CN109540439B - 一种预冷器振动控制用振动夹具及试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预冷器振动控制用振动夹具及试验方法，将预冷器(7)安装到振动夹具上，再将振动夹具安装到随机振动试验台上，将传感器粘贴在振动夹具上，启动随机振动试验台，先进行扫频，得出预冷器(7)的共振特性，再采用多通道加权平均控制的方法进行随机振动试验。

Description

一种预冷器振动控制用振动夹具及试验方法
技术领域
本发明涉及振动控制领域，具体涉及一种预冷器振动时的振动夹具和控制试验方法。
背景技术
预冷器(SRQ-72A)产品不规则，耐振动特性较差，安装方式很难模拟实际装机方式，无实测振动图谱，难以准确的考核出预冷器的耐振动能力，无法为设计鉴定试验提供依据。从2015年起至2018年进行了多次振动摸底试验，均以失败告终，期间经过了反复试验，多次更改振动夹具，完善控制方法。经过长时间的摸索和实践，提出了一种预冷器振动控制方法，能准确的考核出预冷器的耐振动能力，为设计鉴定试验提供依据。
发明内容
本发明旨在提供一种预冷器振动控制用振动夹具及试验方法，以解决现有预冷器耐振动能力无法准确考核的问题。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
一种预冷器振动控制用振动夹具，包括底板，以及底板上的一对间隔设置的支板，所述支板上端开有与预冷器耳片通过螺钉连接的安装孔，所述支板上端还设置有位置与预冷器耳片一一对应的安装块。
所述安装块可拆卸连接在支板上端，安装块包括三个分别与预冷器3轴向X、Y、Z平行的平面表面。安装块作为振动夹具的一部分，因为传感器需粘贴在于振动方向垂直的光滑平面上，故对于不规则的夹具设计时需增加安装块，用于传感器的粘贴，安装块需保证3个轴向均能粘贴传感器，靠近产品与工装的连接部位。
预冷器振动控制试验装置包括预冷器、振动夹具、随机振动试验台和传感器。预冷器安装到振动夹具上再固定到随机振动试验台上；传感器粘贴在振动夹具上指定的安装点上，例如振动夹具的底板，以及支板上端安装块上；随机振动试验台能实现正弦扫描、随机振动试验；
采用上述预冷器振动控制试验装置的试验方法包括以下步骤：
步骤一，将预冷器装接到振动夹具上，预冷器耳片通过螺钉固定到振动夹具上，预冷器各空气管嘴通过振动夹具上的卡箍与振动夹具连接；
步骤二，振动夹具的底板和振动台面擦拭干净后将振动夹具吊装到振动台面上；
步骤三，安装好后先对预冷器3轴向X、Y、Z进行扫频，振动夹具底板上贴一个传感器进行控制，振动夹具支板四个耳片处的安装块上贴四个传感器进行监测，保存扫频结果；
步骤四，按预设图谱进行每轴向的振动试验，根据扫频结果选择控制方式。
优选的，步骤一中将预冷器装接到振动夹具上，注意装接步骤为先将预冷器波纹管处与振动夹具对准，轻轻放置在振动夹具上，手动调节预冷器使波纹管与振动夹具完全贴合，再调整预冷器4个耳片与振动夹具上的安装孔位对准，放入螺钉进行限位，然后先紧固波纹管处，再对称拧紧耳片处的螺钉，最后依次固定预冷器的冷边进口和热边出口管嘴。装接完成后检查工装上的螺钉是否有松动，如有松动需紧固。
优选的，步骤二中振动夹具底板和振动台面擦拭干净后将振动夹具吊装到台面上，安装时振动夹具和预冷器较重的一边应在台面上且用压板进行压紧，紧固时应从中间往两边对称紧固。
步骤三中的传感器能通过压电感应，将力信号转化为电信号传入随机振动试验台的控制系统中，通过输入振动图谱进行反馈控制。
优选的，步骤四中按设定图谱进行每轴向(X、Y、Z)指定时间的振动试验，根据扫频结果选择控制方式。例如，在X轴向时用传感器安装点1、2、3、4、5对应的五个通道平均控制，在Y方向时用传感器安装点1、2、3、4对应的四个通道平均控制，传感器安装点5对应的通道监测，在Z方向时用传感器安装点1、3、5对应的三个通道平均控制，传感器安装点2、4对应的通道监测。需要说明的是，本发明中的平均控制是指采用多通道加权平均控制。试验过程中每隔半小时需目视监测产品和工装的外观及螺纹连接处有无松动等异常情况。
本发明的有益效果是：
与现有试验方法相比，本发明的预冷器振动控制方法符合预冷器在飞机上的安装姿态，能有效的将振动量值控制在GJB150.1A中要求的公差范围内，能准确考核出预冷器耐振动能力。
附图说明
图1是本发明中5个传感器安装位置示意图；
图2是本发明振动夹具与预冷器组装后的示意图；
图3是实施例中的振动试验用图谱；
图中：1、2、3、4、5-为五个传感器对应的安装点，6-支板，7-预冷器，8-卡箍，9-安装块，10-安装孔，11-波纹管，12-压板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
如图1所示，预冷器振动控制试验装置包括预冷器7、振动夹具、随机振动试验台(型号ES-200-650，苏州东陵振动试验仪器有限公司生产)和传感器(压电式加速度计，2106C，扬州英迈克测控技术有限公司生产)。预冷器7安装到振动夹具上再固定到随机振动试验台上；传感器粘贴在振动夹具上指定的安装点上，例如振动夹具的底板，以及支板6上端安装块9上；随机振动试验台能实现正弦扫描、随机振动试验。随机振动试验台能实现预冷器7振动试验的要求图谱。
振动夹具包括底板，以及底板上的一对间隔设置的支板6，支板6上端开有用于与预冷器7耳片通过螺钉连接的4个安装孔10，支板6上端还设置有位置与预冷器7耳片一一对应的安装块9。振动夹具符合预冷器7在飞机上的装机姿态和安装方式。预冷器7安装到振动夹具上后，可视作为一个整体。通过将传感器粘贴到振动夹具的特定位置，能有效的控制振动试验量值，符合GJB150.1A要求的公差。振动夹具实现了模拟产品实际飞行状态时的受到的振动，准确的考核预冷器的耐振动能力。
如图1所示，本发明中的预冷器振动控制方法涉及传感器的安装点1～5，振动夹具与预冷器7的安装。将预冷器7安装到振动夹具上再安装到随机振动试验台上，安装应紧固可靠，在振动夹具底板以及支板6的安装块9上粘贴传感器。通过扫频试验(例如正弦扫频，得出预冷器7的共振特性)结果确定振动试验控制时应采用的控制传感器数目、位置；在随机振动试验台的控制系统中输入要求的振动图谱，传感器采用平均控制(即多通道加权平均控制)，开启振动试验台，进行振动试验。
预冷器振动试验方法具体步骤如下：
1、按图1和图2所示将产品装接到工装上，注意装接步骤为先将预冷器7波纹管11处与振动夹具对准，轻轻放置在振动夹具上，手动调节预冷器7使波纹管11与振动夹具完全贴合，再调整预冷器7的4个耳片与振动夹具上的安装孔10孔位对准，放入螺钉进行限位，然后先紧固波纹管11处，再对称拧紧耳片处的螺钉。最后通过卡箍8依次固定预冷器7的冷边进口和热边出口管嘴。装接完成后检查振动夹具上的螺钉是否有松动，如有松动需紧固。通知试验技术员、设计员、工装设计员进行振动前确认，并填写振动前确认表。
2、振动夹具底板和振动台面擦拭干净后将振动夹具吊装到台面上，安装时预冷器7和振动夹具较重的一边应在台面上且用压板12进行压紧。振动时需要压的位置在支板6与底板连接处，由于振动夹具和预冷器在此部位很重，与试验台无连接，故试验时需用压板12进行压紧(振动夹具对称的另一边也需压)，紧固压板12连接螺钉时应从中间往两边对称紧固。振动夹具上有预冷器7位置属于较重的一边，在四个安装块9对应的下方底板上，由于没有螺钉与试验台连接，振动时会共振，故需用压板12进行固定，紧固是指将连接螺钉扭紧。
3、安装好后先对预冷器7(3轴向X、Y、Z)进行扫频，安装点5(振动夹具底板上，具体位置不固定，只要安装在底板上即可)贴一个传感器进行控制，安装点1、2、3、4上贴四个传感器进行监测。根据扫频结果，在X轴向时用1、2、3、4、5五个通道平均控制。在Y方向时用1、2、3、4四个通道平均控制，5通道监测，在Z方向时用1、3、5三个通道平均控制，2、4通道监测。
4、按图3的图谱进行每轴向(X、Y、Z)7.2h的振动试验。试验过程中每隔半小时需目视监测预冷器7和振动夹具的外观及螺纹连接处有无松动等异常情况。
5、试验时振动量值公差控制在±8％的范围内，符合GJB150.1A的±10％的范围。试验完成后，拆卸预冷器7，目视检查预冷器7无裂纹、变形等缺陷，经气密检查预冷器7无泄漏，试验合格。

Claims (4)

1.一种预冷器振动控制试验方法，其特征在于，采用的振动夹具包括底板，以及底板上的一对间隔设置的支板（6），所述支板（6）上端开有用于与预冷器（7）耳片通过螺钉连接的安装孔（10），所述支板（6）上端还设置有位置与预冷器（7）耳片一一对应的安装块（9）,所述安装块（9）可拆卸连接在支板（6）上端，安装块（9）包括三个分别与预冷器（7）3轴向X、Y、Z平行的平面表面；
试验方法包括以下步骤：
步骤一，将预冷器（7）装接到振动夹具上，预冷器（7）耳片通过螺钉固定到振动夹具上，预冷器（7）各空气管嘴通过振动夹具上的卡箍（8）与振动夹具连接；
步骤二，振动夹具的底板和振动台面擦拭干净后将振动夹具吊装到振动台面上；
步骤三，安装好后先对预冷器（7）3轴向X、Y、Z进行扫频，振动夹具底板上贴一个传感器进行控制，振动夹具支板（6）四个耳片处的安装块（9）上贴四个传感器进行监测，保存扫频结果；
步骤四，按预设图谱进行每轴向的振动试验，控制方式为在X轴向时用传感器安装点（1）、（2）、（3）、（4）、（5）对应的五个通道平均控制，在Y方向时用传感器安装点（1）、（2）、（3）、（4）对应的四个通道平均控制，传感器安装点（5）对应的通道监测，在Z方向时用传感器安装点（1）、（3）、（5）对应的三个通道平均控制，传感器安装点（2）、（4）对应的通道监测。
2.根据权利要求1所述的预冷器振动控制试验方法，其特征在于：所述步骤一中，先将预冷器（7）波纹管（11）处与振动夹具对准，轻轻放置在振动夹具上，手动调节预冷器（7）使波纹管（11）与振动夹具完全贴合，再调整预冷器（7）的4个耳片与振动夹具上的安装孔（10）对准，放入螺钉进行限位，然后先紧固波纹管（11）处，再对称拧紧耳片处的螺钉，最后依次固定预冷器（7）的冷边进口和热边出口管嘴。
3.根据权利要求1所述的预冷器振动控制试验方法，其特征在于：所述步骤二中，安装时振动夹具和预冷器（7）较重的一边应在台面上且用压板（12）进行压紧，紧固时应从中间往两边对称紧固。
4.根据权利要求1所述的预冷器振动控制试验方法，其特征在于：所述传感器能通过压电感应，将力信号转化为电信号传入随机振动试验台的控制系统中，通过输入振动图谱进行反馈控制。
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