RU2764324C1

RU2764324C1 - Stand for testing the torsion link of the helicopter swashplate

Info

Publication number: RU2764324C1
Application number: RU2021129138A
Authority: RU
Inventors: Андрей Анатольевич Рандин; Марк Иосифович Немировский; Алексей Константинович Сударев; Игорь Витальевич Бабарико; Сергей Николаевич Никифоров; Ольга Николаевна Кочнова
Original assignee: Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов")
Priority date: 2021-10-06
Filing date: 2021-10-06
Publication date: 2022-01-17

Abstract

FIELD: aviation

SUBSTANCE: invention relates to testing helicopter devices. The test stand for testing the torsion link of the helicopter swashplate contains a frame (1) with a loading device attached to it, as well as measuring instruments. The frame (1) consists of a base (2), a pedestal (3) and a rack (4), a bracket (5) is rigidly fixed on the pedestal of the frame (3), on which a hydraulic power exciter (6) is mounted, connected by an articulated rod (12) with the main rotor shaft simulator lever (17). The body (7) of the power exciter is fixed to the bracket (5), and the sliding cylinder (8) is connected to the rod (12). The rod (12) contains a force sensor (13). The rod (12) is pivotally connected to the simulator lever (17) of the main rotor shaft. The simulator (17) consists of a shaft, a block of rolling bearings, a housing, a cover and a lever. The shaft is bolted to the pedestal (3) of the frame (1). The rolling bearing block is mounted with inner rings on the shaft, and with outer rings inside the housing. The lever (16) is fixed to the body. On the rack (4) of the frame (1) there is a bracket (31), on the grooves of which the glass (29) is fixed with bolted connections.

EFFECT: ability to reproduce loads on the swashplate torsion links, which are typical for various flight modes, reduce test time and increase the accuracy of setting loads

6 cl, 6 dwg

Description

Стенд для испытаний шлиц-шарнира автомата перекоса вертолета относится к испытательному оборудованию, а именно к стендам для усталостных (типовых, ресурсных, сертификационных, периодических) испытаний образцов шлиц-шарниров автомата перекоса вертолета на воздействие динамических и статических нагрузок характерных для полета.The bench for testing the slot-hinge of the helicopter swashplate refers to the test equipment, namely, to the benches for fatigue (typical, life, certification, periodic) tests of samples of the slot-hinges of the helicopter swashplate for the impact of dynamic and static loads typical for flight.

Шлиц-шарниры автоматов перекосов применяются для передачи вращения вала несущего винта вертолета к вращающейся тарелке автомата перекоса, и для исключения вращения невращающейся тарелки автомата перекоса относительно корпуса главного редуктора. При этом остальные степени свободы (кроме вращения вокруг вертикальной оси) шлиц-шарниры не блокируют.Swashplate hinges are used to transfer the rotation of the helicopter main rotor shaft to the rotating swash plate, and to prevent rotation of the non-rotating swash plate relative to the main gearbox housing. In this case, the remaining degrees of freedom (except for rotation around the vertical axis) do not block the slot-hinges.

Известен стенд для испытаний ротора вертолета (FR 19950003074 19950316, В64С 27/32; G01L 5/00; G01M 19/00), включающий в себя вертикально установленный электродвигатель, закрепленный на фундаменте, вал которого совмещен с валом трансмиссии испытуемого ротора вертолета. На выходном валу ротора закреплена несущая система вертолета с лопастями. Вся система установлена на мачте, которая представляет собой объемную металлоконструкцию и имеет отдельную систему управления шагом несущего винта.Known stand for testing the rotor of a helicopter (FR 19950003074 19950316, B64C 27/32; G01L 5/00; G01M 19/00), which includes a vertically mounted electric motor, mounted on a foundation, the shaft of which is aligned with the transmission shaft of the tested helicopter rotor. The carrier system of the helicopter with blades is fixed on the output shaft of the rotor. The entire system is mounted on a mast, which is a three-dimensional metal structure and has a separate rotor pitch control system.

Основным недостатком описанной конструкции является то, что образец для испытаний представляет собой конструкцию, включающую все основные узлы несущей системы и большинство элементов трансмиссии вертолета. По этой причине стоимость таких образцов высока, а сроки изготовления длительные. Испытания отдельных элементов несущей системы, например шлиц-шарнира тарелки автомата перекоса, сопровождается расходом ресурса остальных агрегатов образца и стенда. По этому, экономически целесообразно производить испытания несущей системы вертолета поэлементно, т.е. испытывая по отдельности узлы, стоимость которых не велика по сравнению со стоимостью всей несущей системы. А также, производить испытания с использованием стендового оборудования, в составе которого нет деталей и узлов летательных аппаратов с высокой стоимостью и ограниченным ресурсом.The main disadvantage of the described design is that the test sample is a design that includes all the main components of the carrier system and most of the elements of the helicopter transmission. For this reason, the cost of such samples is high, and the production time is long. Testing of individual elements of the carrier system, for example, the slot-hinge of the swashplate, is accompanied by the consumption of the resource of the remaining units of the sample and stand. Therefore, it is economically feasible to test the helicopter carrier system element by element, i.e. testing separately nodes, the cost of which is not large compared to the cost of the entire carrier system. And also, to carry out tests using bench equipment, which does not contain parts and assemblies of aircraft with high cost and limited resource.

Известен стенд для износных испытаний автомата перекоса вертолета (RU 2728216 C1, G01M 15/02, В64С 27/72,), включающий раму с валом, на котором размещен механизм нагружения с упругими элементами. На раме установлены винтовые сервоприводы, служащие для имитации воздействия на автомат перекоса приводов общего шага, продольного и поперечного управления. Также на раме закреплена поворотная балка. В балке установлен подшипниковый узел, в котором размещен вал с жестко присоединенной к нему платформой с упругими нагружающими элементами, упомянутый вал стенда соединен с выходным валом моторредуктора. При вращении с помощью моторредуктора платформы с упругими нагружающими элементами, и при заданном программой испытаний угле наклона поворотной балки, установленный на стенде автомат перекоса испытывает нагрузки близкие к полетным.Known stand for wear tests of the swashplate helicopter (RU 2728216 C1, G01M 15/02, V64S 27/72,), including a frame with a shaft, which houses the loading mechanism with elastic elements. Screw servo drives are installed on the frame, which serve to simulate the impact on the swashplate of collective pitch drives, longitudinal and transverse control. There is also a swivel beam attached to the frame. A bearing assembly is installed in the beam, in which a shaft is placed with a platform rigidly attached to it with elastic loading elements, the said shaft of the stand is connected to the output shaft of the motor reducer. When the platform with elastic loading elements is rotated with the help of a gearmotor, and at the angle of inclination of the rotary beam specified by the test program, the swash plate installed on the stand experiences loads close to flight ones.

Основным недостатком данной конструкции является то, что стенд предназначен для износных испытаний автомата перекоса, т.е. для испытаний подшипников вращающейся тарелки и шарниров тяг поворота лопасти. На режимах работы стенда, при этих испытаниях, шлиц-шарнир верхней тарелки получает нагрузки, часто не соответствующие полетным. Это связано с тем, что деформации упругих нагружающих элементов стенда не соответствуют величинам перемещения рычагов поворота лопастей на вертолете, а также с тем, что углы наклона тяг поворота лопасти на стенде и в полете также могут отличаться от величин характерных для полета. По причине вышесказанного, шлиц-шарнир верхней тарелки не может проходить усталостные испытания на подобных стендах в составе автомата перекоса. Использовать полностью собранный автомат перекоса для испытаний только шлиц-шарниров по специально написанной программе экономически не целесообразно т.к. автомат перекоса вертолета является дорогостоящим изделием. Кроме того, упомянутый стенд предназначен для работы с частотой оборотов имитирующей вращение несущего винта вертолета и повысить частоту нагружения, для ускорения испытаний шлиц-шарниров на таком стенде нельзя.The main disadvantage of this design is that the stand is designed for wear tests of the swashplate, i.e. for testing bearings of a rotating plate and hinges of rods for turning the blade. In the operating modes of the stand, during these tests, the slot-hinge of the upper dish receives loads that often do not correspond to flight ones. This is due to the fact that the deformations of the elastic loading elements of the bench do not correspond to the displacement of the blade turning levers on the helicopter, and also to the fact that the angles of inclination of the blade turning rods on the bench and in flight can also differ from the values typical for flight. Due to the foregoing, the slot-hinge of the upper plate cannot be fatigue tested on such stands as part of a swash plate. It is not economically feasible to use a fully assembled swashplate for testing only splines using a specially written program. a helicopter swashplate is an expensive item. In addition, the mentioned stand is designed to operate at a speed that simulates the rotation of the main rotor of a helicopter and increase the loading frequency; it is impossible to accelerate the testing of spline hinges on such a stand.

Техническая проблема, не решенная в описанных стендах, решение которой обеспечивается заявляемым изобретением, заключается в создании относительно не дорогого устройства, в котором реализована возможность создания циклических нагрузок, характерных для полета, с целью проведения усталостных испытаний в ускоренном режиме для шлиц-шарниров различных конструкций, назначений и геометрических параметров при автоматическом измерении сохранении и поддержании параметров испытаний.The technical problem not solved in the described stands, the solution of which is provided by the claimed invention, is to create a relatively inexpensive device, which implements the possibility of creating cyclic loads typical for flight, in order to carry out accelerated fatigue tests for slotted hinges of various designs, assignments and geometric parameters during automatic measurement, saving and maintaining test parameters.

Технический результат применения изобретения заключается в возможности воспроизведения циклических нагрузок на шлиц-шарнир автомата перекоса, характерных для различных режимов полета с помощью не дорогого силовозбудителя, взаимозаменяемого с применяемыми на других стендах; возможности проведения ускоренных испытаний за счет повышения частоты нагружения и за счет увеличения нагрузок по сравнению с полетными; расширение технологических возможностей использования стенда за счет возможности проведения испытаний шлиц-шарниров различных конструкций на одном стенде; повышении точности задания нагрузок; а также снижении трудоемкости испытаний и упрощение настройки стенда.The technical result of the application of the invention lies in the possibility of reproducing cyclic loads on the slot-hinge of the swashplate, characteristic of various flight modes using an inexpensive exciter, interchangeable with those used on other stands; the possibility of conducting accelerated tests by increasing the frequency of loading and by increasing loads compared to flight ones; expanding the technological capabilities of using the stand due to the possibility of testing slot-hinges of various designs on one stand; increasing the accuracy of setting loads; as well as reducing the complexity of testing and simplifying the setup of the stand.

Для достижения технического результата предлагается стенд для испытаний шлиц-шарниров автомата перекоса вертолета, содержащий раму 1 с закрепленным на ней нагружающим устройством, а также средства измерения, в соответствии с заявляемым изобретением отличающийся тем, что рама 1, состоит из основания 2, тумбы 3 и стойки 4, на тумбе рамы 3 жестко закреплен кронштейн 5, на котором смонтирован гидравлический силовозбудитель 6, соединенный шарнирной тягой 12, с рычагом 16 имитатора вала несущего винта 17, корпус 7 силовозбудителя закреплен к кронштейну 5, а шток 8 оснащен вилкой 9, в которой установлен шарнирный подшипник 10, связывающий шток 8 с тягой 12, при этом в составе тяги 12 имеются наконечник 11, датчик силы 13 и вилка 14, тяга 12 шарнирно соединена с рычагом 16 имитатора 17 вала несущего винта, причем имитатор 17 включает вал 18, блок подшипников качения 19, корпус 20, крышку 22 и рычаг 16, при этом вал 18 закреплен болтами к тумбе 3 рамы 1, причем блок подшипников качения 19 установлен внутренними кольцами на валу 18, а наружными кольцами внутри корпуса 20, рычаг 16 зафиксирован к корпусу 20, при этом на стойке 4 рамы 1 установлен кронштейн 31, на пазах которого закреплен стакан 29 с помощью болтовых соединений.To achieve a technical result, a stand is proposed for testing the spline hinges of a helicopter swashplate, containing a frame 1 with a loading device fixed to it, as well as measuring instruments, in accordance with the claimed invention, characterized in that the frame 1 consists of a base 2, a pedestal 3 and rack 4, a bracket 5 is rigidly fixed on the pedestal of the frame 3, on which a hydraulic power exciter 6 is mounted, connected by an articulated rod 12, with a lever 16 of the main rotor shaft simulator 17, the body 7 of the power exciter is fixed to the bracket 5, and the rod 8 is equipped with a fork 9, in which a swivel bearing 10 is installed connecting the rod 8 with the rod 12, while the rod 12 includes a tip 11, a force sensor 13 and a fork 14, the rod 12 is pivotally connected to the lever 16 of the main rotor shaft simulator 17, and the simulator 17 includes a shaft 18, a block rolling bearings 19, housing 20, cover 22 and lever 16, while the shaft 18 is bolted to the pedestal 3 of the frame 1, and the block of rolling bearings 19 is installed Lever 16 is fixed to body 20 with inner rings on shaft 18, and outer rings inside housing 20, while bracket 31 is installed on rack 4 of frame 1, on the grooves of which cup 29 is fixed with bolted connections.

Кроме того, корпус 7 силовозбудителя закреплен к кронштейну 5 болтами.In addition, the body 7 of the power exciter is fixed to the bracket with 5 bolts.

При этом форма сменной крышки 22 соответствует присоединительным размерам испытуемого образца, причем крышка 22 закреплена болтами и зафиксирована штифтами к корпусу 18.In this case, the shape of the replaceable cover 22 corresponds to the connecting dimensions of the test sample, and the cover 22 is bolted and fixed with pins to the body 18.

Также в кронштейне 31 выполнены горизонтальные пазы, а по горизонтали имеется винт 32 и шкала 33 с миллиметровыми делениями, стойка 4 рамы 1 также снабжена пазами, расположенными вертикально, также по вертикали имеется винт 34 и миллиметровая шкала 35.Also, horizontal grooves are made in the bracket 31, and horizontally there is a screw 32 and a scale 33 with millimeter divisions, the rack 4 of the frame 1 is also equipped with grooves located vertically, there is also a screw 34 vertically and a millimeter scale 35.

Причем кронштейн 24 испытуемого шлиц-шарнира 23 установлен на имитаторе вала несущего винта 17, а хвостовик 27 шлиц-шарнира 23 закреплен к стойке 4 рамы 1 с возможностью корректировки места крепления.Moreover, the bracket 24 of the tested slot-hinge 23 is installed on the rotor shaft simulator 17, and the shank 27 of the slot-hinge 23 is fixed to the rack 4 of the frame 1 with the possibility of adjusting the attachment point.

Кроме того, стенд оснащен электронной системой управления и измерения.In addition, the stand is equipped with an electronic control and measurement system.

Применение в конструкции стенда имитатора вала несущего винта 17 позволяет воспроизводить эпюру напряжений, возникающих в шлиц-шарнире 23 автомата перекоса во время полета.The use of a main rotor shaft simulator 17 in the design of the test bench makes it possible to reproduce the diagram of the stresses that occur in the spline-hinge 23 of the swashplate during flight.

Применение гидравлического силовозбудителя 6, управляемого автоматической системой управления с использованием обратной связи по силе позволяет точно воспроизводить нагрузки характерные для различных режимов полета, а также повысить частоту нагружения по сравнению с частотой силового воздействия в полете, тем самым сократив время проведения испытаний.The use of a hydraulic power exciter 6 controlled by an automatic control system using force feedback allows you to accurately reproduce the loads typical for various flight modes, as well as increase the loading frequency compared to the frequency of the force in flight, thereby reducing the testing time.

Использование датчика силы 13, установленного в тяге, позволяет с высокой точностью измерять нагрузки, приходящие на испытуемый образец во время испытаний.The use of a force sensor 13 installed in the rod makes it possible to measure with high accuracy the loads that come to the test sample during testing.

Наличие в конструкции стенда съемного стакана 29, к которому крепится хвостовик 27 испытуемого шлиц-шарнира 23, с возможностью закрепления упомянутого стакана 29 в разных положениях относительно имитатора несущего вала, дает возможность проводить на стенде испытания шлиц-шарниров автоматов перекоса различных конструкций в разных кинематических положениях, что расширяет технологические возможности использования предлагаемого стенда.The presence in the design of the stand of a removable cup 29, to which the shank 27 of the tested spline-hinge 23 is attached, with the possibility of fixing the mentioned cup 29 in different positions relative to the simulator of the bearing shaft, makes it possible to test the slot-hinges of swashplates of various designs in different kinematic positions on the stand , which expands the technological possibilities of using the proposed stand.

Применение системы измерения и управления с использованием программного обеспечения позволяет упростить и ускорить настройку стенда, автоматизировать переходы между режимами с различными нагрузками, проводить испытания непрерывно круглые сутки, с автоматической защитой от выхода нагрузок за значения установленные программой испытаний. Это уменьшает календарное время и трудоемкость проведения испытания, а также повышает надежность хранения информации о параметрах испытаний.The use of a measurement and control system using software makes it possible to simplify and speed up the setup of the bench, automate the transitions between modes with different loads, conduct tests continuously around the clock, with automatic protection against the load going beyond the values set by the test program. This reduces the calendar time and laboriousness of the test, and also increases the reliability of storing information about the test parameters.

Стенд для испытаний шлиц-шарниров автомата перекоса вертолета поясняется следующими чертежами:The stand for testing the slot-hinges of the helicopter swashplate is illustrated by the following drawings:

фиг. 1 - стенд с демонтированным шлиц-шарниром автомата перекоса, вид сбоку;fig. 1 - stand with dismantled swashplate hinge, side view;

фиг. 2 - стенд с демонтированным шлиц-шарниром автомата перекоса, вид сверху;fig. 2 - stand with dismantled slot-hinge of the swashplate, top view;

фиг. 3 - стенд с установленным шлиц-шарниром вращающейся тарелки автомата перекоса, вид сбоку;fig. 3 - stand with installed slot-hinge of the rotating plate of the swash plate, side view;

фиг. 4 - стенд с установленным шлиц-шарниром вращающейся тарелки автомата перекоса, вид сверху;fig. 4 - stand with installed slot-hinge of the rotating plate of the swash plate, top view;

фиг. 5 - разрез, поясняющий возможность закрепления хвостовика шлиц-шарнира вращающейся тарелки автомата перекоса в различных положениях относительно имитатора вала несущего винта;fig. 5 is a section that explains the possibility of fixing the shank of the spline-hinge of the rotating swashplate in various positions relative to the main rotor shaft simulator;

фиг. 6 - выносной элемент поясняющий устройство имитатора вала несущего винта.fig. 6 - remote element explaining the device of the main rotor shaft simulator.

Стенд для усталостных испытаний шлиц-шарниров автомата перекоса содержит раму 1, состоящую из основания 2, тумбы 3 и стойки 4. На тумбе рамы 3 жестко закреплен кронштейн 5, на котором смонтирован гидравлический силовозбудитель 6. Корпус 7 силовозбудителя закреплен к кронштейну 5 болтами, а шток 8 оснащен вилкой 9, в которой установлен шарнирный подшипник 10, наружное кольцо которого зафиксировано в наконечнике 11 тяги 12.The stand for fatigue testing of the swashplate hinges contains a frame 1, consisting of a base 2, a pedestal 3 and a rack 4. A bracket 5 is rigidly fixed on the pedestal of the frame 3, on which a hydraulic power exciter 6 is mounted. The body 7 of the power exciter is fixed to the bracket with 5 bolts, and the rod 8 is equipped with a fork 9, in which a swivel bearing 10 is installed, the outer ring of which is fixed in the tip 11 of the rod 12.

В составе тяги 12, кроме наконечника 11, имеется датчик силы 13 и вилка 14. В вилке 14 установлен шарнирный подшипник 15, наружное кольцо которого закреплено в рычаге 16 имитатора вала несущего винта 17. Последний, состоит из вала 18, блока подшипников качения 19, корпуса 20, крышек 21, 22 и рычага 16. Вал 18 закреплен болтами к тумбе 3 рамы 1. Блок подшипников качения 19, установлен внутренними кольцами на валу 18, а наружными кольцами внутри корпуса 20. Крышки 21, 22 и рычаг 16 закреплены болтами, а также зафиксированы штифтами к корпусу 18.As part of the thrust 12, in addition to the tip 11, there is a force sensor 13 and a fork 14. In the fork 14, a swivel bearing 15 is installed, the outer ring of which is fixed in the lever 16 of the main rotor shaft simulator 17. The latter consists of a shaft 18, a block of rolling bearings 19, housing 20, covers 21, 22 and lever 16. Shaft 18 is bolted to cabinet 3 of frame 1. Rolling bearing block 19 is mounted with inner rings on shaft 18, and with outer rings inside housing 20. Covers 21, 22 and lever 16 are bolted, and also fixed with pins to the body 18.

Крышка 22 имитирует место закрепления шлиц-шарнира 23 вращающейся тарелки автомата перекоса на несущем валу вертолета и является сменным адаптером для установки шлиц-шарниров различных конструкций. Форма крышки 22 соответствует присоединительным размерам испытуемого образца. На приведенных фигурах в качестве одного примера осуществления изобретения рассмотрен испытуемый образец в виде шлиц-шарнира 23 вращающейся тарелки автомата перекоса.The cover 22 imitates the place of attachment of the spline-hinge 23 of the rotating swash plate on the main shaft of the helicopter and is a replaceable adapter for installing spline-hinges of various designs. The shape of the cover 22 corresponds to the connecting dimensions of the test sample. In the figures shown, as one example of the invention, the test sample in the form of a slot-hinge 23 of a rotating swashplate is considered.

Испытуемый шлиц-шарнир 23 вращающейся тарелки автомата перекоса, состоит из кронштейна 24, серьги 25, рычага 26 и хвостовика 27. Причем кронштейн 24 и рычаг 26 соединены с серьгой 25 посредством цилиндрических шарниров скольжения, а хвостовик 27 соединен с рычагом 26 посредством сферического шарнира скольжения 28. При монтаже шлиц-шарнира вращающейся тарелки на вертолет, хвостовик 27 присоединяется к вращающейся тарелке автомата перекоса. На испытательном стенде для имитации вращающейся тарелки служит стакан 29. В нем, при проведении испытаний, посредством гайки 30 закрепляется хвостовик 27 шлиц-шарнира 23.The tested slot-hinge 23 of the rotating plate of the swashplate consists of a bracket 24, an earring 25, a lever 26 and a shank 27. Moreover, the bracket 24 and the lever 26 are connected to the earring 25 by means of cylindrical sliding joints, and the shank 27 is connected to the lever 26 by means of a spherical sliding hinge 28. When mounting the slot-hinge of a rotating plate on a helicopter, the shank 27 is attached to the rotating plate of the swash plate. On the test bench, glass 29 serves to simulate a rotating plate. In it, during testing, the shank 27 of the slot-hinge 23 is fixed by means of a nut 30.

Стакан 29 закреплен болтовыми соединениями на кронштейне 31, который также, болтами и гайками, закреплен на стойке 4 рамы 1. Для коррекции положения стакана 29 относительно кронштейна 31 в нем выполнены горизонтальные пазы, а для более удобного и точного передвижения стакана 29 по горизонтали имеется винт 32 и шкала 33 с миллиметровыми делениями. Для коррекции положения стакана 29 по вертикали стойка 4 рамы 1 также снабжена пазами, расположенными вертикально. Кроме того, для более точного и удобного перемещения кронштейна 31 по вертикали имеется винт 34 и миллиметровая шкала 35.The glass 29 is bolted to the bracket 31, which is also, with bolts and nuts, fixed to the rack 4 of the frame 1. To correct the position of the glass 29 relative to the bracket 31, horizontal grooves are made in it, and for more convenient and accurate movement of the glass 29 horizontally, there is a screw 32 and scale 33 with millimeter divisions. To correct the position of the glass 29 vertically rack 4 of the frame 1 is also provided with grooves located vertically. In addition, for more accurate and convenient movement of the bracket 31 vertically, there is a screw 34 and a millimeter scale 35.

Стенд для усталостных испытаний шлиц-шарниров автомата перекоса вертолета работает следующим образом. Перед проведением испытаний кронштейн 31 устанавливается на высоту, оговоренную в программе испытаний. Для этого ослабляются болтовые соединения, фиксирующие кронштейн 31 к стойке 4 рамы 1, а также развинчиваются контргайки фиксирующие винт 34 относительно стойки 4 рамы 1. После этого производится подъем кронштейна 31 на необходимую высоту. Контроль подъема ведется визуально по шкале 35. Точная регулировка положения производится вращением контргаек винта 34. После чего кронштейн 31 закрепляется к стойке 4 рамы 1 болтами и гайками.The stand for fatigue testing of the slot-hinges of the helicopter swashplate operates as follows. Before testing, bracket 31 is set to the height specified in the test program. To do this, loosen the bolted connections that fix the bracket 31 to the rack 4 of the frame 1, and also unscrew the lock nuts that fix the screw 34 relative to the rack 4 of the frame 1. After that, the bracket 31 is raised to the required height. Lift control is carried out visually on a scale 35. Fine adjustment of the position is made by turning the lock nuts of the screw 34. After that, the bracket 31 is fixed to the rack 4 of the frame 1 with bolts and nuts.

Для установки испытуемого образца шлиц-шарнира 23 в необходимое положение по горизонтали производится фиксация хвостовика 27 в стакане 29 с помощью гайки 30. Затем стакан 29 устанавливается на кронштейн 31 с помощью болтов и гаек. Далее, на винте 32 ослабляются контргайки, и стакан 29 устанавливается в необходимое положение по горизонтали. Контроль перемещения стакана 29 производится по шкале 33. Точная регулировка положения производится вращением контргаек винта 32.To install the test sample of the slot-hinge 23 in the required position horizontally, the shank 27 is fixed in the cup 29 using the nut 30. Then the cup 29 is installed on the bracket 31 using bolts and nuts. Next, the lock nuts on the screw 32 are loosened, and the cup 29 is set to the required horizontal position. The movement of the glass 29 is controlled by the scale 33. Fine adjustment of the position is made by turning the locknuts of the screw 32.

Производится установка кронштейна 24 испытуемого шлиц-шарнира 23 на крышку 22 имитатора вала несущего винта 17. Показанный на фигурах кронштейн 24 имеет конструкцию хомута, состоящую из двух полуколец соединенных болтами. Болты отвинчиваются, полукольца устанавливаются вокруг крышки 22. Одно полукольцо при этом фиксируется к крышке 22 штифтом. И затем болты кронштейна 24 затягиваются моментом, указанным в монтажном чертеже.The bracket 24 of the tested spline-hinge 23 is being installed on the cover 22 of the main rotor shaft simulator 17. The bracket 24 shown in the figures has a clamp design, consisting of two half-rings connected by bolts. The bolts are unscrewed, half rings are installed around the cover 22. One half ring is fixed to the cover 22 with a pin. And then the bolts of the bracket 24 are tightened to the torque specified in the installation drawing.

После проведения указанных операций, оператор включает систему измерения и управления, и в напорный трубопровод гидросистемы стенда подается рабочая жидкость под давлением. Гидравлический силовозбудитель 6 управляется сервоклапаном (на фигурах не показан). Подавая электрические сигналы от системы измерения и управления на севоклапан, оператор устанавливает режим нагружения образца шлиц-шарнира 23 регламентированный программой испытаний. Гидравлический силовозбудитель 6 создает усилие на рычаге 16 имитатора вала несущего винта 17, что приводит к возникновению изгибающего момента в образце шлиц-шарнира 23 вращающейся тарелки. Величина нагрузки имеет значение, заданное в программе испытаний соответствующее полетным режимам (или превышающее их), а частота ее изменения может быть в несколько раз увеличена по отношению к значению характерному для полета. Диапазон значений частоты нагружения также регламентируется программой испытаний. Поддержание параметров нагрузки, которая создается силовозбудителем 6, производится автоматически системой управления стенда с использованием обратной связи по силе, которая измеряется датчиком силы 13.After carrying out these operations, the operator turns on the measurement and control system, and the working fluid under pressure is supplied to the pressure pipeline of the bench hydraulic system. The hydraulic exciter 6 is controlled by a servo valve (not shown in the figures). By applying electrical signals from the measurement and control system to the seed valve, the operator sets the loading mode of the spline-hinge sample 23, which is regulated by the test program. Hydraulic exciter 6 creates a force on the lever 16 of the rotor shaft simulator 17, which leads to the occurrence of a bending moment in the sample spline-hinge 23 of the rotating plate. The load value has a value specified in the test program that corresponds to the flight conditions (or exceeds them), and the frequency of its change can be increased several times in relation to the value characteristic of the flight. The range of loading frequency values is also regulated by the test program. Maintaining the parameters of the load, which is created by the exciter 6, is performed automatically by the stand control system using force feedback, which is measured by the force sensor 13.

Операции предварительной настройки режимов испытаний производятся оператором ПЭВМ включенной в состав системы измерения и управления стенда. Дальнейшее поддержание режимов испытаний, переходы между режимами с различными нагрузками, сохранение информации о нагрузках в ходе испытаний, защита от перегрузок и других отклонений от режимов испытаний и т.д. осуществляется системой измерения и управления стенда в автоматическом режиме. Это позволяет проводить испытания при минимальном участии персонала с минимальными потерями технологического времени.Operations of preliminary adjustment of test modes are performed by the operator of a PC included in the measurement and control system of the bench. Further maintenance of test modes, transitions between modes with different loads, saving information about loads during tests, protection against overloads and other deviations from test modes, etc. is carried out by the stand measurement and control system in automatic mode. This makes it possible to carry out tests with minimal involvement of personnel with minimal loss of process time.

Таким образом, предлагаемая конструкция стенда позволяет использовать для воспроизведения циклических нагрузок на испытуемый шлиц-шарнир автомата перекоса, относительно не дорогой силовозбудитель, взаимозаменяемый с применяемыми на других стендах; позволяет с высокой точностью воспроизводить нагрузки характерные для различных режимов полета; позволяет проводить испытания шлиц-шарниров автоматов перекоса различной конструкции, это дает возможность не изготавливать новый стенд для испытаний шлиц-шарниров при создании нового автомата перекоса или модернизации существующего; упрощает настройку стенда в соответствии с параметрами программы испытаний, в которой отражены эквивалентные полетным режимам, значения нагрузок, приходящих на шлиц-шарниры автомата перекоса; позволяет воспроизводить нагрузки с частотами, значительно превышающими полетные, и таким образом сократить время и трудозатраты на проведение испытаний; позволяет использовать для создания и поддержания нагрузок на испытуемый шлиц-шарнир автомата перекоса автоматическую систему управления, это дает возможность автоматизировать переходы между режимами с различными нагрузками, и таким образом проводить испытания непрерывно круглые сутки, с автоматической защитой от выхода нагрузок за значения установленные программой испытаний, применение автоматической системы управления уменьшает календарное время и трудоемкость проведения испытаний, повышает надежность хранения информации о параметрах испытаний; предлагаемое устройство не содержит сложных, в том числе авиационных агрегатов, которые расходуют свой ресурс в ходе проведения испытаний, что повышает надежность стенда, увеличивает его межремонтный ресурс.Thus, the proposed design of the stand allows you to use for reproducing cyclic loads on the tested slot-hinge of the swashplate, a relatively inexpensive exciter, interchangeable with those used on other stands; allows to reproduce with high accuracy the loads typical for various flight modes; allows testing spline-hinges of swashplates of various designs, this makes it possible not to manufacture a new stand for testing spline-hinges when creating a new swashplate or upgrading an existing one; simplifies the setup of the stand in accordance with the parameters of the test program, which reflects the equivalent flight conditions, the values of the loads coming to the slot-hinges of the swashplate; allows you to reproduce loads with frequencies significantly higher than the flight ones, and thus reduce the time and labor costs for testing; allows you to use an automatic control system to create and maintain loads on the tested slot-hinge of the swashplate, this makes it possible to automate the transitions between modes with different loads, and thus carry out tests continuously around the clock, with automatic protection against the output of loads beyond the values set by the test program, the use of an automatic control system reduces the calendar time and labor intensity of testing, increases the reliability of storing information about test parameters; the proposed device does not contain complex, including aircraft units, which consume their resource during testing, which increases the reliability of the stand, increases its overhaul life.

Claims

1. Bench for testing spline hinges of a helicopter swashplate, containing a frame (1) with a loading device fixed to it, as well as measuring instruments, characterized in that the frame (1) consists of a base (2), a pedestal (3) and a rack (4), on the frame pedestal (3) a bracket (5) is rigidly fixed, on which a hydraulic power exciter (6) is mounted, connected by an articulated rod (12) to the lever (16) of the main rotor shaft simulator (17), the body 7 of the power exciter is fixed to bracket (5), and the rod (8) is equipped with a fork (9), in which a hinged bearing (10) is installed, connecting the rod (8) with the rod (12), while the rod (12) contains a tip (11), force sensor (13) and fork (14), while the rod (12) is pivotally connected to the lever (16) of the main rotor shaft simulator (17), and the simulator (17) includes a shaft (18), a block of rolling bearings (19), housing (20), cover (22) and lever (16), while the shaft (18) is bolted to the pedestal (3) of the frame (1), and the block of rolling bearings (19) is installed internally with rings on the shaft (18), and with outer rings inside the body (20), the lever (16) is fixed to the body (20), while on the rack (4) of the frame (1) there is a bracket (31), on the grooves of which the glass is fixed (29) using bolted connections.

2. Stand according to claim 1, characterized in that the body (7) of the exciter is bolted to the bracket (5).

3. Stand according to claim 1, characterized in that the shape of the replaceable cover (22) corresponds to the connecting dimensions of the test sample, and the cover (22) is bolted and fixed with pins to the body (20).

4. The stand according to claim 1, characterized in that horizontal grooves are made in the bracket (31), and horizontally there is a screw (32) and a scale (33) with millimeter divisions, the stand (4) of the frame (1) is also provided with grooves, located vertically, also vertically there is a screw (34) and a millimeter scale (35).

5. Stand according to claim 1, characterized in that the bracket (24) of the tested spline-hinge (23) is installed on the main rotor shaft simulator (17), and the shank (27) of the spline-hinge (23) is fixed to the rack (4) frame (1) with the possibility of adjusting the attachment point.

6. Stand according to claim 1, characterized in that it is equipped with an electronic control and measurement system.