CN107499535A - 一种疲劳寿命试验机及试验方法 - Google Patents

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徐忠
库玉鳌
陈迅
丁晓力
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Abstract

本发明提出了一种疲劳寿命试验机，鼓轮设置在加载台的一侧；加载台上设有水冷喷淋系统和工位，工位朝向所述鼓轮所在的一侧，工位用于安装机轮，加载台的下侧设有导轨和液压系统，以便液压系统驱动加载台使得工位朝向鼓轮移动；水冷喷淋系统包括贮水箱、水路输送管、喷嘴和喷嘴调节机构，喷嘴设置在工位上侧，水路输送管连通贮水箱和喷嘴，喷嘴调节机构调节喷嘴的喷水量。该疲劳寿命试验机采用鼓轮带动机轮，加载台上设有工位，机轮安装在工位上，液压系统驱动加载台移动，使得机轮与鼓轮接触并压紧，实现对机轮的加载，模拟飞机负载，提升了工作效率，还能够减少轮胎损耗，降低试验成本。本发明还提出了一种疲劳寿命试验机的试验方法。

Description

一种疲劳寿命试验机及试验方法
技术领域
本发明涉及航空机轮试验领域，尤其是涉及一种疲劳寿命试验机及试验方法。
背景技术
疲劳寿命试验，是借助试验设备模拟飞机在跑道上起降滑行，验证在额定载荷下机轮受轮胎变形时产生交变应力而不被破坏的能力。
在现有的技术中，主要有两种试验方法：
第一种，自然冷却法。即试验过程中，当轮胎外表温度达到70℃时，停止试验，采用风冷机让其表面温度冷却至35℃以下再进行试验。往往工作时间15min，冷却时间45min，效率不高。这种情况，对轮胎影响极大，所以轮胎损耗极大。
第二种，浸入式水冷法。该方法是将机轮及轮胎的下半部分始终浸入水中进行冷却，相比上述方法，冷却效果有所提升，工作效率略有提高；但载荷及滚动阻力得不到精准模拟，也不能真实模拟飞机起降滑行时的冷却情况。
发明内容
本发明提出一种疲劳寿命试验机，该试验机既能提升工作效率，又能切实模拟飞机载荷和滚动阻力，还能够减少轮胎损耗，降低试验成本。本发明还提供了一种疲劳寿命试验机的试验方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种疲劳寿命试验机，包括鼓轮、加载台和壳体，所述鼓轮和所述加载台均设有所述壳体内；所述鼓轮设置在所述加载台的一侧；所述加载台上设有水冷喷淋系统和工位，所述工位朝向所述鼓轮所在的一侧，所述工位用于安装机轮，所述加载台的下侧设有导轨和液压系统，以便所述液压系统驱动所述加载台使得所述工位朝向所述鼓轮移动；所述水冷喷淋系统包括贮水箱、水路输送管、喷嘴和喷嘴调节机构，所述喷嘴设置在所述工位上侧，所述水路输送管连通所述贮水箱和所述喷嘴，所述喷嘴调节机构调节所述喷嘴的喷水量。
可选的，所述喷嘴调节机构包括调节手轮和水量调节阀，所述水量调节阀设置在所述喷嘴上，所述调节手轮调节所述水量调节阀的开度。
可选的，多个所述喷嘴设置在所述工位上侧。
可选的，两个所述工位并列设置。
本发明还提供了一种疲劳寿命试验机的试验方法，包括以下步骤：
步骤S1，将机轮安装在工位上，此时，机轮与鼓轮处于分离状态；
步骤S2，启动鼓轮，调节到预定转速；
步骤S3，液压系统驱动加载台移动靠近鼓轮，使机轮的轮胎外圆表面与鼓轮的外圆表面贴合，同时启动水冷喷淋系统；
步骤S4，液压系统进一步移动加载台，使机轮的轮胎外圆表面压紧鼓轮的外圆表面，以此为机轮加载，直至机轮加载到预定载荷；
步骤S5，记录鼓轮的滚转里程，直到满足机轮的滚转里程要求。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：
该疲劳寿命试验机采用鼓轮带动机轮，加载台上设有工位，机轮安装在工位上，液压系统驱动加载台移动，使得机轮与鼓轮接触并压紧，实现对机轮的加载，模拟飞机负载。
该过程中，每个工位上侧均安装了水冷喷淋系统，可多角度、连续性输出冷却水，并可根据试验件大小调节冷却水流量大小。考虑到冷却水带来的环境困扰，采用全封闭式运行，即解决了地面潮湿问题，同时也降低了运行过程中轮胎可能爆裂带来的安全隐患。
该疲劳寿命试验机的优势在于水冷系统，提高了工作效率，降低了试验成本，并真实模拟了飞机负载和滚动阻力。与现有技术相比，同样的机轮产品风冷式每运行300km需要一条轮胎；而全新型的试验方法可5000km换一次轮胎，且全新型试验方法可以24小时不间断运行，大大缩短试验运行过程的时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的疲劳寿命试验机一种具体实施方式的结构示意图；
其中：1，调节手轮 2，喷嘴调节机构
3，水路输送管 4，水量调节阀
5，喷头 6，鼓轮
7，机轮 8，加载台
9，导轨 10，贮水箱。
具体实施方式
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参考图1，图1为本发明所提供的疲劳寿命试验机一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种疲劳寿命试验机，包括鼓轮6、加载台8和壳体，鼓轮6和加载台8均设有壳体内；鼓轮6设置在加载台8的一侧；加载台8上设有水冷喷淋系统和工位，工位朝向鼓轮6所在的一侧，工位用于安装机轮7，加载台8的下侧设有导轨9和液压系统，以便液压系统驱动加载台8使得工位朝向鼓轮6移动；水冷喷淋系统包括贮水箱10、水路输送管3、喷嘴5和喷嘴调节机构2，喷嘴5设置在工位上侧，水路输送管3连通贮水箱10和喷嘴5，喷嘴调节机构2调节喷嘴5的喷水量。
该疲劳寿命试验机采用鼓轮6带动机轮7，加载台8上设有工位，机轮7安装在工位上，液压系统驱动加载台8移动，使得机轮7与鼓轮6接触并压紧，实现对机轮7的加载，模拟飞机负载。具体的过程如下：
先将机轮7安装在工位上，此时，机轮7与鼓轮6处于分离状态；启动鼓轮6，调节到预定转速；液压系统驱动加载台8移动靠近鼓轮6，使机轮7的轮胎外圆表面与鼓轮6的外圆表面贴合，同时启动水冷喷淋系统；液压系统进一步移动加载台，使机轮7的轮胎外圆表面压紧鼓轮6的外圆表面，以此为机轮7加载，直至机轮7加载到预定载荷；记录鼓轮6的滚转里程，直到满足机轮7的滚转里程要求。
改过程中，每个工位上侧均安装了水冷喷淋系统，可多角度、连续性输出冷却水，并可根据试验件大小调节冷却水流量大小。考虑到冷却水带来的环境困扰，采用全封闭式运行，即解决了地面潮湿问题，同时也降低了运行过程中轮胎可能爆裂带来的安全隐患。
该疲劳寿命试验机的优势在于水冷系统，提高了工作效率，降低了试验成本，并真实模拟了飞机负载和滚动阻力。与现有技术相比，同样的机轮产品风冷式每运行300km需要一条轮胎；而全新型的试验方法可5000km换一次轮胎，且全新型试验方法可以24小时不间断运行，大大缩短试验运行过程的时间。
进一步优选的实施方式中，喷嘴调节机构2包括调节手轮1和水量调节阀4，水量调节阀4设置在喷嘴5上，调节手轮1调节水量调节阀4的开度。
通过转动调节手轮1，可以改变水量调节阀4的开度，进而改变了喷嘴的喷水量。
进一步的，多个喷嘴5设置在工位上侧。
工位上侧设置多个喷嘴5，能够从多角度喷洒机轮7，以达到最佳的冷却效果。
上述各具体的实施方式中，两个工位并列设置。
两个工位可以设置在同一个加载台8上，也可以为两个工位分别设置两个加载台8，两个工位上安装的机轮7均匀同一个鼓轮配合试验。设置两个工位，可以同时对两个机轮7做疲劳试验。
两个工位位于同一个加载台8上时，两个机轮7受到的载荷相同；两个工位分别设置在两个加载台8上时，两个机轮7可以同时进行不同疲劳强度的疲劳试验。
本发明还提供了一种疲劳寿命试验机的试验方法，包括以下步骤：
步骤S1，将机轮安装在工位上，此时，机轮与鼓轮处于分离状态；
步骤S2，启动鼓轮，调节到预定转速；
步骤S3，液压系统驱动加载台移动靠近鼓轮，使机轮的轮胎外圆表面与鼓轮的外圆表面贴合，同时启动水冷喷淋系统；
步骤S4，液压系统进一步移动加载台，使机轮的轮胎外圆表面压紧鼓轮的外圆表面，以此为机轮加载，直至机轮加载到预定载荷；
步骤S5，记录鼓轮的滚转里程，直到满足机轮的滚转里程要求。
该疲劳寿命试验机采用鼓轮带动机轮，加载台上设有工位，机轮安装在工位上，液压系统驱动加载台移动，使得机轮与鼓轮接触并压紧，实现对机轮的加载，模拟飞机负载。
该方法中，机轮疲劳试验的同时对机轮进行降温，水冷系统可多角度、连续性输出冷却水，并可根据试验件大小调节冷却水流量大小。该方法提高了工作效率，降低了试验成本，并真实模拟了飞机负载和滚动阻力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种疲劳寿命试验机，其特征在于，包括鼓轮（6）、加载台（8）和壳体，所述鼓轮（6）和所述加载台（8）均设有所述壳体内；所述鼓轮（6）设置在所述加载台（8）的一侧；所述加载台（8）上设有水冷喷淋系统和工位，所述工位朝向所述鼓轮（6）所在的一侧，所述工位用于安装机轮（7），所述加载台（8）的下侧设有导轨（9）和液压系统，以便所述液压系统驱动所述加载台（8）使得所述工位朝向所述鼓轮（6）移动；所述水冷喷淋系统包括贮水箱（10）、水路输送管（3）、喷嘴（5）和喷嘴调节机构（2），所述喷嘴（5）设置在所述工位上侧，所述水路输送管（3）连通所述贮水箱（10）和所述喷嘴（5），所述喷嘴调节机构（2）调节所述喷嘴（5）的喷水量。
2.如权利要求1所述的疲劳寿命试验机，其特征在于，所述喷嘴调节机构（2）包括调节手轮（1）和水量调节阀（4），所述水量调节阀（4）设置在所述喷嘴（5）上，所述调节手轮（1）调节所述水量调节阀（4）的开度。
3.如权利要求2所述的疲劳寿命试验机，其特征在于，多个所述喷嘴（5）设置在所述工位上侧。
4.如权利要求1至3任一项所述的疲劳寿命试验机，其特征在于，两个所述工位并列设置。
5.一种疲劳寿命试验机的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将机轮安装在工位上，此时，机轮与鼓轮处于分离状态；
S2，启动鼓轮，调节到预定转速；
S3，液压系统驱动加载台移动靠近鼓轮，使机轮的轮胎外圆表面与鼓轮的外圆表面贴合，同时启动水冷喷淋系统；
S4，液压系统进一步移动加载台，使机轮的轮胎外圆表面压紧鼓轮的外圆表面，以此为机轮加载，直至机轮加载到预定载荷；
S5，记录鼓轮的滚转里程，直到满足机轮的滚转里程要求。
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