CN107655628B - 一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验装置和方法,属于船用推进技术领域。所述静平衡试验装置包括用于承载所述可调螺距螺旋桨轴的两个支撑架,所述两个支撑架相对设置在水平地面上,所述静平衡试验装置还包括用于套设在所述可调螺距螺旋桨轴外的挂载组件,所述挂载组件包括两个半圆筒和两个挂杆,所述两个半圆筒可拆卸连接,所述两个挂杆与所述两个半圆筒一一对应,每个所述挂杆的一端固定在所述挂杆对应的所述半圆筒的外圆周的中心,所述挂杆的另一端向远离所述挂杆对应的所述半圆筒的方向延伸。本发明通过增加挂载组件,挂杆可使连接绳远离可调螺距螺旋桨轴,提高了检测结果的准确性,而且操作简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及船用推进技术领域,特别涉及一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验装置和方法。
背景技术
可调螺距螺旋桨(Controllable Pitch Propeller,简称CPP)为通过桨毂内的操纵机构转动桨叶,以调节螺距来适应各种工况的螺旋桨。可调螺距螺旋桨轴为空心轴,受到制造精度的限制,可调螺距螺旋桨轴在可调螺距螺旋桨轴转动的过程中会产生偏心力矩,导致可调螺距螺旋桨轴振动。如果振动超出设计规范要求,则会对可调螺距螺旋桨的安全运行造成影响,因此需要对可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩进行检测。
而可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的检测可以通过静平衡试验实现,现有的静平衡试验的装置主要包括由底座和两个支撑板组成的静平衡架,底座包括与水平地面平行设置的表面以及设置在与水平地面平行设置的表面和水平地面之间的支撑体,两个支撑板相对设置在底座与水平地面平行设置的表面上,且两个支撑板中面积最大的表面分别与底座与水平地面平行设置的表面垂直。进行静平衡试验时,先将可调螺距螺旋桨轴放置在两个支撑板与设置在底座上的表面相反的表面上,可调螺距螺旋桨轴的轴线分别与两个支撑板中面积最大的表面垂直;再将连接绳沿可调螺距螺旋桨轴的周向设置在可调螺距螺旋桨轴上,连接绳的两端自可调螺距螺旋桨轴竖直向水平地面延伸,在连接绳的一端设置配重块,在连接绳的另一端设置拉力计;最后通过在可调螺距螺旋桨轴静止的情况下读取拉力计的数值进行计算,即可得到可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小和方向。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
可调螺距螺旋桨轴的直径较小,直接在可调螺距螺旋桨轴上绕绳挂重,自可调螺距螺旋桨轴竖直向水平地面延伸的连接绳的两端之间的距离很小(力臂很小),操作时施加的作用力会非常大,另外,由于配重块和拉力计自身会占用一定的空间,因此在连接绳的两端分别设置配置块和拉力计之后,很容易造成连接绳的两端没有与水平地面垂直,配置块和拉力计与可调螺距螺旋桨轴的外周面接触,操作困难,无法保障检测结果的准确性。
发明内容
为了解决现有技术无法保障检测结果的准确性的问题,本发明实施例提供了一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验装置和方法。所述技术方案如下:
一方面,本发明实施例提供了一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验装置,所述静平衡试验装置包括用于承载所述可调螺距螺旋桨轴的两个支撑架,所述两个支撑架相对设置在水平地面上,所述静平衡试验装置还包括用于套设在所述可调螺距螺旋桨轴外的挂载组件,所述挂载组件包括两个半圆筒和两个挂杆,所述两个半圆筒可拆卸连接,所述两个挂杆与所述两个半圆筒一一对应,每个所述挂杆的一端固定在所述挂杆对应的所述半圆筒的外圆周的中心,所述挂杆的另一端向远离所述挂杆对应的所述半圆筒的方向延伸。
可选地,每个所述支撑架包括与水平地面平行设置的表面以及设置在与水平地面平行的表面和水平地面之间的支撑体,每个所述支撑架与水平地面平行的表面上设有V型槽,所述静平衡试验装置还包括两个平衡轴,所述两个平衡轴与所述两个支撑架一一对应;每个所述平衡轴为圆柱状基体,所述圆柱状基体的周壁由沿所述圆柱状基体的周向首尾相接的平直部和圆弧部组成;所述平直部为与所述圆柱状基体的轴向平行的平面,用于放置可调螺距螺旋桨轴;所述圆弧部为与所述圆柱状基体的圆柱面重合的一部分,用于卡在所述平衡轴对应的支撑架上的V型槽内。
平衡轴其的圆弧部放置在支撑体的V型槽中,平直部用于支承可调螺距螺旋桨轴,这种设计具有一定的调心作用,即使轴段存在一定的扰度,也能可以保证平衡轴平面与轴段圆弧面的紧密接触,防止轴段放置在平衡轴上时,圆弧面接触造成局部点应力超出材料强度极限,在接触点处形成凹坑,影响静平衡精度。而且可调螺距螺旋桨轴放置在平直部上,与圆柱体导轨相比,接触面积较大,可以避免由于接触面积太小而造成导轨上被压出凹坑,同时还增大了可调螺距螺旋桨轴与导轨之间放入摩擦力,进而提高了测量数据的准确性。
优选地,每个所述支撑架上相对设置两个防护挡板,所述两个防护挡板分别位于所述V型槽的两侧。
可选地,每个所述半圆筒的外圆周的中心设有沿所述半圆筒的径向延伸的螺孔,每个所述半圆筒对应的所述挂杆的一端设有与所述半圆筒的螺孔相匹配的外螺纹。
可选地,每个所述半圆筒的外圆周的边缘设置有连接片,每个所述连接片中面积最大的表面所在的平面通过所述连接片设置的所述半圆筒的轴线,两个所述半圆筒的连接片上对应开设有通孔,螺栓依次穿过两个所述半圆筒的连接片与螺母螺纹连接。
另一方面,本发明实施例提供了一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验方法,所述静平衡试验方法包括:
将可调螺距螺旋桨轴放置在两个相对设置的支撑架上;
将挂载组件的两个半圆筒套设在所述可调螺距螺旋桨轴上,所述挂载组件的两个挂杆的轴向与水平地面平行,所述两个半圆筒可拆卸连接,所述两个挂杆与所述两个半圆筒一一对应,每个所述挂杆的一端固定在所述挂杆对应的所述半圆筒的外圆周的中心,所述挂杆的另一端向远离所述挂杆对应的所述半圆筒的方向延伸;
将连接绳沿所述挂载组件设置,所述连接绳的两端分别从所述挂载组件的两个挂杆向远离半圆筒的方向延伸的一端向竖直方向延伸;
在所述连接绳的一端设置配重块,所述连接绳的另一端设置拉力计,读取所述拉力计的读数F1;
保持所述可调螺距螺旋桨轴不动,交换所述连接绳两端设置的物件,读取所述拉力计的读数F2;
将所述可调螺距螺旋桨轴沿所述可调螺距螺旋桨轴的周向旋转90°,并调整所述挂载组件,使所述两个挂杆的轴向与水平地面平行;
在所述连接绳的一端设置配重块,所述连接绳的另一端设置拉力计,读取所述拉力计的读数F3;
保持所述可调螺距螺旋桨轴不动,交换所述连接绳两端设置的物件,读取所述拉力计的读数F4;
根据所述拉力计的读数F1、F2、F3和F4,确定所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小和方向。
可选地,所述将挂载组件的两个半圆筒套设在所述可调螺距螺旋桨轴上,包括:
当所述可调螺距螺旋桨轴在两个所述支撑架上停止转动之后,将挂载组件的两个半圆筒套设在所述可调螺距螺旋桨轴上。
可选地,所述将所述可调螺距螺旋桨轴沿所述可调螺距螺旋桨轴的周向旋转90°,包括:
在所述可调螺距螺旋桨轴的一端划上与水平地面平行或垂直的直线;
按照所述直线将所述可调螺距螺旋桨轴沿所述可调螺距螺旋桨轴的周向旋转90°。
可选地,所述根据所述拉力计的读数F1、F2、F3和F4,确定所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小和方向,包括:
按照如下公式计算所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小M:
M=[(F4-F3)2+(F2-F1)2]0.5*r/2;
按照如下公式计算所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的方向夹角α:
α=acrtan(|F4-F3|/|F2-F1|);
其中,r为所述半圆筒的半径和所述挂杆的长度之和。
可选地,所述静平衡试验方法还包括:
将所述可调螺距螺旋桨轴沿所述可调螺距螺旋桨轴的周向旋转任意一个角度,并调整所述挂载组件,使所述两个挂杆的轴向与水平地面平行;
再次在所述连接绳的一端设置配重块,所述连接绳的另一端设置拉力计,读取所述拉力计的读数F1’;
再次保持所述可调螺距螺旋桨轴不动,交换所述连接绳两端设置的物件,读取所述拉力计的读数F2’;
将所述可调螺距螺旋桨轴沿所述可调螺距螺旋桨轴的周向旋转90°,并调整所述挂载组件,使所述两个挂杆的轴向与水平地面平行;
在所述连接绳的一端设置配重块,所述连接绳的另一端设置拉力计,读取所述拉力计的读数F3’;
保持所述可调螺距螺旋桨轴不动,交换所述连接绳两端设置的物件,读取所述拉力计的读数F4’;
计算所述拉力计的读数F1和F1’的平均值、F2和F2’的平均值、F3和F3’的平均值、F4和F4’的平均值;
相应地,所述根据所述拉力计的读数F1、F2、F3和F4,确定所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小和方向,包括:
根据所述拉力计的读数F1和F1’的平均值、F2和F2’的平均值、F3和F3’的平均值、F4和F4’的平均值,确定所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小和方向。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过增加套设在可调螺距螺旋桨轴外的挂载组件,挂载部件包括两个半圆筒和两个挂杆,两个半圆筒可拆卸连接,可套设在可调螺距螺旋桨轴上,两个挂杆与两个半圆筒一一对应,每个挂杆的一端固定在挂杆对应的半圆筒的外圆周的中心,挂杆的另一端向远离挂杆对应的半圆筒的方向延伸,将连接绳沿挂载组件设置,挂杆可使连接绳远离可调螺距螺旋桨轴,很容易实现连接绳的两端自可调螺距螺旋桨轴竖直向水平地面延伸,避免连接绳两端设置的配重块和拉力计与可调螺距螺旋桨轴的外周面接触,提高了检测结果的准确性,而且操作简单方便。另外,还可以增大力臂,减少操作时施加的作用力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a是本发明实施例一提供的一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验装置的主视图;
图1b是本发明实施例一提供的一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验装置的侧视图;
图2是本发明实施例一提供的挂载组件的结构示意图;
图2a是本发明实施例一提供的半圆筒的结构示意图;
图2b是本发明实施例一提供的挂杆的结构示意图;
图3a是本发明实施例一提供的平衡轴的主视图;
图3b是本发明实施例一提供的平衡轴的侧视图;
图4是本发明实施例四提供的一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验方法的流程图;
图5a-图5d是本发明实施例四提供的拉力计不同读数时静平衡试验装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验装置,参见图1a和图1b,静平衡试验装置包括两个相对设置在水平地面上的支撑架1和挂载组件2,支撑架1用于承载可调螺距螺旋桨轴10,挂载组件2用于套设在可调螺距螺旋桨轴10外。图2为挂载组件的结构示意图,参见图2,挂载组件包括两个半圆筒21和两个挂杆22,两个半圆筒21可拆卸连接,两个挂杆22与两个半圆筒21一一对应,每个挂杆22的一端固定在挂杆22对应的半圆筒21的外圆周的中心,挂杆22的另一端向远离挂杆22对应的半圆筒21的方向延伸。
本发明实施例通过增加套设在可调螺距螺旋桨轴外的挂载组件,挂载部件包括两个半圆筒和两个挂杆,两个半圆筒可拆卸连接,可套设在可调螺距螺旋桨轴上,两个挂杆与两个半圆筒一一对应,每个挂杆的一端固定在挂杆对应的半圆筒的外圆周的中心,挂杆的另一端向远离挂杆对应的半圆筒的方向延伸,将连接绳沿挂载组件设置,挂杆可使连接绳远离可调螺距螺旋桨轴,很容易实现连接绳的两端自可调螺距螺旋桨轴竖直向水平地面延伸,避免连接绳两端设置的配重块和拉力计与可调螺距螺旋桨轴的外周面接触,提高了检测结果的准确性,而且操作简单方便。另外,还可以增大力臂,减少操作时施加的作用力。
具体地,半圆筒的半径和挂杆的长度之和可以为1000mm,以方便计算。
可选地,如图2所示,每个半圆筒21的外圆周的边缘设置有连接片21a,每个连接片21a中面积最大的表面所在的平面通过连接片21a设置的半圆筒21的轴线,两个半圆筒21的连接片21a上对应开设有通孔,螺栓100依次穿过两个半圆筒21的连接片21a与螺母200螺纹连接。采用螺纹连接,拆装方便,而且结构简单,实现容易。
可选地,图2a为半圆筒的结构示意图,参见图2a,每个半圆筒21的外圆周的中心设有沿半圆筒21的径向延伸的螺孔21b;图2b为挂杆的结构示意图,参见图2b,每个半圆筒21对应的挂杆22的一端设有与半圆筒21的螺孔相匹配的外螺纹22a。采用螺纹连接,拆装方便,而且结构简单,实现容易。
可选地,如图1a所示,每个支撑架1包括与水平地面平行设置的表面11以及设置在与水平地面平行的表面11和水平地面之间的支撑体12,每个支撑架与水平地面平行的表面11上可以设有V型槽13,静平衡试验装置还可以包括两个平衡轴3,两个平衡轴3与两个支撑架1一一对应。图3a和图3b为平衡轴的结构示意图,参见图3a和图3b,每个平衡轴3为圆柱状基体,圆柱状基体的周壁由沿圆柱状基体的周向首尾相接的平直部31和圆弧部32组成。平直部31为与圆柱状基体的轴向平行的平面,用于放置可调螺距螺旋桨轴;圆弧部32为与圆柱状基体的圆柱面重合的一部分,用于卡在平衡轴3对应的支撑架1上的V型槽13内。
需要说明的是,平衡轴的圆弧部放置在支撑体的V型槽中,平衡轴的平直部用于支承可调螺距螺旋桨轴,这种设计具有一定的调心作用,即使轴段存在一定的扰度,也能可以保证平衡轴平面与轴段圆弧面的紧密接触,防止轴段放置在平衡轴上时,圆弧面接触造成局部点应力超出材料强度极限,在接触点处形成凹坑,影响静平衡精度。而且可调螺距螺旋桨轴放置在平直部上,与圆柱体导轨相比,接触面积较大,可以避免由于接触面积太小而造成导轨上被压出凹坑,同时还增大了可调螺距螺旋桨轴与导轨之间放入摩擦力,进而提高了测量数据的准确性。
具体地,平衡轴的轴向长度可以为2400mm,圆弧部的半径可以为150mm,平直部与圆弧部的圆心之间的距离可以为130mm。
优选地,如图1b所示,每个支撑架1上可以相对设置两个防护挡板14,两个防护挡板14分别位于V型槽13的两侧,可有效避免可调螺距螺旋桨轴从支撑架上跌落。
具体地,支撑架可以包括底板、顶板、若干隔离板、若干上支撑板和若干下支撑板,底板和顶板相对设置,若干隔离板沿平行于底板和顶板的方向间隔设置在底板和顶板之间,若干上支撑板分别将若干隔离板与顶板连接,若干下支撑板分别将若干隔离板与底板连接。其中,顶板用于实现与水平地面平行设置的表面,支撑板用于实现支撑体,结构牢固,稳定性好。
实施例二
本发明实施例提供了一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验方法,参见图4,静平衡试验方法包括:
步骤401:将可调螺距螺旋桨轴放置在两个相对设置的支撑架上。
步骤402:将挂载组件的两个半圆筒套设在可调螺距螺旋桨轴上,挂载组件的两个挂杆的轴向与水平地面平行。
在本实施例中,两个半圆筒可拆卸连接,两个挂杆与两个半圆筒一一对应,每个挂杆的一端固定在挂杆对应的半圆筒的外圆周的中心,挂杆的另一端向远离挂杆对应的半圆筒的方向延伸。
可选地,该步骤402可以包括:
当可调螺距螺旋桨轴在两个支撑架上停止转动之后,将挂载组件的两个半圆筒套设在可调螺距螺旋桨轴上。
步骤403:将连接绳沿挂载组件设置,连接绳的两端分别从挂载组件的两个挂杆向远离半圆筒的方向延伸的一端向竖直方向延伸。
步骤404:在连接绳的一端设置配重块,连接绳的另一端设置拉力计,读取拉力计的读数F1。
步骤405:保持可调螺距螺旋桨轴不动,交换连接绳两端设置的物件,读取拉力计的读数F2。
步骤406:将可调螺距螺旋桨轴沿可调螺距螺旋桨轴的周向旋转90°,并调整挂载组件,使两个挂杆的轴向与水平地面平行。
可选地,该步骤406可以包括:
在可调螺距螺旋桨轴的一端划上与水平地面平行或垂直的直线;
按照直线将可调螺距螺旋桨轴沿可调螺距螺旋桨轴的周向旋转90°。
步骤407:在连接绳的一端设置配重块,连接绳的另一端设置拉力计,读取拉力计的读数F3。
步骤408:保持可调螺距螺旋桨轴不动,交换连接绳两端设置的物件,读取拉力计的读数F4。
步骤409:根据拉力计的读数F1、F2、F3和F4,确定可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小和方向。
如图5a所示,在读取拉力计的读数F1时,根据力矩平衡,可以得出:
F1*r+G*Z1=Q*r+M*f; (1)
如图5b所示,在读取拉力计的读数F2时,根据力矩平衡,可以得出:
F2*r-G*Z1=Q*r+M*f; (2)
如图5c所示,在读取拉力计的读数F3时,根据力矩平衡,可以得出:
F3*r+G*Z2=Q*r+M*f; (3)
如图5d所示,在读取拉力计的读数F4时,根据力矩平衡,可以得出:
F4*r-G*Z2=Q*r+M*f; (4)
其中,r为半圆筒的半径和挂杆的长度之和,G为可调螺距螺旋桨轴的重力,Z1和Z2为相应情况下可调螺距螺旋桨轴的重力作用的距离,Q为配重块的重力,M为可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小,f为摩擦系数。
结合等式(1)和(2),可以得出:
Z1=(F2-F1)*r/(2*G); (5)
结合等式(3)和(4),可以得出:
Z2=(F4-F3)*r/(2*G); (6)
由于M=G*(Z14+Z22)0.5,因此将等式(5)和(6)带入,即可得到:
M=[(F4-F3)2+(F2-F1)2]0.5*r/2。
具体地,该步骤409可以包括:
按照如下公式计算可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小M:
M=[(F4-F3)2+(F2-F1)2]0.5*r/2;
按照如下公式计算可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的方向夹角α:
α=acrtan(|F4-F3|/|F2-F1|);
其中,r为半圆筒的半径和挂杆的长度之和。
可选地,静平衡试验方法还可以包括:
将可调螺距螺旋桨轴沿可调螺距螺旋桨轴的周向旋转任意一个角度,并调整挂载组件,使两个挂杆的轴向与水平地面平行;
再次在连接绳的一端设置配重块,连接绳的另一端设置拉力计,读取拉力计的读数F1’;
再次保持可调螺距螺旋桨轴不动,交换连接绳两端设置的物件,读取拉力计的读数F2’;
将可调螺距螺旋桨轴沿可调螺距螺旋桨轴的周向旋转90°,并调整挂载组件,使两个挂杆的轴向与水平地面平行;
在连接绳的一端设置配重块,连接绳的另一端设置拉力计,读取拉力计的读数F3’;
保持可调螺距螺旋桨轴不动,交换连接绳两端设置的物件,读取拉力计的读数F4’;
计算拉力计的读数F1和F1’的平均值、F2和F2’的平均值、F3和F3’的平均值、F4和F4’的平均值;
相应地,该步骤409可以包括:
根据拉力计的读数F1和F1’的平均值、F2和F2’的平均值、F3和F3’的平均值、F4和F4’的平均值,确定可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小和方向。
本发明实施例通过增加套设在可调螺距螺旋桨轴外的挂载组件,挂载部件包括两个半圆筒和两个挂杆,两个半圆筒可拆卸连接,可套设在可调螺距螺旋桨轴上,两个挂杆与两个半圆筒一一对应,每个挂杆的一端固定在挂杆对应的半圆筒的外圆周的中心,挂杆的另一端向远离挂杆对应的半圆筒的方向延伸,将连接绳沿挂载组件设置,挂杆可使连接绳远离可调螺距螺旋桨轴,很容易实现连接绳的两端自可调螺距螺旋桨轴竖直向水平地面延伸,避免连接绳两端设置的配重块和拉力计与可调螺距螺旋桨轴的外周面接触,提高了检测结果的准确性,而且操作简单方便。另外,还可以增大力臂,减少操作时施加的作用力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,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 (9)
1.一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验装置,所述静平衡试验装置包括用于承载所述可调螺距螺旋桨轴的两个支撑架,所述两个支撑架相对设置在水平地面上,其特征在于,所述静平衡试验装置还包括用于套设在所述可调螺距螺旋桨轴外的挂载组件,所述挂载组件包括两个半圆筒和两个挂杆,所述两个半圆筒可拆卸连接,所述两个挂杆与所述两个半圆筒一一对应,每个所述挂杆的一端固定在所述挂杆对应的所述半圆筒的外圆周的中心,所述挂杆的另一端向远离所述挂杆对应的所述半圆筒的方向延伸;
每个所述支撑架包括与水平地面平行设置的表面以及设置在与水平地面平行的表面和水平地面之间的支撑体,每个所述支撑架与水平地面平行的表面上设有V型槽,所述静平衡试验装置还包括两个平衡轴,所述两个平衡轴与所述两个支撑架一一对应;每个所述平衡轴为圆柱状基体,所述圆柱状基体的周壁由沿所述圆柱状基体的周向首尾相接的平直部和圆弧部组成;所述平直部为与所述圆柱状基体的轴向平行的平面,用于放置可调螺距螺旋桨轴;所述圆弧部为与所述圆柱状基体的圆柱面重合的一部分,用于卡在所述平衡轴对应的支撑架上的V型槽内。
2.根据权利要求1所述的静平衡试验装置,其特征在于,每个所述支撑架上相对设置两个防护挡板,所述两个防护挡板分别位于所述V型槽的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的静平衡试验装置,其特征在于,每个所述半圆筒的外圆周的中心设有沿所述半圆筒的径向延伸的螺孔,每个所述半圆筒对应的所述挂杆的一端设有与所述半圆筒的螺孔相匹配的外螺纹。
4.根据权利要求1或2所述的静平衡试验装置,其特征在于,每个所述半圆筒的外圆周的边缘设置有连接片,每个所述连接片中面积最大的表面所在的平面通过所述连接片设置的所述半圆筒的轴线,两个所述半圆筒的连接片上对应开设有通孔,螺栓依次穿过两个所述半圆筒的连接片与螺母螺纹连接。
5.一种可调螺距螺旋桨轴的静平衡试验方法,其特征在于,所述静平衡试验方法包括:
将可调螺距螺旋桨轴放置在两个相对设置的支撑架上;
将挂载组件的两个半圆筒套设在所述可调螺距螺旋桨轴上,所述挂载组件的两个挂杆的轴向与水平地面平行,所述两个半圆筒可拆卸连接,所述两个挂杆与所述两个半圆筒一一对应,每个所述挂杆的一端固定在所述挂杆对应的所述半圆筒的外圆周的中心,所述挂杆的另一端向远离所述挂杆对应的所述半圆筒的方向延伸;
将连接绳沿所述挂载组件设置,所述连接绳的两端分别从所述挂载组件的两个挂杆向远离半圆筒的方向延伸的一端向竖直方向延伸;
在所述连接绳的一端设置配重块,所述连接绳的另一端设置拉力计,读取所述拉力计的读数F1;
保持所述可调螺距螺旋桨轴不动,交换所述连接绳两端设置的物件,读取所述拉力计的读数F2;
将所述可调螺距螺旋桨轴沿所述可调螺距螺旋桨轴的周向旋转90°,并调整所述挂载组件,使所述两个挂杆的轴向与水平地面平行;
在所述连接绳的一端设置配重块,所述连接绳的另一端设置拉力计,读取所述拉力计的读数F3;
保持所述可调螺距螺旋桨轴不动,交换所述连接绳两端设置的物件,读取所述拉力计的读数F4;
根据所述拉力计的读数F1、F2、F3和F4,确定所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小和方向。
6.根据权利要求5所述的静平衡试验方法,其特征在于,所述将挂载组件的两个半圆筒套设在所述可调螺距螺旋桨轴上,包括:
当所述可调螺距螺旋桨轴在两个所述支撑架上停止转动之后,将挂载组件的两个半圆筒套设在所述可调螺距螺旋桨轴上。
7.根据权利要求5或6所述的静平衡试验方法,其特征在于,所述将所述可调螺距螺旋桨轴沿所述可调螺距螺旋桨轴的周向旋转90°,包括:
在所述可调螺距螺旋桨轴的一端划上与水平地面平行或垂直的直线;
按照所述直线将所述可调螺距螺旋桨轴沿所述可调螺距螺旋桨轴的周向旋转90°。
8.根据权利要求5或6所述的静平衡试验方法,其特征在于,所述根据所述拉力计的读数F1、F2、F3和F4,确定所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小和方向,包括:
按照如下公式计算所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小M:
M=[(F4-F3)2+(F2-F1)2]0.5*r/2;
按照如下公式计算所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的方向夹角α:
α=acrtan(|F4-F3|/|F2-F1|);
其中,r为所述半圆筒的半径和所述挂杆的长度之和。
9.根据权利要求5或6所述的静平衡试验方法,其特征在于,所述静平衡试验方法还包括:
将所述可调螺距螺旋桨轴沿所述可调螺距螺旋桨轴的周向旋转任意一个角度,并调整所述挂载组件,使所述两个挂杆的轴向与水平地面平行;
再次在所述连接绳的一端设置配重块,所述连接绳的另一端设置拉力计,读取所述拉力计的读数F1’;
再次保持所述可调螺距螺旋桨轴不动,交换所述连接绳两端设置的物件,读取所述拉力计的读数F2’;
将所述可调螺距螺旋桨轴沿所述可调螺距螺旋桨轴的周向旋转90°,并调整所述挂载组件,使所述两个挂杆的轴向与水平地面平行;
在所述连接绳的一端设置配重块,所述连接绳的另一端设置拉力计,读取所述拉力计的读数F3’;
保持所述可调螺距螺旋桨轴不动,交换所述连接绳两端设置的物件,读取所述拉力计的读数F4’;
计算所述拉力计的读数F1和F1’的平均值、F2和F2’的平均值、F3和F3’的平均值、F4和F4’的平均值;
相应地,所述根据所述拉力计的读数F1、F2、F3和F4,确定所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小和方向,包括:
根据所述拉力计的读数F1和F1’的平均值、F2和F2’的平均值、F3和F3’的平均值、F4和F4’的平均值,确定所述可调螺距螺旋桨轴的偏心力矩的大小和方向。
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