CN107132036A - 一种起落架刚度模拟装置及模拟方法 - Google Patents
一种起落架刚度模拟装置及模拟方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107132036A CN107132036A CN201710413017.3A CN201710413017A CN107132036A CN 107132036 A CN107132036 A CN 107132036A CN 201710413017 A CN201710413017 A CN 201710413017A CN 107132036 A CN107132036 A CN 107132036A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sinα
- rigidity
- length
- stiffness
- simulation device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/06—Power analysis or power optimisation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
一种起落架刚度模拟装置及模拟方法,包括工作平台、4套油缸、8个万向活节、基座和4套可调节长度杆。其中,8个万向活节分为4组,分别安装在工作平台的四个角上和基座的四个角上。位于工作平台四个角上的各万向活节分别与一根可调节长度杆的一端连接;该可调节长度杆的另一端均与一个油缸的上端连接;所述各油缸的下端均与位于基座四个角上的万向活节连接。本发明通过四个刚度模拟器支撑工作平台给刚度模拟器上的四个刚度模拟器内充入需要的压力P1、P2、P3和P4来达到需要模拟的刚度,完成在空间上的刚度模拟,具有体积小、结构紧凑的特点,能够进行宽范围的物体刚度模拟,并能够测量物体空间的位置。
Description
514厂 宋杰书 18681985290
技术领域
本发明涉及起落架模拟领域,具体是一种物体刚度模拟装置。
背景技术
目前,针对不同的试验时模拟不同物体的刚度,需要制作出与试验相对应的刚度和结构要求的试验工装。模拟刚度和结构要求的试验件单一,只对一种试验状态模拟刚度和结构要求的试验件工装。目前没有一台设备或装置能进行不同的物体刚度需要试验的工装。如要完成试验不同刚度要求试验工装,需要准备各式各样不同刚度和结构的试验工装。如此就产生许多足不同试验刚度的试验工装,不仅造成资金投入大、加工周期长、工装管理复杂和占用空间大。
为了解决模拟不同物体的刚度问题,发明起落架刚度模拟装置及模拟方法。检索国内外的相关信息,没有发现与本发明结构接近的专利文献、学术论文和学位论文数据库。本人在此之前未有通过申请专利和公开发表论文公开的相关研究。在保证满足要求起落架刚度模拟的基础上,其操作方便简化、体积小且结构简单、降低了生产成本的大幅降低。
发明内容
为克服现有技术中存在的多种需求下不同刚度模拟要求的不足,本发明提出了一种起落架刚度模拟装置及模拟方法。
本发明包括工作平台、4套油缸、8个万向活节、基座和4套可调节长度杆。其中,8个万向活节分为4组,分别安装在所述工作平台的四个角上和基座的四个角上。所述位于工作平台四个角上的各万向活节分别与一根可调节长度杆的一端连接;该可调节长度杆的另一端均与一个油缸的上端连接;所述各油缸的下端均与位于基座四个角上的万向活节连接。
所述油缸包括活塞、缸体和端盖、位移传感器和接嘴。所述液压缸体的内径与活塞一端的活塞头的外径相同;所述活塞的活塞头一端装入该液压缸体内,并使所述活塞头与该液压缸体的内表面之间滑动配合;所述活塞的活塞杆穿过所述液压缸体上的端盖,位于该液压缸体外。所述分别位于液压缸体两端的端盖的圆周表面均有一个径向的孔,该孔均与所述液压缸体的内腔贯通。在位于有活塞头一端的液压缸体端盖上的径向孔上安装有接嘴。所述安装有接嘴一端的端盖中心有位移传感器通孔,该通孔的直径与位移传感器的外径相同。所述活塞有活塞头一端端面中心有轴向的盲孔,该盲孔的深度大于移传感器长度。所述位移传感器的一端位于活塞上的盲孔内,另一端穿过所述端盖中心的移传感器通孔,被固定在该端盖的外端面上。
所述的可调节长度杆包括调节螺母和第一调节杆和第二调节杆。所述的调节螺母的内螺纹与调节杆的外螺纹具有相同的直径和螺距。在调节螺母内孔的两端分别是旋向相反的内螺纹,调节螺母内螺纹的一端与所述第一调节杆一端的外螺纹配合,另一端与第二调节杆一端的外螺纹配合。所述第一调节杆的另一端端面中心有用于连接活塞杆的螺纹盲孔;第二调节杆的另一端的端面为呈U字形的双耳片;在两个耳片上有同心的连接孔。
本发明提出的利用所述起落架刚度模拟装置模拟试验的方法,具体过程是:
步骤1,确定被模拟刚度装置的初始偏移距离。
以基座几何中心作为坐标系的原点。工作平台固定在所述基座上表面,以该工作平台的几何中心作为起落架的初始位置。
起落架在所述工作平台几何中心的位置与所述基座几何中心坐标系的原点位置之间的间距为被模拟刚度装置的初始偏移距离,标记为x',y',z';
步骤2,确定刚度模拟器长度的初始长度。
当所述模拟刚度装置的初始偏移距离为x',y',z'时,位于工作平台四个角上的第一万向活节在所述坐标系中的位置即确定。根据所述各万向活节的转动中心与位于基座上的对应的第二万向活节的转动中心之间的距离作为刚度模拟器的初始长度。
根据确定的刚度模拟器长度的初始长度,调节调整螺母使刚度模拟器的长度达到所述的初始长度,将确定的各刚度模拟器初始长度分别标记为L1、L2、L3和L4。
步骤3,确定模拟刚度装置在施加载荷力FZ后的偏移距离。
在施加载荷力FZ时,被模拟的起落架在工作平台几何中心的位置改变,使被模拟的起落架在坐标系中的偏移距离为(△x,△y,△z),并使偏移距离(△x,△y,△z)符合技术要求规定的起落架在受到载荷力FZ时的偏移距离要求。以施加载荷力FZ和偏移距离作为该模拟刚度装置刚度调整量。
步骤4,施加载荷力FZ。
在所述工作平台的几何中心施加载荷力FZ。所述的载荷力FZ在各刚度模拟器上的z向分力分别为FZ1、FZ2、FZ3和FZ4。通过力的平衡原理得到公式3-3:
FZ1=FZ2=FZ3=FZ4=FZ/4 (3-3)
步骤5,确定刚度模拟器的长度变化量。
以施加载荷力FZ后工作平台几何中心点所产生的偏移距离(△x,△y,△z)作为刚度模拟器的调整依据,确定出各刚度模拟器长度的变化量△L1、△L2、△L3和△L4值,并通过安置在所述刚度模拟器内的位移传感器记录各刚度模拟器长度的变化量△L1、△L2、△L3和△L4值。
所述施加载荷力FZ后工作平台四个支撑点由1'、2'、3'和4'的坐标(1,1,z0)、(1,-1,z0)、(-1,-1,z0)、(-1,1,z0)分别变化为(1-△x,1-△y,z0-△z)、(1-△x,-1-△y,z0-△z)、(-1-△x,-1-△y,z0-△z)、(-1-△x,1-△y,z0-△z)。所述工作平台四个支撑点(1-△x,1-△y,z0-△z)、(1-△x,-1-△y,z0-△z)、(-1-△x,-1-△y,z0-△z)、(-1-△x,1-△y,z0-△z)分别对应于基座的第二万向活节转动中心的距离为个四个刚度模拟器受力后的长度L'1、L'2、L'3和L'4
通过公式3-12~3-15分别得到刚度模拟器受力后长度变化量△L1、△L2、△L3和△L4。
△L1=L1-L'1 3-12
△L2=L2-L'2 3-13
△L3=L3-L'3 3-14
△L4=L4-L'4 3-15
步骤6,确定四个刚度模拟器与底座的夹角。
根据得到的四个刚度模拟器受力后长度L'1、L'2、L'3和L'4,通过公式3-4~3-7确定各刚度模拟器轴线与底座平面的夹角αsinα1、sinα2、sinα3和sinα4。
sinα1=(z0-△z1)/L'1 3-4
sinα2=(z0-△z2)/L'2 3-5
sinα3=(z0-△z3)/L'3 3-6
sinα4=(z0-△z4)/L'4 3-7;
步骤7,确定四个刚度模拟器轴线上的方向的力FL1、FL2、FL3、FL4。
根据z向分力L'Z1、L'Z2、L'Z3和L'Z4,分别得到刚度模拟器轴线上的方向的力FL1、FL2、FL3、FL4。
通过公式3-8~3-11确定四个刚度模拟器轴线上的方向的力FL1、FL2、FL3、FL4。
FL1=F'Z1/sinα1=FZ/4/sinα1 3-8
FL2=F'Z2/sinα2=FZ/4/sinα2 3-9
FL3=F'Z3/sinα3=FZ/4/sinα3 3-10
FL4=F'Z4/sinα4=FZ/4/sinα4 3-11。
步骤8,确定各油缸内需要的充压压力。
将所述四个刚度模拟器分别简化为第一刚度杆、第二刚度杆、第三刚度杆和第四刚度杆,以L1、L2、L3和L4分别代表着所述第一刚度杆、第二刚度杆、第三刚度杆和第四刚度杆的长度初始长度,通过位移传感器分别得到所述第一刚度杆、第二刚度杆、第三刚度杆和第四刚度杆在受载荷力FZ下的长度变化值△L1、△L2、△L3和△L4。
通过公式3-16至3-19
P1=FZ/4/sinα1×(1-△L1/L1)/S 3-16
P2=FZ/4/sinα2×(1-△L2/L2)/S 3-17
P3=FZ/4/sinα3×(1-△L3/L3)/S 3-18
P4=FZ/4/sinα4×(1-△L4/L4)/S 3-19
得到各油缸内需要的充压压力P1、P2、P3和P4。
公式中的S为油缸活塞无杆腔横截面的面积。
向各油缸内充入压力为P1、P2、P3和P4的液压油,以模拟所需要的刚度。至此完成了刚度模拟器装置的刚度模拟的调整。
本发明为一种物体三维度的刚度模拟装置,体积小、结构紧凑,能够进行宽范围的物体刚度模拟,不仅能够模拟物体刚度,还能够测量物体空间的位置。
本发明通过给刚度模拟器上的四个刚度模拟器内充入需要的压力P1、P2、P3和P4来达到需要模拟的刚度,完成在空间上的刚度模拟
本发明提出的物体刚度模拟装置是运用四个刚度模拟器支撑工作平台以实现物体刚度模拟。点A是2Lx2L方形工作平台的中心点。该A点的施加力F=0时,其坐标为x0,y0,z0,工作平台四个支撑点1’、2’、3’和4’的坐标分别是(l+x0,l+y0,z0)、(l+x0,-l+y0,z0)、(-l+x0,-l+y0,z0)和(-l+x0,l+y0,z0)。边长2l0正方形基座的四个支撑点1”、2”、3”和4”的坐标分别是(l0,l0,0)、(l0,-l0,0)、(-l0,-l0,0)、(-l0,l0,0)。根据工作平台四个支撑点1’、2’、3’和4’和底座四个支撑点1”、2”、3”和4”坐标,得到图5中的四个刚度模拟器的初始长度L1、L2、L3和L4。
在施加力FZ后平台中点A发生位移,此时工作平台的四个支撑点1’、2’、3’和4’坐标分别是(l+x0-△x,l+y0-△y,z0-△z)、(l+x0-△x,-l+y0-△y,z0-△z)、(-l+x0-△x,-l+y0-△y,z0-△z)和(-l+x0-△x,l+y0-△y,z0-△z)。根据新的工作平台四个支撑点1’、2’、3’和4’坐标与底座四个支撑点1”、2”、3”和4”坐标计算出受力后四个刚度模拟器长度为L1’、L2’、L3’和L4’。并得到每个刚度模拟器长度变化量分别为ΔL1、ΔL2、ΔL3和ΔL4。根据离得平衡原理分别得到每个支撑点所受平衡力△FZ1=FZ1、△FZ2=FZ2、△FZ3=FZ3和△FZ4=FZ4。则FZ1+FZ2+FZ3+FZ4=FZ。根据公式(2-9)得到每个刚度模拟器内腔充气压力分别是P1、P2、P3和P4。
以施加Z向力为例说明,即施加FZ力,则Z向位置变化Δz,则有
(Δz1+Δz2+Δz3+Δz4)/4=Δz 3-1
且1’、2’、3’和4’四点的力FZ1、FZ2、FZ3、FZ4达到力的平衡后则有:
FZ=FZ1+FZ2+FZ3+FZ4 3-2
作用点在工作平台的中点,根据里的平衡原理则有:
FZ1=FZ2=FZ3=FZ4=FZ/4、 3-3
通过刚度模拟器受力后变化的1’、2’、3’和4’四点坐标,可以得到刚度模拟器受力后的长度L1’、L2’、L3’和L4’。由此可以得到受力后的刚度模拟器与底座平面的夹角分别为α1、α2、α3、α4。
因此,
sinα1=(z0-△z1)/L'1 3-4
sinα2=(z0-△z2)/L'2 3-5
sinα3=(z0-△z3)/L'3 3-6
sinα4=(z0-△z4)/L'4 3-7
实际作用到刚度模拟器L1、L2、L3和L4的轴向力分别是:
FL1=F'Z1/sinα1=FZ/4/sinα1 3-8
FL2=F'Z2/sinα2=FZ/4/sinα2 3-9
FL3=F'Z3/sinα3=FZ/4/sinα3 3-10
FL4=F'Z4/sinα4=FZ/4/sinα4 3-11。
如果要求某一刚度1’、2’、3’和4’点的位移分别为Δz1、Δz2、Δz3和Δz4时,则:
△L1=L1-L'1 3-12
△L2=L2-L'2 3-13
△L3=L3-L'3 3-14
△L4=L4-L'4 3-15
由公式2-9和公式3-1至3-15得:
P1=FZ/4/sinα1×(1-△L1/L1)/S 3-16
P2=FZ/4/sinα2×(1-△L2/L2)/S 3-17
P3=FZ/4/sinα3×(1-△L3/L3)/S 3-18
P4=FZ/4/sinα4×(1-△L4/L4)/S 3-19
调整刚度模拟器内压力值到P1、P2、P3和P4,就能满足某一刚度要求。至此,完成了施加Z向力FZ,且Z向位置变化为Δz的刚度模拟装置调整。符合预期的要求。
本发明能够推广空间的任何方向施力情况,在需求模拟物体的不同刚度时,可应用此原理调整刚度模拟器内所要充的压力P1、P2、P3和P4来达到不同物体刚度的要求。
附图说明
图1是物体刚度模拟器的结构示意图;
图2是刚度模拟器结构示意图,其中2a是主视图,2b是2a的俯视图;
图3是可调节长度杆结构示意图,其中3a是主视图,3b是3a的俯视图;
图4是刚度模拟器工作原理图,其中4a是刚度模拟器的受力示意图,4b是受力后刚度模拟器长度变化的示意图;
图5是物体刚度模拟器原理示意图,其中:1’、2’、3’和4’工作平台上四个支撑坐标点;1”、2”、3”和4”底座上四个支撑坐标点;
图6是本发明的流程图。
图中:1.工作平台;2.万向活节;3.可调节长度杆;4.油缸;5.基座。6.活塞杆;7.液压缸体;8.位移传感器;9.接嘴;10.拉杆螺栓;11.第一长度杆;12.长度调节螺母;13.第二长度杆;14.第一刚度杆;15.第二刚度杆;16.第三刚度杆;17.第四刚度杆。
具体实施方式
本实施例是一种起落架刚度模拟装置,包括工作平台1、4套油缸4、8个万向活节2、底座5和4套可调节长度杆3。其中,8个万向活节分为4组,分别安装在所述工作平台1的四个角上和基座5的四个角上。所述位于工作平台四个角上的各万向活节分别与一根可调节长度杆3的一端连接;该连接杆的另一端均与一个油缸4的上端螺纹连接;所述各油缸4的下端均与位于基座四个角上的万向活节连接。经过上述连接,构成了四个刚度模拟装置。
所述油缸4包括活塞6、缸体和端盖7、位移传感器8和接嘴9。所述的液压缸体7为两端有端盖的中空回转体。所述液压缸体的内径与活塞一端的活塞头的外径相同;所述活塞6的活塞头一端装入该液压缸体7内,并使所述活塞头与该液压缸体的内表面之间滑动配合;所述活塞的活塞杆6穿过所述液压缸体上的端盖,位于该液压缸体外。所述分别位于液压缸体7两端的端盖的圆周表面均有一个径向的孔,该孔均与所述液压缸体的内腔贯通。在位于有活塞头一端的液压缸体端盖上的径向孔上安装有接嘴9。所述安装有接嘴一端的端盖中心有位移传感器通孔,该通孔的直径与位移传感器8的外径相同。所述活塞有活塞头一端端面中心有轴向的盲孔,该盲孔的深度大于移传感器8长度。所述位移传感器的一端位于活塞上的盲孔内,另一端穿过所述端盖中心的移传感器通孔,被固定在该端盖的外端面上。所述固定有位移传感器的端盖的外端面有轴向凸出的连接耳片。
所述的可调节长度杆3包括调节螺母12、第一调节杆11和第二调节杆13。所述的调节螺母12的内螺纹与调节杆的外螺纹具有相同的直径和螺距。在调节螺母内孔的两端分别是旋向相反的内螺纹,调节螺母内螺纹的一端与所述第一调节杆11一端的外螺纹配合,另一端与第二调节杆12一端的外螺纹配合。所述第一调节杆的另一端端面中心有用于连接活塞杆6的螺纹盲孔;第二调节杆的另一端的端面为呈U字形的双耳片;在两个耳片上有同心的连接孔。
本实施例提出的利用所述起落架油缸进行起落架刚度模拟的具体过程是:
步骤1,确定被模拟刚度装置的初始偏移距离。
以基座几何中心作为坐标系的原点0,。工作平台固定在所述基座上表面,以该工作平台的几何中心作为起落架的初始位置x0,y0,z0。
起落架在所述工作平台几何中心的位置与所述基座几何中心坐标系的原点位置之间的间距为被模拟刚度装置的初始偏移距离,标记为x',y',z';
步骤2,确定刚度模拟器长度的初始长度。
当所述模拟刚度装置的初始偏移距离为x',y',z'时,位于工作平台四个角上的第一万向活节2在所述坐标系中的位置即确定。根据所述各万向活节的转动中心与位于基座上的对应的第二万向活节的转动中心之间的距离作为刚度模拟器的初始长度。
根据确定的刚度模拟器长度的初始长度,调节调整螺母12使刚度模拟器的长度达到所述的初始长度,将确定的各刚度模拟器初始长度分别标记为L1、L2、L3和L4。
步骤3,确定模拟刚度装置在施加载荷力FZ后的偏移距离。
在施加载荷力FZ时,被模拟的起落架在工作平台几何中心的位置改变,使被模拟的起落架在坐标系中的偏移距离为(△x,△y,△z),并使偏移距离(△x,△y,△z)符合技术要求规定的起落架在受到载荷力FZ时的偏移距离要求。以施加载荷力FZ和偏移距离作为该模拟刚度装置刚度调整量。
步骤4,施加载荷力FZ。
技术要求规定试验要求的载荷力FZ须施加在工作平台的几何中心。所述的载荷力FZ在各刚度模拟器上的z向分力分别为FZ1、FZ2、FZ3和FZ4。通过力的平衡原理得到公式3-3:
FZ1=FZ2=FZ3=FZ4=FZ/4 (3-3)
步骤5,确定刚度模拟器的长度变化量。
根据试验技术要求,施加载荷力FZ后,以工作平台几何中心点所产生的偏移距离(△x,△y,△z)作为刚度模拟器的调整依据。
工作平台四个支撑点1'、2'、3'和4'的坐标分别为(l+x0,l+y0,z0)、(l+x0,-l+y0,z0)、(-l+x0,-l+y0,z0)和(-l+x0,l+y0,z0)。当施加载荷力FZ后,该工作平台四个支撑点1'、2'、3'和4'的坐标分别变化为(l+x0-△x,l+y0-△y,z0-△z)、(l+x0-△x,-l+y0-△y,z0-△z)、(-l+x0-△x,-l+y0-△y,z0-△z)和(-l+x0-△x,l+y0-△y,z0-△z)。根据工作平台四个支撑点施加力后的坐标和底座四个支撑点1”、2”、3”和4”坐标,分别计算出刚度模拟器受力后长度L'1、L'2、L'3和L'4。刚度模拟器的长度变化量等于初始长度减去受力后长度。如公式3-12至3-15
△L1=L1-L'1 3-12
△L2=L2-L'2 3-13
△L3=L3-L'3 3-14
△L4=L4-L'4 3-15
确定出各刚度模拟器长度的变化量△L1、△L2、△L3和△L4值,并通过安置在所述刚度模拟器内的位移传感器记录各刚度模拟器长度的变化量△L1、△L2、△L3和△L4值。
步骤6,确定四个刚度模拟器与底座的夹角。
四个刚度模拟器受力后长度分别为L'1、L'2、L'3和L'4,各刚度模拟器轴线与底座平面的夹角α分别sinα1、sinα2、sinα3和sinα4。
通过根据公式3-4至3-7
sinα1=(z0-△z1)/L'1 3-4
sinα2=(z0-△z2)/L'2 3-5
sinα3=(z0-△z3)/L'3 3-6
sinα4=(z0-△z4)/L'4 3-7
分别确定所述的sinα1、sinα2、sinα3和sinα4。
步骤7,确定四个刚度模拟器轴线上的方向的力FL1、FL2、FL3、FL4。
运用公式3-8至3-11的如下
FL1=F'Z1/sinα1=FZ/4/sinα1 3-8
FL2=F'Z2/sinα2=FZ/4/sinα2 3-9
FL3=F'Z3/sinα3=FZ/4/sinα3 3-10
FL4=F'Z4/sinα4=FZ/4/sinα4 3-11
根据z向分力L'Z1、L'Z2、L'Z3和L'Z4,分别得到刚度模拟器轴线上的方向的力FL1、FL2、FL3、FL4。
步骤8,确定各油缸内需要的充压压力。
将所述四个刚度模拟器分别简化为四个刚度杆,分别是第一刚度杆14、第二刚度杆15、第三刚度杆16和第四刚度杆17。L1、L2、L3和L4分别代表着刚度模拟器长度初始长度,△L1、△L2、△L3和△L4是在受FZ力情况下四个刚度模拟器长度变化值,此变化值可以通过位移传感器8直接测量出来。
通过公式3-16至3-19
P1=FZ/4/sinα1×(1-△L1/L1)/S 3-16
P2=FZ/4/sinα2×(1-△L2/L2)/S 3-17
P3=FZ/4/sinα3×(1-△L3/L3)/S 3-18
P4=FZ/4/sinα4×(1-△L4/L4)/S 3-19
得到各油缸内需要的充压压力P1、P2、P3和P4。
公式中的S为油缸活塞无杆腔横截面的面积。
最后,向各油缸4内充入压力为P1、P2、P3和P4的液压油,以模拟所需要的刚度。至此完成了刚度模拟器装置的刚度模拟的调整。
Claims (6)
1.一种起落架刚度模拟装置,其特征在于,包括工作平台、4套油缸、8个万向活节、基座和4套可调节长度杆;其中,8个万向活节分为4组,分别安装在所述工作平台的四个角上和基座的四个角上;所述位于工作平台四个角上的各万向活节分别与一根可调节长度杆的一端连接;该可调节长度杆的另一端均与一个油缸的上端连接;所述各油缸的下端均与位于基座四个角上的万向活节连接。
2.如权利要求1所述起落架刚度模拟装置,其特征在于,所述油缸包括活塞、缸体和端盖、位移传感器和接嘴;所述液压缸体的内径与活塞一端的活塞头的外径相同;所述活塞的活塞头一端装入该液压缸体内,并使所述活塞头与该液压缸体的内表面之间滑动配合;所述活塞的活塞杆穿过所述液压缸体上的端盖,位于该液压缸体外;所述分别位于液压缸体两端的端盖的圆周表面均有一个径向的孔,该孔均与所述液压缸体的内腔贯通;在位于有活塞头一端的液压缸体端盖上的径向孔上安装有接嘴;所述安装有接嘴一端的端盖中心有位移传感器通孔,该通孔的直径与位移传感器的外径相同;所述活塞有活塞头一端端面中心有轴向的盲孔,该盲孔的深度大于移传感器长度;所述位移传感器的一端位于活塞上的盲孔内,另一端穿过所述端盖中心的移传感器通孔,被固定在该端盖的外端面上。
3.如权利要求1所述起落架刚度模拟装置,其特征在于,所述的可调节长度杆包括调节螺母和第一调节杆和第二调节杆;所述的调节螺母的内螺纹与调节杆的外螺纹具有相同的直径和螺距;在调节螺母内孔的两端分别是旋向相反的内螺纹,调节螺母内螺纹的一端与所述第一调节杆一端的外螺纹配合,另一端与第二调节杆一端的外螺纹配合;所述第一调节杆的另一端端面中心有用于连接活塞杆的螺纹盲孔;第二调节杆的另一端的端面为呈U字形的双耳片;在两个耳片上有同心的连接孔。
4.一种利用权利要求1所述起落架刚度模拟装置模拟试验的方法,其特征在于,具体过程是:
步骤1,确定被模拟刚度装置的初始偏移距离:
以基座几何中心作为坐标系的原点0;工作平台固定在所述基座上表面,以该工作平台的几何中心作为起落架的初始位置x0,y0,z0;
起落架在所述工作平台几何中心的位置与所述基座几何中心坐标系的原点位置之间的间距为被模拟刚度装置的初始偏移距离,标记为x',y',z';
步骤2,确定刚度模拟器长度的初始长度:
当所述模拟刚度装置的初始偏移距离为x',y',z'时,位于工作平台四个角上的第一万向活节在所述坐标系中的位置即确定;根据所述各万向活节的转动中心与位于基座上的对应的第二万向活节的转动中心之间的距离作为刚度模拟器的初始长度;根据确定的刚度模拟器长度的初始长度,调节调整螺母使刚度模拟器的长度达到所述的初始长度,将确定的各刚度模拟器初始长度分别标记为L1、L2、L3和L4;
步骤3,确定模拟刚度装置在施加载荷力FZ后的偏移距离:
在施加载荷力FZ时,被模拟的起落架在工作平台几何中心的位置改变,使被模拟的起落架在坐标系中的偏移距离为(Δx,Δy,Δz),并使偏移距离(Δx,Δy,Δz)符合技术要求规定的起落架在受到载荷力FZ时的偏移距离要求;以施加载荷力FZ和偏移距离作为该模拟刚度装置刚度调整量;
步骤4,施加载荷力FZ:
在所述工作平台的几何中心施加载荷力FZ;所述的载荷力FZ在各刚度模拟器上的z向分力分别为FZ1、FZ2、FZ3和FZ4;通过力的平衡原理得到公式3-3:
FZ1=FZ2=FZ3=FZ4=FZ/4 (3-3)
步骤5,确定刚度模拟器的长度变化量:
以施加载荷力FZ后工作平台几何中心点所产生的偏移距离(Δx,Δy,Δz)作为刚度模拟器的调整依据,确定出各刚度模拟器长度的变化量ΔL1、ΔL2、ΔL3和ΔL4值,并通过安置在所述刚度模拟器内的位移传感器记录各刚度模拟器长度的变化量ΔL1、ΔL2、ΔL3和ΔL4值;
步骤6,确定四个刚度模拟器与底座的夹角:
根据得到的四个刚度模拟器受力后长度L'1、L'2、L'3和L'4,通过公式3-4~3-7确定各刚度模拟器轴线与底座平面的夹角αsinα1、sinα2、sinα3和sinα4;
sinα1=(z0-Δz1)/L'1 3-4
sinα2=(z0-Δz2)/L'2 3-5
sinα3=(z0-Δz3)/L'3 3-6
sinα4=(z0-Δz4)/L'4 3-7;
步骤7,确定四个刚度模拟器轴线上的方向的力FL1、FL2、FL3、FL4:
根据z向分力L'Z1、L'Z2、L'Z3和L'Z4,分别得到刚度模拟器轴线上的方向的力FL1、FL2、FL3、FL4;
步骤8,确定各油缸内需要的充压压力:
将所述四个刚度模拟器分别简化为第一刚度杆、第二刚度杆、第三刚度杆和第四刚度杆,以L1、L2、L3和L4分别代表着所述第一刚度杆、第二刚度杆、第三刚度杆和第四刚度杆的长度初始长度,通过位移传感器分别得到所述第一刚度杆、第二刚度杆、第三刚度杆和第四刚度杆在受载荷力FZ下的长度变化值ΔL1、ΔL2、ΔL3和ΔL4;通过公式3-16至3-19
P1=FZ/4/sinα1×(1-ΔL1/L1)/S 3-16
P2=FZ/4/sinα2×(1-ΔL2/L2)/S 3-17
P3=FZ/4/sinα3×(1-ΔL3/L3)/S 3-18
P4=FZ/4/sinα4×(1-ΔL4/L4)/S 3-19
得到各油缸内需要的充压压力P1、P2、P3和P4;
公式中的S为油缸活塞无杆腔横截面的面积;
向各油缸内充入压力为P1、P2、P3和P4的液压油,以模拟所需要的刚度;至此完成了刚度模拟器装置的刚度模拟的调整。
5.如权利要求4所述起落架刚度模拟装置模拟试验的方法,其特征在于,步骤5中,施加载荷力FZ后工作平台四个支撑点由1'、2'、3'和4'的坐标(l+x0,l+y0,z0)、(l+x0,-l+y0,z0)、(-l+x0,-l+y0,z0)和(-l+x0,l+y0,z0)分别变化为(l+x0-Δx,l+y0-Δy,z0-Δz)、(l+x0-Δx,-l+y0-Δy,z0-Δz)、(-l+x0-Δx,-l+y0-Δy,z0-Δz)和(-l+x0-Δx,l+y0-Δy,z0-Δz)分别对应于基座的第二万向活节转动中心的距离为个四个刚度模拟器受力后的长度L'1、L'2、L'3和L'4通过公式3-12~3-15分别得到刚度模拟器受力后长度变化量ΔL1、ΔL2、ΔL3和ΔL4;
ΔL1=L1-L'1 3-12
ΔL2=L2-L'2 3-13
ΔL3=L3-L'3 3-14
ΔL4=L4-L'4 3-15。
6.如权利要求4所述起落架刚度模拟装置模拟试验的方法,其特征在于,通过公式3-8~3-11确定四个刚度模拟器轴线上的方向的力FL1、FL2、FL3、FL4;
FL1=FZ'1/sinα1=FZ/4/sinα1 3-8
FL2=FZ'2/sinα2=FZ/4/sinα2 3-9
FL3=FZ'3/sinα3=FZ/4/sinα3 3-10
FL4=FZ'4/sinα4=FZ/4/sinα4 3-11。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710413017.3A CN107132036A (zh) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 一种起落架刚度模拟装置及模拟方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710413017.3A CN107132036A (zh) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 一种起落架刚度模拟装置及模拟方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107132036A true CN107132036A (zh) | 2017-09-05 |
Family
ID=59734385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710413017.3A Pending CN107132036A (zh) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 一种起落架刚度模拟装置及模拟方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107132036A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107121276A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-01 | 华北电力大学(保定) | 一种大功率风力机叶片疲劳试验加载装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2687123B1 (fr) * | 1992-02-11 | 1994-04-08 | Eram | Train d'atterrissage relevable d'aeronef, notamment pour helicoptere. |
CN101774130A (zh) * | 2010-01-28 | 2010-07-14 | 燕山大学 | 冗余驱动串并联三轴转台 |
CN102494073A (zh) * | 2011-11-16 | 2012-06-13 | 南京航空航天大学 | 一种起落架缓冲器 |
CN102900928A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-01-30 | 宁波电业局 | 一种支撑平台装置 |
WO2014087710A1 (ja) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | 株式会社鷺宮製作所 | 試験装置 |
CN104156552A (zh) * | 2014-04-17 | 2014-11-19 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种飞机斜板滑跃起飞的起落架载荷计算方法 |
CN104239608A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-24 | 中国直升机设计研究所 | 一种起落架缓冲器非线性动力学建模方法 |
CN105201405A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-30 | 中国铁建重工集团有限公司 | 用于凿岩机的推进装置及凿岩台车 |
-
2017
- 2017-06-05 CN CN201710413017.3A patent/CN107132036A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2687123B1 (fr) * | 1992-02-11 | 1994-04-08 | Eram | Train d'atterrissage relevable d'aeronef, notamment pour helicoptere. |
CN101774130A (zh) * | 2010-01-28 | 2010-07-14 | 燕山大学 | 冗余驱动串并联三轴转台 |
CN102494073A (zh) * | 2011-11-16 | 2012-06-13 | 南京航空航天大学 | 一种起落架缓冲器 |
CN102900928A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-01-30 | 宁波电业局 | 一种支撑平台装置 |
WO2014087710A1 (ja) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | 株式会社鷺宮製作所 | 試験装置 |
CN104156552A (zh) * | 2014-04-17 | 2014-11-19 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种飞机斜板滑跃起飞的起落架载荷计算方法 |
CN104239608A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-24 | 中国直升机设计研究所 | 一种起落架缓冲器非线性动力学建模方法 |
CN105201405A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-30 | 中国铁建重工集团有限公司 | 用于凿岩机的推进装置及凿岩台车 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107121276A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-01 | 华北电力大学(保定) | 一种大功率风力机叶片疲劳试验加载装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103926094B (zh) | 一种模拟真实切削工况的机床静刚度测试装置及方法 | |
Lianfa et al. | Determination of stress–strain relationship of tubular material with hydraulic bulge test | |
CN107238457A (zh) | 一种小推力测量装置 | |
CN109115510B (zh) | 一种六分力试验台及其误差的确定方法 | |
CN103419088A (zh) | 一种数控机床切削力模拟加载装置及方法 | |
CN107132036A (zh) | 一种起落架刚度模拟装置及模拟方法 | |
CN107063845A (zh) | 输电铁塔主材角钢轴力与弯矩协调加载装置及测量方法 | |
CN109655346B (zh) | 一种隧道管片纵向力模拟施加装置及其方法 | |
Kiran et al. | Compensation of frequency response function measurements by inverse RCSA | |
CN113340525B (zh) | 一种实施准静态校准的压电式压力传感器工作特性参数获取方法 | |
CN104677631B (zh) | 中间轴承的液压测力装置、系统及其测量方法 | |
CN106644730A (zh) | 复杂应力路径下薄板变形过程应力应变测量装置及方法 | |
CN104535423A (zh) | 动静三轴试验机饱和及非饱和体变测量装置及控制方法 | |
CN107563009B (zh) | 一种汽车转向系统cae模态识别方法 | |
CN107063599A (zh) | 一种变速器拨叉的刚度试验方法 | |
CN108036688B (zh) | 一种大中型位置度测具用可调式定位销装置及调整方法 | |
CN112362231B (zh) | 一种用于三分量测力装置的原位加载校验系统及方法 | |
CN107515109A (zh) | 一种试验件总载测量方法 | |
CN204788161U (zh) | 一种交叉滚子转盘轴承的刚度简易测量装置 | |
CN113836663A (zh) | 汽车模具压机工作台弹性变形补偿值的获取方法 | |
CN206583437U (zh) | 一种测量岩石微小变形的装置 | |
Zhou et al. | Parameter identification and optimization of slide guide joint of CNC machine tools | |
CN105538016B (zh) | 一种数控增件工装及其快速装配方法 | |
CN109471357A (zh) | 一种模拟隧道与土体相互作用的管片位移控制系统 | |
CN107542726B (zh) | 模拟实际工况的伺服油缸性能试验设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170905 |