RU2028591C1

RU2028591C1 - Stand for member dynamic tests

Info

Publication number: RU2028591C1
Authority: RU
Inventors: П.С. Шелковников
Original assignee: Московский вертолетный завод им.М.Л.Миля
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1995-02-09

Abstract

FIELD: test equipment. SUBSTANCE: stand has hinged on a frame lever 5 with joints 6 on its arms for the attachment to them of some ends of members 8 under test, rope system 10 fixed on frame 1 and connected with the loose ends of members 8 under test, force-energizer 19 of axial loading and mechanical vibrators 14. Owing to the fact that mechanical vibrators 14 are made with a common drive with a mechanical distribution box, the mutual phase shift of the force action of vibrators 14 and the required ripple value of members 8 under test or the full elimination of ripples are guaranteed. EFFECT: enhanced reliability of operation and simpler control of stand. 2 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях лопастей несущего и рулевого винтов вертолета на усталость. The invention relates to testing equipment and can be used when testing the blades of the main and tail rotors of the helicopter for fatigue.

Известен стенд для динамических испытаний конструкций балочного типа, например лопасти со втулкой винта вертолета, в котором на станине установлено приспособление для консольного крепления испытуемой конструкции, другой конец которой связан с силовозбудителем осевой нагрузки и силовозбудители изгибающих моментов. A well-known stand for dynamic testing of beam-type structures, for example, blades with a helicopter rotor hub, in which a fixture is mounted on the bed for cantilever fastening of the test structure, the other end of which is connected with the axial load exciter and bending moment exciters.

Недостатками известного стенда является невозможность регулирования на стенде нагрузок, прикладываемых к изделию, сложность управления стендом. The disadvantages of the known stand is the inability to control the stand loads applied to the product, the difficulty of controlling the stand.

Целью изобретения является повышение надежности работы и упрощение управления стендом. The aim of the invention is to increase the reliability and simplify the management of the stand.

Это достигается благодаря тому, что стенд для динамических испытаний элементов воздушного винта летательного аппарата, содержащий раму, шарнирные узлы для крепления концов пары испытуемых элементов и тросовые системы для крепления других концов на раме, силовозбудитель осевого нагружения, установленный последовательно с испытуемым элементом, силовозбудители изгибающего момента и устройство сдвига фазы между ними, снабжен рычагом, установленным на раме и предназначенным для крепления к его плечам шарнирных узлов крепления концов испытуемых элементов, а силовозбудители изгибающего момента выполнены в виде механических вибраторов с общим приводом, который снабжен механической распределительной коробкой, предназначенной для сдвига фазы. This is achieved due to the fact that the stand for dynamic testing of the propeller elements of an aircraft, containing a frame, hinge assemblies for attaching the ends of a pair of tested elements and cable systems for attaching other ends to the frame, an axial loading exciter installed in series with the test element, bending moment exciters and a phase shift device between them, is equipped with a lever mounted on the frame and designed for fastening to its shoulders hinged attachment points of the ends of the isp ejected elements, and the bending moment exciters are made in the form of mechanical vibrators with a common drive, which is equipped with a mechanical junction box designed for phase shift.

Предлагаемый стенд позволяет воспроизводить нагружение, максимально приближенное к реальным условиям, а именно следующие виды нагружения: статическая центробежная сила, пульсирующая центробежная сила и изгибающий момент. The proposed stand allows you to reproduce the loading as close as possible to real conditions, namely the following types of loading: static centrifugal force, pulsating centrifugal force and bending moment.

Предложенная конструкция стенда позволяет проводить усталостные испытания образцов в условиях, максимально приближенных к реальным, за счет возможности регулировки величин всех прикладываемых к испытываемому изделию нагрузок без использования сложных гидроагрегатов, что повышает надежность стенда. The proposed design of the stand allows fatigue testing of samples under conditions as close as possible to the real ones, due to the possibility of adjusting the values of all the loads applied to the test product without the use of complex hydraulic units, which increases the reliability of the stand.

Величина пульсации статической нагрузки или ее полное исключение из цикла испытаний достигается путем изменения фазировки взаимодействия сил, создаваемых вибраторами. При взаимном сдвиге фаз возмущающих сил, равной 90^о величина пульсации равна нулю. Отклонение взаимного сдвига фаз от 90^о приводит к появлению пульсации осевой нагрузки и при отсутствии сдвига величина пульсации достигает максимального значения. Наличие пульсации осевой нагрузки, не предусмотренной программой испытаний, приводит не только к искажению результатов испытаний, но и к значительному повышенному расходу электроэнергии.The magnitude of the pulsation of the static load or its complete exclusion from the test cycle is achieved by changing the phasing of the interaction of forces created by the vibrators. With a mutual phase shift of the perturbing forces equal to 90 ^{about the} value of the ripple is zero. Deviation of the mutual phase shift from 90 ^about leads to the appearance of ripple axial load and in the absence of a shift, the ripple value reaches its maximum value. The presence of ripple axial load, not provided for by the test program, leads not only to a distortion of the test results, but also to a significant increased energy consumption.

На фиг.1 показан стенд, общий вид; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг. 1. Figure 1 shows a stand, a General view; FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. 1.

Стенд состоит из станины 1, представляющей собой жесткую силовую конструкцию. На торцевой панели 2 станины 1 закреплен кронштейн 3, на шарнирных опорах 4 которого установлен рычаг 5. На консолях рычага 5 в шарнирах 6 установлены зажимные приспособления 7 (см.фиг.2) для крепления в них испытываемого изделия 8. Другой конец испытываемого изделия 8 через аналогичные зажимные приспособления 7 и шарнирные опоры 6 устанавливается в барабанах 9. которые через тросы 10 и тендеры 11 прикрепляются к противоположной торцевой панели 12. К барабанам 9 прикреплен кронштейн 13, на торцевой площадке которого установлен механический вибратор направленного действия 14. Привод каждого вибратора осуществляется с помощью карданной передачи 15 от распределительной коробки 16, приводимой во вращение электромотором 17. Регулировка взаимного угла сдвига фаз вибраторов осуществляется путем изменения взаимного расположения неуравновешенных масс вибраторов 14. The stand consists of a frame 1, which is a rigid power structure. A bracket 3 is fixed on the end panel 2 of the frame 1, on the hinge supports 4 of which a lever 5 is mounted. On the arm consoles 5 in the hinges 6 are mounted clamping devices 7 (see Fig. 2) for fastening the test article 8. The other end of the test article 8 through similar clamping devices 7 and pivot bearings 6 is installed in the drums 9. which are attached via cables 10 and tenders 11 to the opposite end panel 12. A bracket 13 is attached to the drums 9, on the end platform of which a mechanical vibrator is mounted 14. The action-directional drive each vibrator by means of the driveline 15 of the junction box 16 driven in rotation by an electric motor 17. Adjustment of the mutual phase shift angle vibrators is carried out by changing the mutual position of the unbalanced mass vibrators 14.

В цепь осевой нагрузки одного испытываемого изделия установлены динамометр 18 и силовозбудитель 19 (см.фиг.1). In the axial load circuit of one test product, a dynamometer 18 and a power exciter 19 are installed (see figure 1).

Стенд работает следующим образом. The stand works as follows.

После установки двух испытываемых изделий 8 в зажимные приспособления 7 производится регулировка длины тросов 10 для обеспечения необходимой центровки осевой силы, действующей на испытываемое изделие. Нагружение осевой статической нагрузкой, соответствующей требованиям программы испытаний, осуществляется силовозбудителем 19 и контролируется по динамометру 18. Величина заданной осевой статической нагрузки фиксируется с помощью тендеров 11, установленных в цепи нагружения каждого образца, после чего силовозбудитель 18 и динамометр 19 из цепи нагружения снимаются. After installing two test products 8 in the clamping devices 7, the length of the cables 10 is adjusted to provide the necessary centering of the axial force acting on the test product. The axial static load corresponding to the requirements of the test program is loaded by the exciter 19 and monitored by the dynamometer 18. The value of the specified axial static load is recorded using tenders 11 installed in the loading circuit of each sample, after which the exciter 18 and the dynamometer 19 are removed from the loading circuit.

Одному из испытываемых изделий 8 с помощью вибратора 14 направленного действия, задается переменный изгибающий момент и с помощью тензодатчиков фиксируется величина пульсации осевой силы. Тендерами 11 производится корректировка статической осевой нагрузки, т.е. ее снижение на величину замеренной пульсации. Контроль нагрузки в этом случае осуществляется с помощью тензодатчиков. One of the tested products 8 using a directional vibrator 14, sets an alternating bending moment and with the help of strain gauges the value of the pulsation of the axial force is fixed. Tenders 11 corrects the static axial load, i.e. its decrease by the value of the measured ripple. Load control in this case is carried out using strain gauges.

При одновременном приложении переменного изгибающего момента к двум испытываемым изделиям величина необходимой пульсации или ее полное устранение достигаются путем взаимного сдвига фаз действия сил вибраторов 14 за счет изменения взаимного положения неуравновешенных масс вибраторов. При этом величины деформации растяжения одного испытываемого изделия регулируется деформацией сжатия другого испытываемого изделия. With the simultaneous application of an alternating bending moment to the two tested products, the magnitude of the required ripple or its complete elimination is achieved by the mutual phase shift of the forces of the vibrators 14 due to a change in the relative position of the unbalanced masses of the vibrators. The magnitude of the tensile strain of one test product is controlled by the compressive strain of another test product.

Таким образом, в сравнении со стендом, принятым за прототип, предлагаемая конструкция значительно проще, не содержит большого количества сложных гидравлических элементов, а потому более надежна, но одновременно позволяет реализовать нагружение испытываемого образца теми же видами нагружения более простыми средствами, в частности получать сдвиг пульсирующей нагрузки на образцах на 90^о и регулировать этот угол.Thus, in comparison with the stand adopted for the prototype, the proposed design is much simpler, does not contain a large number of complex hydraulic elements, and therefore is more reliable, but at the same time it allows realizing the loading of the test sample with the same types of loading with simpler means, in particular, to obtain a pulsating shear load on samples at 90 ^o and adjust this angle.

Claims

STAND FOR DYNAMIC TESTS OF ELEMENTS, mainly an aircraft propeller, containing a frame with attachment points of the test element and connected to the attachment points of the test element, the exciters of bending moments, made in the form of mechanical vibrators with drives, and the exciter of axial load, characterized in that, for the purpose increase reliability in operation and simplify the management of the stand, the stand is equipped with a lever pivotally mounted on the frame, with hinges on its shoulders for attaching one of them to them cts of the tested elements, and a cable system mounted on the frame and connected with the free ends of the tested elements, and the mechanical vibrators are made with a common drive with a mechanical junction box to ensure phase shift between the vibrators.