RU1374663C

RU1374663C - Stand for testing mechanical transmission of aircraft

Info

Publication number: RU1374663C
Authority: RU
Inventors: Г.П. Смирнов; Ю.М. Горегляд; С.А. Голубцов; В.Я. Кречет; В.И. Новиков
Original assignee: Смирнов Геннадий Петрович; Горегляд Юрий Михайлович; Голубцов Серафим Алексеевич; Кречет Валентин Янович; Новиков Владислав Иванович
Priority date: 1986-01-07
Filing date: 1986-01-07
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: testing aircraft parts. SUBSTANCE: stand for testing aircraft mechanical transmissions has platforms 34, 35 positioned coaxially with output shafts 12, 27 of reduction gear 2. The platforms are secured through bearings 34 and 35 to support frame 1 of the stand. Each rotatable platform is operatively connected to electric motors 53, 54. Housings of hydraulic cylinders 42, 43 are pivotally connected to rotatable platforms 32, 33. Electrical circuit of mechanism for applying torque to output shaft 12 of reduction gear 2 is not electrically connected to the electric circuit of mechanism for applying torque to output shaft 27. Control signals from computer 21 ensures rotation of output shafts 12 and 27 of reduction gear and increase in torque of the shafts, as well as loads imitating total lateral forces, torques, and flexural moments. EFFECT: more reliable imitation of loads exerted on aircraft transmission. 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам испытания авиационной техники, а именно к стендам для испытаний редукторов летательных аппаратов. The invention relates to means for testing aircraft, and in particular to test benches for testing aircraft gearboxes.

Цель изобретения - приближение условий нагружения к натурным. The purpose of the invention is the approximation of loading conditions to full-scale.

На фиг. 1 изображена функциональная схема стенда; на фиг. 2 - схема внешних нагрузок на вал редуктора. In FIG. 1 shows a functional diagram of the stand; in FIG. 2 is a diagram of external loads on the gearbox shaft.

Стенд для испытаний химической трансмиссии летательного аппарата содержит опорную раму 1, к которой крепится испытуемый редуктор 2. Два входных вала 3 и 4 редуктора 2 через упругие муфты 5 соединены со стендовыми согласующими редукторами 6, установленными на опорной раме стенда 1. Валы редуктора 6 механически связаны с фазными роторами асинхронных двигателей 7 и 8, которые в свою очередь, соединены с приводными электродвигателями постоянного тока 9 и 10. Электродвигатели 9 и 10 электрически связаны с питающим статическим преобразователем 11, подключенным к сети. The test bench for the chemical transmission of an aircraft contains a support frame 1 to which the test gearbox 2 is attached. Two input shafts 3 and 4 of the gearbox 2 are connected through elastic couplings 5 to the bench matching gears 6 mounted on the support frame of the bench 1. The gearbox shafts 6 are mechanically connected with phase rotors of asynchronous motors 7 and 8, which, in turn, are connected to drive DC motors 9 and 10. Electric motors 9 and 10 are electrically connected to the supply static converter 11, sub li ne network.

Выходной вал 12 испытуемого редуктора 2 муфтами 13 соединен с валом распределительного редуктора 14, выходные валы которого муфтами 15 и 16 соединены с синхронными генераторами 17 и 18. Генераторы 17 и 18 электрически соединены со статорами асинхронных двигателей 7 и 8, роторы которых через соответствующие преобразователи частоты 19 и 20 подключены к сети. Преобразователи частоты 19 и 20 электрически связаны через общий вычислитель 21 с питающим статическим преобразователем 11. Генератор 22 электрически соединен с приводными электродвигателями постоянного тока 9 и 10 и питающим статическим преобразователем 11. Возбудители 23-25 электродвигателей 9 и 10 и генератора 22 запитаны от сети и подсоединены к общему вычислителю 21. Генератор 22 механически связан через муфты 26 с выходным валом 27 редуктора 28. Редуктор 28 идентичен хвостовому редуктору летательного аппарата. The output shaft 12 of the test gearbox 2 with clutches 13 is connected to the camshaft of the gearbox 14, the output shafts of which are connected by clutches 15 and 16 to synchronous generators 17 and 18. Generators 17 and 18 are electrically connected to the stators of induction motors 7 and 8, the rotors of which are driven through respective frequency converters 19 and 20 are connected to the network. Frequency converters 19 and 20 are electrically connected through a common calculator 21 to a supplying static converter 11. Generator 22 is electrically connected to drive DC motors 9 and 10 and supplying a static converter 11. The causative agents 23-25 of electric motors 9 and 10 and generator 22 are energized and connected to a common calculator 21. Generator 22 is mechanically connected through couplings 26 to the output shaft 27 of gearbox 28. Gearbox 28 is identical to the tail gear of the aircraft.

Выходной вал 27 редуктора 28 вращается через трансмиссию 29 от редуктора 2. На выходных валах 12 и 27 установлены центральные подшипники 30 и 31 и идентичные поворотные платформы 32 и 33, прикрепленные посредством подшипников 34 и 35 к опорной раме 1 стенда. Траверсы 36 и 37, выполненные в виде двуплечих рычагов, жестко закреплены на наружных кольцах центральных подшипников 30 и 31. К траверсам 36 и 37 шарнирно крепятся штоки гидроцилиндров 38-41, которые расположены в диаметрально противоположных точках и параллельны выходным валам 12 и 27 редукторов 2 и 28. Корпусы этих гидроцилиндров шарнирно прикреплены соответственно к поворотным платформам 32 и 33. Указанные гидроцилиндры служат для создания сил тяги и изгибающих моментов, действующих на валы 12 и 27. К торцам траверсы 36 и 37 и перпендикулярно осям валов 12 и 27 шарнирно крепятся гидроцилиндры 42 и 43, корпусы которых шарнирно закреплены на поворотных платформах 32 и 33. Гидроцилиндры 42 и 43 служат для создания суммарных поперечных сил, где ΣS = S_прод. + +S_попер., действующих на выходные валы 12 и 27 редуктора 2 и 28. Гидроцилиндры 38-43 имеют две полости - статическую и динамическую, каждый из цилиндров снабжен электромагнитными высокочастотными золотниками 44-49. Гидростанция 50, содержащая гидроаккумуляторы, гидронасосы высокой производительности, перепускные клапаны, с помощью шлангов и трубопроводов подсоединяются к каждому из гидроцилиндров 38-43.The output shaft 27 of the gearbox 28 rotates through the transmission 29 from the gearbox 2. On the output shafts 12 and 27, central bearings 30 and 31 and identical rotary platforms 32 and 33 are mounted, attached by bearings 34 and 35 to the support frame 1 of the stand. Traverses 36 and 37, made in the form of two shoulders, are rigidly fixed to the outer rings of the central bearings 30 and 31. The rods 38-41, which are located at diametrically opposite points and parallel to the output shafts 12 and 27 of the gearboxes 2, are pivotally attached to the traverses 36 and 37. and 28. The housings of these hydraulic cylinders are pivotally attached respectively to the rotary platforms 32 and 33. These hydraulic cylinders serve to create traction forces and bending moments acting on the shafts 12 and 27. To the ends of the beam 36 and 37 and perpendicular to the axes of the shafts 12 and 27, the cylinders 42 and 43 are hinged, the bodies of which are pivotally mounted on the rotary platforms 32 and 33. The hydraulic cylinders 42 and 43 are used to create the total transverse forces, where ΣS = S _prod. ++ S _cross acting on the output shafts 12 and 27 of the gearbox 2 and 28. The hydraulic cylinders 38-43 have two cavities - static and dynamic, each of the cylinders is equipped with electromagnetic high-frequency spools 44-49. Hydrostation 50, containing hydraulic accumulators, high-performance hydraulic pumps, bypass valves, are connected to each of hydraulic cylinders 38-43 using hoses and pipelines.

Каждая поворотная платформа 32 и 33 через свою передачу 51 и 52 приводится в движение соответственно от электродвигателей 53 и 54, работа которых определяется программой, заложенной в вычислитель. Вычислитель 21 управляет работой гидростанций 50, высокочастотными золотниками 44-49, электродвигателями поворотных платформ 53 и 54, возбудителями 23-25, преобразователями частоты 19 и 20. Each rotary platform 32 and 33 through its transmission 51 and 52 is driven by electric motors 53 and 54, respectively, whose operation is determined by the program embedded in the calculator. The computer 21 controls the operation of the hydroelectric stations 50, high-frequency spools 44-49, electric motors of the rotary platforms 53 and 54, pathogens 23-25, frequency converters 19 and 20.

Стенд работает следующим образом. The stand works as follows.

Под действием управляющего сигнала, поступающего с выхода вычислителя 21 на вход питающего преобразователя 11, на выходе последнего нарастает напряжение. Электродвигатели 9 и 10 через стендовые редукторы 6 приводят во вращение валы 3 и 4 испытуемого редуктора 2 и выходные валы 12 и 27 редуктора 28 через трансмиссию 29. При этом одновременно управляющие сигналы с вычислителя 21 воздействуют на преобразователи частоты 19 и 20, электрически связанные с роторами двигателей 7 и 8, обеспечивают нарастание крутящего момента на выходном валу 12 редуктора 2, а воздействие управляющих сигналов с вычислителя 21 на возбудители 23-25 обеспечивают нарастание крутящего момента на выходном валу 27 редуктора 28. Under the action of a control signal from the output of the calculator 21 to the input of the supply Converter 11, the output of the latter increases the voltage. Electric motors 9 and 10 rotate the shafts 3 and 4 of the test gearbox 2 and the output shafts 12 and 27 of gearbox 28 through the transmission 29 through rotation gears 6 through rotation 29. At the same time, the control signals from the calculator 21 act on the frequency converters 19 and 20, electrically connected with the rotors engines 7 and 8, provide an increase in torque on the output shaft 12 of the gearbox 2, and the influence of control signals from the computer 21 on the pathogens 23-25 provide an increase in torque on the output shaft 27 of the gearbox 28.

В зависимости от программы испытаний разные режимы работы элементов схемы имитируются разной величиной крутящего момента с переменной составляющей этого момента, действующего на каждый из выходных валов испытуемого редуктора. Depending on the test program, different modes of operation of circuit elements are simulated by different amounts of torque with a variable component of this moment acting on each of the output shafts of the gearbox under test.

Таким образом, электрический контур нагружения крутящим моментом с его переменной составляющей выходного вала 12 (вал несущего винта вертолета) содержит асинхронные двигатели 7 и 8, электрически связанные с синхронными генераторами 17 и 18, механически воздействуют через стендовый редуктор 14 на выходной вал 12 редуктора 2. Thus, the electric circuit of the loading of the torque with its variable component of the output shaft 12 (rotor shaft of the helicopter) contains asynchronous motors 7 and 8, electrically connected with synchronous generators 17 and 18, mechanically act through the bench gear 14 on the output shaft 12 of the gearbox 2.

Электрический контур нагружения крутящим моментом с переменной составляющей этого момента выходного вала 27 (вал рулевого винта вертолета) содержит приводные электродвигатели 9 и 10 и синхронный генератор 22. Указанные выше контуры нагружения крутящим моментом выходных валов 12 и 27 редукторов 2 и 28 электрически не связаны между собой. Вычислитель 21 одновременно или с заданным интервалом времени от создания крутящих моментов, действующих на выходные валы 12 и 27 редукторов 2 и 28, воздействует на гидростанцию 50, посредством которой в гидроцилиндрах 38-43 создается необходимое рабочее давление, посредством которого начинают действовать на валы 12 и 27 суммарные поперечные силы, равные сумме продольных и поперечных сил, силы тяги и суммарные изгибающие моменты. Например, при подаче одинакового давления в гидроцилиндры 38 и 39 развиваемое в них усилие Р₁, P₂, создает имитацию силы тяги Т₄, действующей на выходной вал, а при подаче разного по величине давления - изгибающий момент М_изг. (см. фиг. 2); L - расстояние между гидроцилиндрами и осью вала редуктора.The electrical torque loading circuit with a variable component of this moment of the output shaft 27 (helicopter tail rotor shaft) contains drive motors 9 and 10 and a synchronous generator 22. The above-mentioned torque loading circuits of the output shafts 12 and 27 of gearboxes 2 and 28 are not electrically connected . The computer 21 simultaneously or with a predetermined time interval from the creation of the torques acting on the output shafts 12 and 27 of the gearboxes 2 and 28, acts on the hydrostation 50, through which the necessary working pressure is created in the hydraulic cylinders 38-43, through which they begin to act on the shafts 12 and 27 total transverse forces equal to the sum of the longitudinal and transverse forces, traction forces and total bending moments. For example, when the same pressure is applied to the hydraulic cylinders 38 and 39, the force P ₁ , P ₂ developed in them creates an imitation of the thrust force T ₄ acting on the output shaft, and when a different pressure is applied, the bending moment M is bent _. (see Fig. 2); L is the distance between the hydraulic cylinders and the axis of the gearbox shaft.

Одновременно с появлением указанных нагрузок подается сигнал с вычислителя 21 на золотники 44-49, которые создают переменные составляющие постоянно действующих нагрузок. Изменение направления суммарного вектора изгибающего момента Σ

и поперечной силы Σ

происходит путем поворота поворотной платформы каждого из выходных валов редуктора 2 и 28 посредством соответственно электродвигателей 53 и 54. Угол поворота и интервалы времени, через которые происходят последующие повороты, определяются вычислителем 21, воздействующим на указанные электродвигатели.Simultaneously with the appearance of these loads, a signal is supplied from the calculator 21 to the spools 44-49, which create alternating components of continuously acting loads. Change in direction of the total bending moment vector Σ

and shear force Σ

occurs by turning the rotary platform of each of the output shafts of the gearbox 2 and 28 by means of electric motors 53 and 54, respectively. The angle of rotation and the time intervals after which subsequent turns occur are determined by the calculator 21, acting on these motors.

Claims

A STAND FOR TESTING A MECHANICAL TRANSMISSION OF AN AIRCRAFT, comprising a support frame on which test gears with output shafts are mounted, loading devices with traction and transverse forces, made in the form of hydraulic cylinders, the rods of which are pivotally mounted on a central bearing mounted on each output shaft of the gearbox loading devices with a torque and a control system for loading devices, characterized in that, in order to approximate the loading conditions to full-scale, the stand is equipped with rotary platforms and drive motors for rotating the platforms, while the rotary platforms are mounted by bearings on the support frame coaxially with each of the output shafts of the tested gearboxes, the hydraulic cylinder housings are mounted on the rotary platforms, and each torque loading device is electrically independent from each other contour.