CN117890194A - 一种人字形滑轨强度和刚度测试试验夹具及测试方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于飞机结构强度测试领域，特别涉及一种人字形滑轨强度和刚度测试试验夹具及测试方法，其中，该装置包括：支持夹具、滑轨试验件、加载夹具、作动筒结构等。其中在加载夹具中设置有关节轴承，可以平衡实际加载过程中所产生的小扭矩。其中，在滑轨上安装有切向滑块，保证试验过程中加载夹具相对滑轨不产生切向滑动，其中，在滑轨上定义四个位移传感器位移测量点，用以侧梁滑轨的位移，以表征滑轨的刚度。其中，在滑轨上定义应变片测量点及应变片类型，用于测量滑轨的应力值，以表征滑轨强度。本发明实施可以在人字形滑轨的强度刚度测试试验中，保证载荷加载的准确性，保证加载过程中加载结构的稳定性，准确测定出人字形滑轨的强度刚度特性。

Description

一种人字形滑轨强度和刚度测试试验夹具及测试方法
技术领域
本申请属于飞机结构强度测试领域，特别涉及一种人字形滑轨强度和刚度测试试验夹具及测试方法。
背景技术
较多襟翼采用滑轨来实现襟翼位置驱动，人字形滑轨较为特殊，包含上、下两个滚轮轨道槽，滑轮架滚轮通过在槽内滚动达到各个位置状态。针对人字形滑轨的强度和刚度，需要模拟真实滚轮传导到滑轨上的载荷，因此需要针对人字形滑轨设计专用试验夹具。
发明内容
为了解决上述问题，一种人字形滑轨强度和刚度测试试验装置，用于对滑轨试验件施加载荷；滑轨试验件包括人字分布的上下两条轨道；试验夹具包括：
支持夹具、上滚轮点加载夹具、下滚轮点加载夹具、上滚轮点载荷加载作动筒和下滚轮点载荷加载作动筒，其中：
所述滑轨试验件和支持夹具通过滑轨试验件上的两个螺栓连接孔采用螺栓进行连接；
所述滑轨试验件的上轨道面与所述上滚轮点加载夹具通过上滚轮点加载夹具中设置的关节轴承滚轮进行接触；
所述滑轨试验件的下轨道面与所述下滚轮点加载夹具通过下滚轮点加载夹具中设置的关节轴承滚轮进行接触；
所述上滚轮点加载夹具与上滚轮点载荷加载作动筒通过单双耳及螺栓进行连接；
所述下滚轮点加载夹具与下滚轮点载荷加载作动筒通过单双耳及螺栓进行连接。
优选的是，所述关节轴承滚轮包括：设置在上滚轮点加载夹具以及下滚轮点加载夹具加载双耳内侧的两个悬臂轴，所述悬臂轴上通过关节轴承安装滚轮；所述滚轮封边安装在滑轨试验件两侧的轨道槽内。
优选的是，还包括：上滚轮点切向挡块，所述上滚轮点切向挡块与滑轨试验件通过两个螺栓进行连接，上滚轮点切向挡块与滚轮点加载夹具中关节轴承滚轮的接触面平行于上滚轮点载荷加载作动筒的载荷方向。
优选的是，还包括：下滚轮点切向挡块通过直臂固定在试验基架上，所述下滚轮点切向挡块与下滚轮点加载夹具相接触的平面平行于下滚轮点载荷加载作动筒的载荷方向，挡块限制滚轮滑动，挡块和载荷方向平行是避免挡块在加载方向产生分力，避免影响了载荷加载。
优选的是，其中：所述上滚轮点载荷加载作动筒和下滚轮点载荷加载作动筒施加试验载荷拉力。
优选的是，上滚轮点加载夹具与下滚轮点加载夹具中设置的关节轴承滚轮分别包括：左关节轴承滚轮与右关节轴承滚轮，左关节轴承滚轮与右关节轴承滚轮分别设置于轨道内。
一种用于人字形滑轨强度刚度测试试验的加载方法，采用所述的人字形滑轨强度和刚度测试试验装置，
在滑轨试验件的上下两条轨道的轴线上粘贴多个应变片；将支持夹具、上滚轮点加载夹具、下滚轮点加载夹具与滑轨试验件连接至滑轨试验件；
对滑轨试验件预加载，预试载荷为40％设计载荷，按5％设计载荷级差逐级加载，然后逐级卸载至零，并对应变片、位移测量点进行检查；
对滑轨试验件限制载荷加载，在0％～65％设计载荷之间，按5％设计载荷级差逐级加载；在65％～67％设计载荷之间，按2％设计载荷级差加载；加载到67％设计载荷时，保载30秒；逐级卸载至零，试验过程中对应变、位移测量点进行逐级测量；
对滑轨试验件进行设计载荷加载、破坏试验，在0％～65％设计载荷之间，按5％设计载荷级差逐级加载；在65％～67％设计载荷之间，按2％设计载荷级差加载；在67％～70％设计载荷之间，按3％设计载荷级差加载；在70％设计载荷以后，按2％设计载荷级差加载；加载100％设计载荷时，保载3秒；若试验件未破坏，按2％设计载荷级差加载至破坏，若加载至150％试验件仍未损坏，则停止试验。
本发明实施可以在人字形滑轨的强度刚度测试试验中，保证载荷加载的准确性，保证加载过程中加载结构的稳定性，准确测定出人字形滑轨的强度刚度特性。
附图说明
图1是本发明人字形滑轨强度和刚度测试试验装置；
图中，滑轨试验件-1、支持夹具-2、上滚轮点加载夹具-3、下滚轮点加载夹具-4、上滚轮点切向挡块-5、下滚轮点切向挡块-6、上滚轮点载荷加载作动筒-7和下滚轮点载荷加载作动筒-8。
图2是本发明上滚轮切向垫块的安装位置示意图；
图3是本发明下滚轮切向垫块位置示意图；
图4是本发明位移测量点示意图；
图5是本发明应变片布置示意图；
图6是本发明实际测试过程示意图。
具体实施方式
为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示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，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。
图1是本发明人字形滑轨强度和刚度测试试验装置；
如图1所示，用于人字形滑轨强度和刚度测试试验装置可以包括：滑轨试验件1、支持夹具2、上滚轮点加载夹具3、下滚轮点加载夹具4、上滚轮点切向挡块5、下滚轮点切向挡块6、上滚轮点载荷加载作动筒7和下滚轮点载荷加载作动筒8。滑轨试验件1与支持夹具2通过两个螺栓进行连接。滑轨试验件1的上轨道面与所述上滚轮点加载夹具3通过上滚轮点加载夹具3中设置的关节轴承滚轮进行接触；滑轨试验件1的下轨道面与所述下滚轮点加载夹具4通过下滚轮点加载夹具4中设置的关节轴承滚轮进行接触；上滚轮点加载夹具3与上滚轮点载荷加载作动筒7通过单双耳及螺栓进行连接。下滚轮点加载夹具4与下滚轮点载荷加载作动筒8通过单双耳及螺栓进行连接。支持夹具2与下滚轮点切向挡块6和试验基架相连接，其中所述关节轴承滚轮包括：设置在上滚轮点加载夹具(3)以及下滚轮点加载夹具(4)加载双耳内侧的两个悬臂轴，所述悬臂轴上通过关节轴承安装滚轮；所述滚轮封边安装在滑轨试验件(1)两侧的轨道槽内。
图2是本发明上滚轮切向垫块的安装位置示意图；
所述上滚轮点切向挡块5与滑轨试验件1通过两个螺栓进行连接，上滚轮点切向挡块5上滚轮点加载夹具3中设置的滚轮接触面是平行于载荷方向的。
图3是本发明下滚轮切向垫块位置示意图；
所述下滚轮点切向挡块6与下滚轮点加载夹具4相接触的平面是平行于载荷方向的。
本发明还提供了一种用于人字形滑轨强度刚度测试试验的加载方法，该方法包括以下步骤：
1)调试、预加载。预试载荷为40％设计载荷，按5％设计载荷级差逐级加载，然后逐级卸载至零，并对应变片、位移测量点等进行检查；
2)限制载荷加载。在0％～65％设计载荷之间，按5％设计载荷级差逐级加载；在65％～67％设计载荷之间，按2％设计载荷级差加载；加载到67％设计载荷时，保载30秒；逐级卸载至零，试验过程中对应变、位移等进行逐级测量。
3)设计载荷加载、破坏试验。在0％～65％设计载荷之间，按5％设计载荷级差逐级加载；在65％～67％设计载荷之间，按2％设计载荷级差加载；在67％～70％设计载荷之间，按3％设计载荷级差加载；在70％设计载荷以后，按2％设计载荷级差加载；加载100％设计载荷时，保载3秒；若试验件未破坏，按2％设计载荷级差加载至破坏。若加载至150％试验件仍未损坏，则停止试验。
本发明还提供了一种测试滑轨刚度的方法，如图4所示，在4个位移测量点布置位移传感器，对试验过程中的位移进行测量，通过位移反应。
本发明还提供了一种测试滑轨强度的方法，如图5所示，根据图5所示应变片贴片位置粘贴应变片，对试验过程中的应变进行测量。
经过大量实验表明本发明实施可以在人字形滑轨的强度刚度测试试验中，保证载荷加载的准确性，保证加载过程中加载结构的稳定性，准确测定出人字形滑轨的强度刚度特性。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种人字形滑轨强度和刚度测试试验装置，用于对滑轨试验件(1)施加载荷；滑轨试验件(1)包括人字分布的上下两条轨道；
其特征在于，试验夹具包括：
支持夹具(2)、上滚轮点加载夹具(3)、下滚轮点加载夹具(4)、上滚轮点载荷加载作动筒(7)和下滚轮点载荷加载作动筒(8)，其中：
所述滑轨试验件(1)和支持夹具(2)通过滑轨试验件(1)上的两个螺栓连接孔采用螺栓进行连接；
所述滑轨试验件(1)的上轨道面与所述上滚轮点加载夹具(3)通过上滚轮点加载夹具(3)中设置的关节轴承滚轮进行接触；
所述滑轨试验件(1)的下轨道面与所述下滚轮点加载夹具(4)通过下滚轮点加载夹具(4)中设置的关节轴承滚轮进行接触；
所述上滚轮点加载夹具(3)与上滚轮点载荷加载作动筒(7)通过单双耳及螺栓进行连接；
所述下滚轮点加载夹具(4)与下滚轮点载荷加载作动筒(8)通过单双耳及螺栓进行连接。
2.如权利要求1所述的人字形滑轨强度和刚度测试试验装置，其特征在于，所述关节轴承滚轮包括：设置在上滚轮点加载夹具(3)以及下滚轮点加载夹具(4)加载双耳内侧的两个悬臂轴，所述悬臂轴上通过关节轴承安装滚轮；所述滚轮封边安装在滑轨试验件(1)两侧的轨道槽内。
3.如权利要求1所述的人字形滑轨强度和刚度测试试验装置，其特征在于，还包括：上滚轮点切向挡块(5)，所述上滚轮点切向挡块(5)与滑轨试验件(1)通过两个螺栓进行连接，上滚轮点切向挡块(5)与滚轮点加载夹具(3)中关节轴承滚轮的接触面平行于上滚轮点载荷加载作动筒(7)的载荷方向。
4.如权利要求1所述的人字形滑轨强度和刚度测试试验装置，其特征在于，还包括：下滚轮点切向挡块(6)通过直臂固定在试验基架上，所述下滚轮点切向挡块(6)与下滚轮点加载夹具(4)相接触的平面平行于下滚轮点载荷加载作动筒(8)的载荷方向。
5.根据权利要求1所述的人字形滑轨强度和刚度测试试验装置，其特征在于，其中：所述上滚轮点载荷加载作动筒(7)和下滚轮点载荷加载作动筒(8)施加试验载荷拉力。
6.根据权利要求1所述的人字形滑轨强度和刚度测试试验装置，其特征在于，上滚轮点加载夹具(3)与下滚轮点加载夹具(4)中设置的关节轴承滚轮分别包括：左关节轴承滚轮与右关节轴承滚轮，左关节轴承滚轮与右关节轴承滚轮分别设置于轨道内。
7.一种用于人字形滑轨强度刚度测试试验的加载方法，采用如权利要求1-5任意一项所述的人字形滑轨强度和刚度测试试验装置，其特征在于，
在滑轨试验件(1)的上下两条轨道的轴线上粘贴多个应变片；将支持夹具(2)、上滚轮点加载夹具(3)、下滚轮点加载夹具(4)与滑轨试验件(1)连接至滑轨试验件(1)；
对滑轨试验件(1)预加载，预试载荷为40％设计载荷，按5％设计载荷级差逐级加载，然后逐级卸载至零，并对应变片、位移测量点进行检查；
对滑轨试验件(1)限制载荷加载，在0％～65％设计载荷之间，按5％设计载荷级差逐级加载；在65％～67％设计载荷之间，按2％设计载荷级差加载；加载到67％设计载荷时，保载30秒；逐级卸载至零，试验过程中对应变、位移测量点进行逐级测量；
对滑轨试验件(1)进行设计载荷加载、破坏试验，在0％～65％设计载荷之间，按5％设计载荷级差逐级加载；在65％～67％设计载荷之间，按2％设计载荷级差加载；在67％～70％设计载荷之间，按3％设计载荷级差加载；在70％设计载荷以后，按2％设计载荷级差加载；加载100％设计载荷时，保载3秒；若试验件未破坏，按2％设计载荷级差加载至破坏，若加载至150％试验件仍未损坏，则停止试验。
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