化的方案;
设置了可靠的保护功能,只有系统发出试验指令时,被控设备才能通电,试验才能运行。
附图说明
图1为多区充气试验系统连接示意图
图2为气压回路及现场设备连接示意图
图3为加载方案示意图
具体实施方式
本试验系统包括:协调加载控制系统、压力传感器、气源、充气控制台、分流箱、零压启动电磁阀组、充气回路、试验件及夹具。
气源与分流箱通过管路连接,分流箱将气源中的气体通过进气管路输送给加载夹具的多个分区,每个一个分区都是一个独立的气囊,每个分区的气体能够通过排放管路排放到大气环境,该加载夹具的分区之间是相互独立的,每个进气管路和排放管路上均设有零压启动电磁阀,每个分区的进气管路和排放管路上的零压启动电磁阀构成一个零压启动电磁阀组,协调加载控制系统能够同时对所有的零压启动电磁阀组电磁阀进行控制,实现每个分区的独立控制,每个所述的分区均设置有主压力传感器、从压力传感器和电接触点压力表。
在所述的气源与分流箱之间设置有充气控制台,起到安全保护作用。
在所述的协调加载控制系统与零压启动电磁阀之间设置有试验控制箱,起到信号转换和放大的作用。
每个分区的气压回路还连接有截止阀、手动排气阀、精密压力表。
该控制方法实施:
依据试验的要求和方案,形成了由协调加载系统控制,通过压力传感器实时测量来反馈现场实际加载情况,并且依据该反馈由系统输出指令,通过试验控制箱的输出来控制开关阀动作,以执行各区域协调充气,完成对各区域同步施加量值各异的均布压力载荷的控制方案。
其中压力传感器用于监测各充气分区的压力。在试验件外侧根据各加载分区位置分隔出的n个充气腔形成了n个独立的充气分区,它们各由一路控制通道控制,每个分区分别设置“一主一从”两个压力传感器。
试验控制箱接收来自控制系统的数字量信息,通过转换进而控制不同的继电器组动作,使得相应输出端输出匹配电压控制电磁阀组。
充气控制台为本试验装置的保护设施之一,用于安全保护的总充气阀和总放气阀安装在充气控制台中,其所起作用在安全保护措施详细叙述。
电磁阀组接收试验控制箱的功率输出信号,控制开关阀开启或关闭以实现对充气回路的控制,执行对试件及夹具进行充气或放气,从而完成对各区域同步施加量值各异的均布压力载荷。
每个分区的气压回路加装的截止阀,是为了调节充气量,通过适当调节使得载荷曲线更加平稳;手动排气阀,是在紧急异常情况下,用于手动排气;电接触点压力表,是在压力超过某一设定值时,触发系统报警、控制相关阀动作进行自动排气;精密压力表,是用于现场监测充压载荷,亦是校对控制结果的一种方法;充气阀和放气阀均为零压启动开关阀,它们是执行器件的关键部分,充气阀是一个常闭开关阀、放气阀是一个常开开关阀,施加均布压力载荷就是控制两者协调动作对试件进行充气或放气使气压达到规定值而完成的。
协调加载控制系统通过压力传感器测量各个分区载荷,根据反馈的结果对加载控制进行调整,进一步控制零压启动电磁阀的状态。
该试验方法包括以下步骤:
步骤一、将飞机进气道鼓包蒙皮试验件放置到夹具中,使得夹具每个分区的气囊都能紧贴住所述蒙皮试验件;
步骤二、对每个气囊的充气压力进行设置;
步骤三、通过所述的协调加载控制系统对各个分区气囊进行加载;
步骤四、根压力传感器的反馈对各个分区气囊压力进行调节;
步骤五、对所述的蒙皮试验件进行静力加载试验。
Claims (5)
1.一种蒙皮试验件的试验系统,其特征在于:试验系统包括协调加载控制系统、压力传感器、气源、充气控制台、分流箱、零压启动电磁阀组、充气回路、试验件及夹具;气源与分流箱通过管路连接,分流箱将气源中的气体通过进气管路输送给加载夹具的多个分区,每个一个分区都是一个独立的气囊,每个分区的气体能够通过排放管路排放到大气环境,该加载夹具的分区之间是相互独立的,每个进气管路和排放管路上均设有零压启动电磁阀,每个分区的进气管路和排放管路上的零压启动电磁阀构成一个零压启动电磁阀组,协调加载控制系统能够同时对所有的零压启动电磁阀组电磁阀进行控制,实现每个分区的独立控制,每个所述的分区均设置有主压力传感器、从压力传感器和电接触点压力表。
2.根据权利要求1所述的试验系统,其特征在于:在所述的气源与分流箱之间设置有充气控制台,起到安全保护作用。
3.根据权利要求1或2所述的试验系统,其特征在于:在所述的协调加载控制系统与零压启动电磁阀之间设置有试验控制箱,起到信号转换和放大的作用。
4.根据权利要求1至3之一所述的试验系统,其特征在于:每个分区的气压回路还连接有截止阀、手动排气阀、精密压力表。
5.一种蒙皮试验件的试验方法,其特征在于:该试验方法应用权利要求1至4之一所述的试验系统,包括以下步骤:
步骤一、将飞机进气道鼓包蒙皮试验件放置到夹具中,使得夹具每个分区的气囊都能紧贴住所述蒙皮试验件;
步骤二、对每个气囊的充气压力进行设置;
步骤三、通过所述的协调加载控制系统对各个分区气囊进行加载;
步骤四、根压力传感器的反馈对各个分区气囊压力进行调节;
步骤五、对所述的蒙皮试验件进行静力加载试验。
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