CN108168804A - 直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及直升机动力学试验技术领域，具体提供了直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，包括台架、两滑动平台、两静压缩驱动锁紧机构和振动台，台架上设有四根两两之间互相平行的导柱，滑动平台垂直于导柱，机轮分别安装于两滑动平台，静压缩驱动锁紧机构对称安装于台架两侧，其伸出的作动器与滑动平台连接，静压缩驱动锁紧机构驱动滑动平台沿导柱运动，振动台安装于台架底面，振动台位于由四根导柱组成的长方体中心的下方，振动台顶部的台面上装有工装夹具，机轮接触到工装夹具并产生达到设定要求的压缩量后，静压缩驱动锁紧机构锁紧，振动台按照设定的频率和幅值振动。该试验台旋转角度大、驱动载荷大，可以满足直升机机轮扭转的刚度阻尼试验。

Description

直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台

技术领域

本发明涉及直升机动力学试验技术领域，特别涉及直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台。

背景技术

直升机在地面运行时因桨叶摆振与机体振动之间的耦合而产生的自激振动，这就是直升机所特有的地面共振。地面共振是一种危及直升机安全的自激振动问题。为了确保直升机地面试车和滑行起飞和降落时的安全，必须切实排除直升机发生“地面共振”的可能性。在美军标ADS－27中明确规定：直升机在首次地面开车前必须明确对停在地面起支撑作用的机轮进行侧向航向刚度阻尼试验，必须在首次地面开车前用此试验结果验证地面共振分析，并据此判定地面开车的安全性。这个规定的出发点也就是要明确直升机机轮扭转的刚度及阻尼等关键的数据，由于影响因素的复杂性及本身的强非线性难以由按图纸可靠地确定，而必须对制造出的实物进行试验来确定。在全机总装之前，对直升机机轮进行侧向航向刚度阻尼试验。

避免直升机产生地面共振的主要途径之一是适当选择直升机机轮的刚度和阻尼，而机轮的刚度和阻尼只有通过试验的手段获得，所得的试验数据是分析直升机“地面共振”的重要科学依据，是直升机新机研制“地面共振”分析的必要条件。在装机和技术鉴定前需要进行直升机的主\尾机轮进行侧向航向刚度阻尼试验等。所以对直升机机轮进行侧向航向刚度阻尼试验是获得数据的唯一手段，为直升机垂直起落状态的“地面共振”结论提供科学、可靠的数据支撑。

发明内容

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，包括：

台架，其上设有四根两两之间互相平行的导柱；

垂直于所述导柱的两滑动平台，所述滑动平台穿过所述四根导柱，机轮分别安装于所述两滑动平台；

对称安装于所述台架两侧的静压缩驱动锁紧机构，其伸出的作动器与所述滑动平台连接，所述静压缩驱动锁紧机构驱动所述滑动平台沿所述导柱运动；

安装于所述台架底面的振动台，所述振动台位于由所述四根导柱组成的长方体中心的下方，所述振动台顶部的台面上装有工装夹具，所述机轮接触到所述工装夹具并产生达到设定要求的压缩量后，所述静压缩驱动锁紧机构锁紧，所述振动台按照设定的频率和幅值振动。

优选的，所述导柱通过导柱支架与所述台架固定。

优选的，所述台架呈卧式矩形框架结构。

优选的，所述静压缩驱动锁紧机构包括加载缸、机械液压锁、静压缩缸阀块、抽漏组件和伺服阀，所述加载缸和所述机械液压锁连接，所述加载缸连接有锁紧机构卸油管、锁紧机构进油管、静压缩缸进油管和静压缩缸出油管，所述静压缩缸阀块连接有动力源进油管和动力源出油管。

优选的，所述台架的两侧边框分别为第一框，所述台架内分别设有第二框，所述导柱两端分别与所述第二框相固定，所述静压缩驱动锁紧机构通过法兰式安装座与所述第二框相固定。

优选的，所述加载缸采用单出杆结构形式，所述机械液压锁与所述加载缸同轴安装。

优选的，所述台架底板上的安装孔通过地脚螺栓固定于地轨上，所述台架的外框焊有加强筋，所述台架装有冷却装置，用于给所述振动台降温。

优选的，所述滑动平台和所述导柱之间装有导向套，所述导柱和所述导向套之间装有防尘圈和自润滑轴承，

优选的，所述作动器上设有叉耳式连接座，所述叉耳式连接座通过销轴与所述滑动平台连接。

优选的，所述振动台为液压振动台。

本发明提供的直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，具有自身刚度大、动态特性好的优点，静压缩驱动与锁定机构及旋转机构运行稳定、可靠，其旋转角度大、驱动载荷大可以对满足大型直升机机轮扭转的刚度阻尼试验，大大提高了试验效率，同时缩短了试验周期和降低了试验成本。试验台采用了智能传感器、多通道伺服协调控制系统、专用数据处理分析软件，其各项技术参数均优于国内外同类装置，同时试验台具有一定的通用型和可扩展性，可满足未来型号研制的需求。

附图说明

以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。

图1是本发明提供的直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台的主视示意图；

图2是图1的左视示意图；

图3是图1的俯视示意图；

图4是图1中的P向视图；

图5是图4中的A向视图。

附图标记：

10 台架

101 第一框

102 第二框

103 安装孔

11 导柱支架

12 导柱

20 滑动平台

21 导向套

22 防尘圈

23 自润滑轴承

30 静压缩驱动锁紧机构

31 作动器

32 叉耳式连接座

33 销轴

34 加载缸

341 锁紧机构卸油管

342 锁紧机构进油管

343 静压缩缸进油管

344 静压缩缸出油管

35 机械液压锁

36 静压缩缸阀块

361 动力源进油管

362 动力源出油管

37 抽漏组件

38 伺服阀

39 法兰式安装座

40 振动台

41 台面

42 冷却装置

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。

需要说明的是：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，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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，均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。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。

直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台的主视示意图、左视示意图和俯视示意图分别如图1、图2和图3所示，该直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台主要用于直升机机轮侧向航向的刚度阻尼试验，其包括台架10、两滑动平台20、两静压缩驱动锁紧机构30和振动台40。本实施例中，振动台40为液压振动台，台架10呈卧式矩形框架结构。

台架10具有承受静压缩载荷、扭转载荷与导向功能，其上设有四根两两之间互相平行的导柱12。台架10的两侧边框分别为第一框101，台架10内分别设有第二框102，导柱12两端分别与第二框102相固定，静压缩驱动锁紧机构30通过法兰式安装座39与第二框102相固定，可以理解的是，法兰式安装座39采用米字形式结构进行焊接。本实施例中，台架10底板上的安装孔103通过地脚螺栓固定于地轨上，台架10的外框焊有加强筋，台架10装有冷却装置42，用于给振动台40降温。

滑动平台20垂直于导柱12，滑动平台20通过导柱12导向与承载，滑动平台20穿过四根导柱12，机轮分别安装于两滑动平台20，两滑动平台20分别设置于导柱12的两侧。本实施例中，导柱12通过导柱支架11与台架10固定。如图4及图5所示，滑动平台20和导柱12之间装有导向套21，导柱12和导向套21之间装有防尘圈22和自润滑轴承23，

两静压缩驱动锁紧机构30对称安装于台架10两侧，其伸出的作动器31与滑动平台20连接，静压缩驱动锁紧机构30驱动滑动平台20沿导柱12运动。本实施例中，作动器31上设有叉耳式连接座32，叉耳式连接座32通过销轴33与滑动平台20连接。滑动平台20在静压缩驱动锁紧机构30驱动下通过位移传感器的控制沿导柱12左右移动，滑动平台20上加工有安装试验件的定位孔与安装螺钉孔，导柱12为圆柱形且表面进行了镀硬铬处理。

静压缩驱动锁紧机构30包括加载缸34、机械液压锁35、静压缩缸阀块36、抽漏组件37和伺服阀38，加载缸34和机械液压锁35连接，加载缸34和静压缩缸阀块36之间连接有锁紧机构卸油管341、锁紧机构进油管342、静压缩缸进油管343和静压缩缸出油管344，静压缩缸阀块36连接有动力源进油管361和动力源出油管362。本实施例中，加载缸34采用单出杆结构形式，机械液压锁35与加载缸34同轴安装。

振动台40安装于台架10底面，振动台40位于由四根导柱12组成的长方体中心的下方，振动台40用于提供垂直方向上的预定频率及振幅的振动。振动台40顶部的台面41上装有工装夹具，机轮接触到工装夹具并产生达到设定要求的压缩量后，静压缩驱动锁紧机构30锁紧，振动台40按照设定的频率和幅值振动。台架10两侧的滑动平台20和静压缩驱动锁紧机构30以振动台40为中心左右对称设置，且两侧的静压缩驱动锁紧机构30的参数设置相同。当频率和幅值达到稳定状态后，记录试验数据。通过试验得出机轮在一定频率和压缩量下的动态刚度和阻尼，为验证机轮的性能和后续优化设计提供技术支撑。

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 (10)

1.直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，其特征在于，包括：

台架(10)，其上设有四根两两之间互相平行的导柱(12)；

垂直于所述导柱(12)的两滑动平台(20)，所述滑动平台(20)穿过所述四根导柱(12)，机轮分别安装于所述两滑动平台(20)；

对称安装于所述台架(10)两侧的静压缩驱动锁紧机构(30)，其伸出的作动器(31)与所述滑动平台(20)连接，所述静压缩驱动锁紧机构(30)驱动所述滑动平台(20)沿所述导柱(12)运动；

安装于所述台架(10)底面的振动台(40)，所述振动台(40)位于由所述四根导柱(12)组成的长方体中心的下方，所述振动台(40)顶部的台面(41)上装有工装夹具，所述机轮接触到所述工装夹具并产生达到设定要求的压缩量后，所述静压缩驱动锁紧机构(30)锁紧，所述振动台(40)按照设定的频率和幅值振动。

2.根据权利要求1所述的直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，其特征在于，所述导柱(12)通过导柱支架(11)与所述台架(10)固定。

3.根据权利要求1所述的直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，其特征在于，所述台架(10)呈卧式矩形框架结构。

4.根据权利要求1所述的直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，其特征在于，所述静压缩驱动锁紧机构(30)包括加载缸(34)、机械液压锁(35)、静压缩缸阀块(36)、抽漏组件(37)和伺服阀(38)，所述加载缸(34)和所述机械液压锁(35)连接，所述加载缸(34)连接有锁紧机构卸油管(341)、锁紧机构进油管(342)、静压缩缸进油管(343)和静压缩缸出油管(344)，所述静压缩缸阀块(36)连接有动力源进油管(361)和动力源出油管(362)。

5.根据权利要求4所述的直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，其特征在于，所述台架(10)的两侧边框分别为第一框(101)，所述台架(10)内分别设有第二框(102)，所述导柱(12)两端分别与所述第二框(102)相固定，所述静压缩驱动锁紧机构(30)通过法兰式安装座(39)与所述第二框(102)相固定。

6.根据权利要求5所述的直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，其特征在于，所述加载缸(34)采用单出杆结构形式，所述机械液压锁(35)与所述加载缸(34)同轴安装。

7.根据权利要求1所述的直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，其特征在于，所述台架(10)底板上的安装孔(103)通过地脚螺栓固定于地轨上，所述台架(10)的外框焊有加强筋，所述台架(10)装有冷却装置(42)，用于给所述振动台(40)降温。

8.根据权利要求1所述的直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，其特征在于，所述滑动平台(20)和所述导柱(12)之间装有导向套(21)，所述导柱(12)和所述导向套(21)之间装有防尘圈(22)和自润滑轴承(23)。

9.根据权利要求1所述的直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，其特征在于，所述作动器(31)上设有叉耳式连接座(32)，所述叉耳式连接座(32)通过销轴(33)与所述滑动平台(20)连接。

10.根据权利要求1所述的直升机机轮侧向航向刚度阻尼试验台，其特征在于，所述振动台(40)为液压振动台。