CN108956179A - 自平衡垂向随动加载装置及方法 - Google Patents

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李若薇
张洋洋
袁明清
黄继平
赵柳月
胡智钦
翁杭建
陈天夫
李璐
殷慧亭
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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M99/007—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by applying a load, e.g. for resistance or wear testing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/60—Testing or inspecting aircraft components or systems

Abstract

一种自平衡垂向随动加载装置，包括：两端带有接头的测力传感器、对称杠杆以及一对链轮机构，其中：测力传感器与对称杠杆的中部转动连接，对称杠杆的两端分别与链轮机构的一侧链轮以及加载液压作动筒相连，本发明通过特殊设计的随动垂向加载装置进行起落架垂向加载，能够随着试验件加载点的移动而自动调整加载位置，使得加载装置的加载方向始终保持垂向，避免了飞机结构试验垂向加载过程中附加航向分量的产生，从原理上减少试验中垂向加载误差，且本发明能解决直接安装作动筒而带来的垂向空间不够等问题，通用性强、经济性好、易实施。

Description

自平衡垂向随动加载装置及方法
技术领域
本发明涉及的是一种飞机制造领域的技术，具体是一种自平衡垂向随动加载装置及方法。
背景技术
在飞机结构试验的某些工况，例如起落架试验工况，加载点的垂直向上载荷一般是通过立柱-撬杠方式施加或直接在加载点正下方利用作动筒垂向加载，这两种加载方式只能保证加载初始时刻试验载荷的施加方向为垂向，由于试验加载过程中加载点会随着试验件的变形而偏离最初位置，其所施加的载荷在试验加载过程中会不可避免的产生附加航向载荷分量，影响了试验加载的精确性。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种自平衡垂向随动加载装置及方法，通过特殊设计的随动垂向加载装置进行起落架垂向加载，能够随着试验件加载点的移动而自动调整加载位置，使得加载装置的加载方向始终保持垂向，避免了飞机结构试验垂向加载过程中附加航向分量的产生，从原理上减少试验中垂向加载误差，且本发明能解决直接安装作动筒而带来的垂向空间不够等问题，通用性强、经济性好、易实施。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种自平衡垂向随动加载装置，包括：两端带有接头的测力传感器、对称杠杆以及一对链轮机构，其中：测力传感器与对称杠杆的中部转动连接，对称杠杆的两端分别与链轮机构的一侧链轮以及加载液压作动筒相连，当加载点在加载过程中出现某方向的移动时，测力传感器、对称杠杆会跟随加载点移动，从而调心滚子轴承会在杠杆平面上自动沿该方向滚动至力的平衡位置，该位置能确保垂向载荷始终与初始加载方向平行。
所述的链轮机构包括：一对底座以及分别设置于底座上的两个链轮，其中：两个链轮之间通过传动杆相连，一个链轮与对称杠杆的一端通过滚子链相连，另一个链轮与连接加载液压作动筒和对称杠杆另一端的滚子链相套接。
所述的两个链轮同步转动且半径相同。
所述的对称杠杆的截面为两头窄中间宽的结构，其两端分别设有带有加载接头的调心滚子轴承，通过加载接头与链轮机构的一侧链轮或加载液压作动筒藉由滚子链相连。
所述的对称杠杆的两端设有用于设置调心滚子轴承的圆弧限位结构，从而防止调心滚子轴承在加载过程中滑出对称杠杆平面。
技术效果
通常在该垂向加载过程中加载点同时会产生垂向位移，故会导致对称杠杆两端平面发生小角度倾斜，从而导致调心滚子轴承的平衡位置的偏离。本发明两个同步转动、半径相同的链轮，使得对称杠杆在发生垂向位移时，两个链轮转动的角度、方向相同，带动滚子链、调心滚子轴承产生相同的垂向位移，从而保证了对称杠杆平面的水平，达到了自平衡的效果，不仅能实现随动加载的功能，在整个加载过程中无需人工调节作动筒底座位置，也无需调整对称杠杆使之水平，可自动跟随加载点移动至平衡位置，安全系性高。整套装置成本低，经济性好，操作简单，实用性好。
附图说明
图1是自平衡垂向加载随动装置主视图；
图2是对称杠杆示意图；
图3是垂向加载随动装置等轴侧视图；
图中：1上测力传感器接头、2测力传感器、3下测力传感器接头、4拉板、5对称杠杆、6调心滚子轴承、7加载接头、8滚子链、9传动杆、10链轮及底座、11滚子链端点与链轮绑定点、12加载液压作动筒。
具体实施方式
如图1所示，为本实施例涉及的一种自平衡垂向随动加载装置，其中包含：上测力传感器接头1、测力传感器2、下测力传感器接头3、拉板4、对称杠杆5、调心滚子轴承6、加载接头7、滚子链8、传动杆9、链轮及底座10、加载液压作动筒12。
所述的测力传感器2的下测力传感器接头3与对称杠杆5的中部通过拉板4相连，该拉板4两端均为铰接结构。
本装置通过以下方式实现随动加载：
步骤①将上测力传感器接头1一端与加载点相连，另一端和测力传感器2通过螺纹连接，然后将测力传感器2与下测力传感器接头3相连，再通过拉板4一端用螺栓连接下测力传感器接头3，另一端通过螺栓连接对称杠杆5。
步骤②将第一个调心滚子轴承6放在对称杠杆5一端的平面上，同时用加载接头7的双耳放置调心滚子轴承6两边并同轴，通过螺栓连接加载接头7与调心滚子轴承6，该加载接头7另一端与滚子链8铰接相连，滚子链绕过链轮及底座10并转向90度后另一端与加载液压作动筒12相连，加载液压作动筒底座需固定。
步骤③在对称杠杆另一端的平面上放置第二个调心滚子轴承6，同时用第二个加载接头7的双耳放置在调心滚子轴承6两边并同轴，通过螺栓连接加载接头7与该调心滚子轴承6，该加载接头7另一端与第二条滚子链8铰接相连，该滚子链绕过链轮并将另一端与链轮绑定，绑定点位置为图1中的绑定点11。
步骤④将两个传动杆9两端通过螺栓插入两个链轮孔与之相连，使两个链轮保持同步转动。注意两个链轮均需安装在滚子链同一侧。安装完成后通过调整两个滚子链8在加载接头7与链轮之间的长度使对称杠杆5的平面保持水平，调整完后即可进行垂向随动加载。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (7)

1.一种自平衡垂向随动加载装置，其特征在于，包括：两端带有接头的测力传感器、对称杠杆以及一对链轮机构，其中：测力传感器与对称杠杆的中部转动连接，对称杠杆的两端分别与链轮机构的一侧链轮以及加载液压作动筒相连，当加载点在加载过程中出现某方向的移动时，测力传感器、对称杠杆会跟随加载点移动，从而调心滚子轴承会在杠杆平面上自动沿该方向滚动至力的平衡位置，该位置能确保垂向载荷始终与初始加载方向平行。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的链轮机构包括：一对底座以及分别设置于底座上的两个链轮，其中：两个链轮之间通过传动杆相连，一个链轮与对称杠杆的一端通过滚子链相连，另一个链轮与连接加载液压作动筒和对称杠杆另一端的滚子链相套接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征是，所述的两个链轮同步转动且半径相同。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的对称杠杆的截面为两头窄中间宽的结构。
5.根据权利要求1或4所述的装置，其特征是，所述的对称杠杆的两端分别设有带有加载接头的调心滚子轴承，通过加载接头与链轮机构的一侧链轮或加载液压作动筒藉由滚子链相连。
6.根据权利要求1或4所述的装置，其特征是，所述的对称杠杆的两端设有用于设置调心滚子轴承的圆弧限位结构，从而防止调心滚子轴承在加载过程中滑出对称杠杆平面。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的测力传感器的下测力传感器接头与对称杠杆的中部通过拉板相连，该拉板两端均为铰接结构。
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