SU720331A1 - Стенд дл усталостных испытаний грузового люка самолета - Google Patents

Description

Изобретение относится к испытательному оборудованию, в частности к стендам для испытания конструкций самолетов. Известен стенд для усталостных испытаний элементов конструкций самолетов, содержащий силовые цепочки с гру- ^S зами и гидроцилиндрами, подвешенными на порталах и соединенными с испытуемым элементом через амортизаторы, вибратор, состоящий из гидропульсатора, соединенного с грузом и пружинами, и регулирующее устройство [1] .

Недостатком известного стенда является то, что он не обеспечивает требуемой точности испытаний, в особенности при испытаниях подвижных конструкций, например рампы грузового люка самолета, имеющей значительные перемещения в системе самолета в процессе эксплуатации. 20

Известен также стенд для усталост- ’ ных испытаний грузового люка, содержащий порталы с установленными на них горизонтальными балками, подвижную ка2 ретку и траверсу, расположенные на этих балках, и цепочки нагружения, одна из которых соединена через амортизатор и трос с подвижной кареткой, л другие через тросы, отклоняющие ролики, закрепленные на порталах, и ролики на траверсе - с грузом £2} .

Однако вследствие слога t гости стенда поддержание синхронной работ)·: большого числа нагружающих и разгружающих цепочек затруднительно.

Целью изобретения является приближение условий испытаний к эксплуатационным путем улучшения синхронизации работ цепочек нагружения.

Указанная цель» достигается тем, что стенд снабжен гидроцилипдром и барабаном с разнесенными по оси и навитыми на него тросами, причем один трос соединен с гидроцилиндром, а два других, навитых в противоположном первому направлении, связаны соответственно с траверсой и грузом цепочек иагружо ния.

На фиг. 1 изображен стенд, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А фиг. 1; на фиг. 3 кинематическая схема подсоединения цепочек к барабану.

Стенд для усталостных испытаний рампы грузового самолета содержит рампу 1, установленную в системе фюзеляжа 2, и две цепочки нагружения рампы .1 силами , О2 ·

Цепочка силы 1’^ , направленная под углом Ά. к строительной горизонтали фюзеляжа 2 самолета, содержит тягу 3, соединяющую балку 4, закрепленную на рампе 1, амортизатор 5 и силоизмеритель 6 с подвижной кареткой 7, перемещающейся на горизонтальной балке 8, установленной па порталах 9 и 10. Подвижная каретка 7 соединена с тросом 11 через ролик 12 и амортизатор 13 - с отклоняющим грузом 14.

Жесткость амортизатора 5 подобрана таким образом, чтобы обеспечить заданное нарастание усилия по мере открытия рампы 1 от нуля до максимального значения, Жесткость амортизатора 13 подбирается исходя из обеспечения постов явного наклона усилия под углом ок к строительной горизонтали самолета синхронно с нарастанием усилия . Вес груза 14 равен горизонтальной составляющей от максимального усилия Р·^ , то есть если усилие Pj_ достигает максимума, груз 14 отрывается от пола, и усилия во всех элементах цепочки будут постоянными и уравновешенными грузом 14.

Цепочка силы , прикладываемой к рампе 1 через закрепленную на рампе балку 15, содержит замок 16, состоящий из скобы 17, прижатой к балке 15 болтом 18, и включает нагружающую и отклоняющую цепочки.

Нагружающая цепочка состоит из груза 19, амортизатора 20 и замка 16, соединенных между собой тросом 2.1, который обкатывается по ролику 22 и ролику 23. Ролик 23 установлен на траверсе 24, которая перемещается по горизонтальным балкам 25.

Отклоняющая цепочка предназначена для обеспечения наклона силы Р| под углом ^к горизонтали и подсоединяется к нагружающей цепочке через траверсу 24. Отклоняющая цепочка состоит из груза 26 с амортизатором 27, соединенными тросом 28, навитым в одном направлении Ht барабан 29, гидроцилиндров 30, соединенных через тяги 31 и ролик 32 с по ]мошью троса 33, навитого на барабан ^;29 в противоположном тросу 28 направлении, и троса 34, навитого на барабан 29 в том же направлении, что и трос 28, и соединяющего барабан 29 через ролик 35 с траверсой 24 нагружающей цепочки.

Вес груза 19 равен максимальному усилию 18| , а вес груза 26 равен горизонтальной составляющей 1Ц от максимального усилия Ργ и обеспечивает постоянный наклон троса 21 под углом /Ь к горизонтали. Аммортизаторы 20 и 27 предназначены для пог лощения динамических нагрузок, которые могут возникать при включении или выключении гидроцилиндров 30 и 36. Изменение силы Rj по заданному закону осуществляется с помощью гидроцилиндров 36, установленных на грузе 19 и соединенных тросом 37 через ролики 38 с траверсой 24. При включении гидроцилиндров 36 часть веса груза 19 передается на траверсу 24, которая в свою очередь передает эту нагрузку через ролики 39 на горизонтальную балку 25, чем обеспечивается уменьшение нагрузки Rj .

Трось: 28, 33 и 34 крепятся к барабану 29 прижимами 40 и болтами 41. Барабан 29 разделен на участки для тросов 28, 33 и 34 с помощью шайб 4 2, предотвращающих попадание тросов друг на друга.

Стенд работает следующим образом.

В начальный момент, когда рампа закрыта, грузы 19 и 26 находятся на максимальной высоте, тросы 21, 28 и 33, 34 натянуты , причем в тросе 21 действует усилие Р^ , равное весу груза 19 или меньше, если подключены гидроцилипдры 36, которые через ролики 38 и трос 37 передают часть веса груза 19 на траверсу 24. В тросе 34 действует усилие , равное горизонтальной составляющей от силы Pj , а в тросе 28 усилие, равное весу груза 26, который так же равен величине горизонтал! пой составляющей Р₁ от силы . Усилия в тросах 28 и 34, навитых на барабан в одном направлении, уравновешиваются тросом 33, навитым на барабан в противоположном тросам 28 и 34 направлении. Трос 33 другим концом через ролик 32 подсоединен к порталу 10, образуя полиспаст, и уравновешивается давлением в гидроцилиндре 30, пропори иона л иным двойному усилию натяжения троса 33,

Цепочка силы Р^ находится в свободном состоянии, то есть тяга 3, аморти5 7203 заторы 5 и 13 и трос 11 не имеют усилий.

При движении рампы 1, которая при этом перемещается вертикально вниз и горизонтально, в амортизаторе 5 и тяге 3, ₅ соединенной с рампой 1, возникает усилие, которое передается через силоизмеритель 6 на каретку 7. При этом возникает горизонтальное усилие Р ' , которое перемещает каретку 7 по горизонтальной ю балке 8. Так как каретка 7 соединена с грузом 14 через трос 11 и амортизатор 13, в последнем возникает усилие, равное текущему значению горизонтальной составляющей Pj , чем обеспечивает-15 ся заданный наклон силы Р^ к строительной горизонтали самолета.

Одновременно с этим трос 21 нагружающей цепочки силы Р^ обкатывается по ролику 22, изменяя угол действия 20 силы Р, в начальный Момент движения рампы, и по ролику 23 на траверсе 24. При этом, вследствие того, что груз 19 опускается, включается амортизатор 20 и гидроцилиндры 36, передающие часть ²⁵ веса груза 19 на траверсу 24, которая перемещается по горизонтальной балке, чем обеспечивается изменение силы Ц на рампу 1.

После того, как изгиб троса 21 на ро-^зс лике 22 станет равным 180°, включаются гидроцилиндры 30, штоки которых вытравливаются синхронно с движением рампы, обеспечивая разматывание тросов 28 и 34 на барабане 29 и наматывание · троса 33 на этот же барабан. При этом трос 34 удлиняется, обеспечивая наклон троса 21 под углом к горизонтали и перемещение траверсы 24 по горизонтальным балкам 25 синхронно с движением рампы 1.

Трос 28 также удлиняется обеспечивая опускание груза 26, обеспечивающего натяжение всех тросов, Применение барабана для синхронизации нескольких цепочек стенда позволит упростить конструкцию стенда, так как отпадает необходимость в разгружающих цепочках, элементах управления и синхронизации их совместной работы.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к испытательному оборудованию, в частности к стендам дл  испытани  конструкций самолетов . Известен стенд дл  усталостных испы .-аний элементов конструкций самолетов , содержащий силовые цепочки с грузами и гидроцилнндрами, подвешенными на порталах и соединенными с испытуемым элементом через амортизаторы, виб ратор, состо щий из гидропульсатора, со единенного с грузом и пружинами, и рег лирующее устройство . Недостатком известного стенда  вл етс  то, что он не обеспечивает требуемой точности испытаний, в особенности при испытани х подвижных конструкций, например рампы грузового люка самолета , имеющей значительные перемещени  в системе самолета в процессе эксплуатации . Известен также стонд дл  усталостных испытаний грузового люка, содержащий порталы с устпг)овленнь(ми на них горизонтальными ба.-1ками, подвижную ка ретку и траверсу, расположенные на этих балках, и цепочки нагружони , одна из которых соединеил 4(iie3 амортисадтор и трос с подвижной кареткой, л другие через тросы, отклон ющие полики, закрепленные на порталах, и ролпки на траверсе - с Грузом 2 . Однако вследствие сдгожиости стоппа поддержание синхронной работы Сольщого числа нагружаюнп х и разгружающих цепочек затруднительно. Целью изобретени   вл етс  приближение условий испытаний к эксплуатационным путем улучшени  си1 хрО1Н.чации работ цепочек нагружени . Указанна  цель достигаетс  ач.м, что стенд снабжен гидроцилиндром и бараб/дном с разнесенными по оси и н/шитыми на него тросами, причем один трос согдинен с гидроцилиндром, а /других, навитых в ПрОТИВОПОЛО КНОМ ПОрИО.МУ Hrlllравлении , св заны cooTncncTiv.inio с траверсой и грузом цепочек нагружмщл. На фиг. 1 иоображоп стенд, виц сбоку; па фиг, 2 - вид Л фнг. 1; на фиг, 3 кииеМс1тическа  схема подсоединени  цепочек, к bapatony. Стенд дл  усталост)1Ых испытаний рампы грузового самолета (одержит рам пу 1, устаноплонную в cncTejne фюзел жа 2, и две цепочки нагружени  рампы .1 силами Р. , Рп . Цепочка силы 1 направленна  под углом - к строительной горизонтали фюз л лса 2 самолета, содержит т гу 3, соедин ющую балку 4, закрепленную на рам пе 1, амортизатор 5 и силоизмеритель G с подвилиюй кареткой 7, перемещаю- на горизонтальной балке 8, установленной на порталах 9 и 10. Подвижна  каретка 7 соединена с тросом 11 через pojuiK 12 и амортизатор 13 - с отклон ющим J рузом 14. Жесткость амортизатора 5 подобрана TajaiK-i образом, чтобы обеспечить заданное нарастание усили  Ро тто мере открыти  paivrnbi 1 от нул  до IaкcIIмaльнo 1X3 значени . Жесткость амортизатора 13 подбираетс  исход  из обеспечени  посто  нного наклона усили  1Л под углом li. к строительной горизонтали самолета си хронно с нарастанием усили  F , )3ес груза 14 равен горизонтальной составл  ющей Fj от максимального усили  , то ость если усилие Р2 достигает макс , груз 14 отрываетс  от пола, и усили  во всех элементах цепочки Ц буд1ут посто нными и уравновешенными 1-рузом 14. Цепочка силы 1 , прикладьшаемой к рампе 1 через закрепленную на рампе балку 15, содержит замок 16, состо щи из скобы 17, прижатой к балке 15 болтом 18, и включает нагружающую и отклон ющую цепочки. Нагружающа  цепочка состоит из гру за 19, амортизатора 20 и замка 16, соединенных между собой тросом 21, к торый обкатываетс  по ролику 22 и ро . лику 23. РОЛИК 23 установлен на траверсе 24, котора  перемещаетс  по горизонтальным балкам 25. Отклон юща  цепочка предназначена дл  обеспечени  liajuioHa силы Р под углом к горизонтали и подсоедин етс  к нагружающей цепочке через траверсу 24 Отклон юща  цепочка состоит из груза 2 с амортизатором 27, соединенными тро сом 28, павитым в одном напраЕ.лении барабан 29, гидроцилиндров 30, соединенных через т ги 31 и ролик 32 с по МОЩЬЮ троса 33, навитого па барабан 29 в протЕтоположном тросу 28 )iairpaBлеиии , и троса 34, .авитого на барабан 29 в том же направле)ши, что и трос 28, и соедин ющего барабан 29 через ролик 35 с траверсой 24 нацзул ающей цепочки. Вес груза 19 равен максимальному усилию Р , а вес груза 26 горизонтальной составл ющей Р от максимального усили  р и обеспечивает посто нный наклон троса 21 под углом /Ь к горизонтали. Лммортизаторы 20 и 27 пред1{азначены дл  поглощени  динамических Нс1грузок, которые могут возникать при включении или вьишючении гидроиилиндров 30 и 36. .Измене1ше силы Rj по заданному закону осуществл етс  с помощью гидроцилиндров 36, установленных на грузе 19 и соединенных тросом 37 через ролики 38 с траверсой 24. При випочении гидроцилиндров 36 часть веса груза 19 передаетс  на траверсу 24, котора  в свою очередь передает эту нагрузку через ролики 39 на горизонтальную балку 25, чем обеспечиваетс  уменьщение нагрузки Р , Тросы 28, 33 и 34 крепдахз  к бараба (у 29 прижимами 40 и болтами 41. Барабан 29 разделен на участки дл  тросов 28, 33 и 34 с помощью щайб 42, предотвращающих попадание друг на друга. Стенд работает следующим образом. В начальный момент, когда рампа за)фыта, грузы 19 и 26 наход тс  ка макспмаш: ной высоте, тросы 21, 28 и 33, 34 нат нуты , причем в 21 действует ус}шие Р , равное весу П)уза 19 или меньще, если подключены пшроцилипдры 36, которые через ролики 38 и трос 37 передают часть веса груза 19 на траверсу 24. В тросо 34 действует ycmnie Rj , равное горизонта/шпой составл ющей от силы Г , а в тросе 28 усилие , равное весу rpyv3a 26, который так же равен величине горизоптал чой Усили  в составл ющей Р от силы тросах 28 и 34, навитых на барабан в одном направлении, уравновешиваютс  тросом 33, навитым на барабан в гфотивоположном тросам 28 и 34 {апр шлении. Трос 33 другим ковдом через ролик 32 подсоединен к порталу 10, образу  полиспаст , и уравновещипаетс  давлением в гидроцплиндре 30, пропорционалш ным двойному усилию нат жени  троса 33, Цепочка силы Р находитс  в свободном состо нии, то есть т га 3, аморти57 зпторы 5 и 13 и трос 11 не имеют уси лий. При дБИжении рампы 1, котора  при этом перемещаетс  вертикально вниз и г ризонтально, в амортизаторе 5 и т ге 3 соединенной с рампой 1, возникает усилие , которое передаетс  через силоизмеритель б на каретку 7 При этом возникает горизонтальное усилие Р , которое перемещает каретку 7 по горизонтальной балке 8. Так как каретка 7 соединена с грузом 14 через трос 11 и амортизатор 13, в последнем возникает усилие, равное текущему значению горизонтальной составл ющей Р , чем обеспечивает с  заданный наклон силы Р к строитель ной горизонтали самолета. Одновременно с этим трос 21 нагружающей цепочки силы Р обкатываетс  по ролику 22, измен   угол действи  силы Р в начальный Момент движени  рампы, и по ролику 23 на траверсе 24. При этом, вследствие того, что груз 19 опускаетс , включаетс  амортизатор 20 и гидроцилигщры 36, передающие часть веса груза 19 на траверсу 24, котора  перемещаетс  по горизонтальной балке, чем обеспечиваетс  изменегше силы Ц на рампу 1. После того, как изгиб троса 21 на р лике 22 станет равным 180°, включаютс  гидроцилиндры 30, штоки которых вытравливаютс  синхронно с движением рампы, обеспечива  разматьшание тросов 28 и 34 на барабане 29 и наматьшание троса 33 на этот же барабан. При этом трос 34 удлин етс , обеспечива  наклон троса 21 под углом к горизонтали и перемещение траверсы 24 по горизонталь , ным балкам 25 синхронно с движе шем рампы 1. 16 Трос 28 тшоко удлин етс  обеспечива  опускание груза 2G, об(- спсчивающого шт жеш1е всех тросов, Применение барабана дл  .рокизации нескольких цепочек стенда позволит упростить конструкцию стенда, так как отпадает необходимость в разгру ающих цепочках, элементах управлени  и синхронизации их совместной работы. Формула изобретени  Стенд дл  усталостных испытаний грузового люка самолета, содер}1сащий порталы с установленными на них горизонтальныкта балками, подвилсную каретку и траверсу , распо7юженные на этих балках, и цепочки нагружени , одна из которых соединена через амортизатор и трос с подвюкной кареткой, а другие через тросы, отклон ющие ролики, закрепленные на порталах , и ролики на траверсе - с грузом, отличающийс  тем, что, с целью приближени  условий испытаний к эксплуатационным, путем улучшени  синхронизации работ цепочек нагружеш1Я, он снабжен гидроцил1гидром и барабаном с разнесенными по оси и навитыми на него тросами, причем один трос соединен с гндроцили щром, а два других, навитых в противополол-сном первому направлении, св заны соответственно с траверсой и грузом цепочек нагружени . Источники информации, прин тые во внимание .при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 9 109456, кл. G- 01 М 7/ОО, 19G5. 2,Авторское свидетельство СССГ 488111, кл. О 01 М 19/00, 1973 (прототип). ,..,,,.......--.....,„.Фиг . 1