一种飞机结构试验剪切销加载保护装置的制作方法

本实用新型属于飞机试验通用设备领域，具体涉及一种飞机结构强度试验中用于液压伺服作动筒超载保护的机械装置，尤其涉及一种飞机结构试验剪切销加载保护装置。

背景技术：

飞机进行结构强度试验时，由数字加载机、液压伺服作动筒、力传感器组成负反馈控制系统，完成载荷的施加。

为了保证试验中人员和飞机的安全，整个试验系统需要设置多重安全保护措施。现有的保护措施一般是，数字加载机上设置超载保护限和误差保护限、试验现场设置紧急卸载按钮、现场安装安全防护装置。但是数字加载机上设置的超载保护限和误差保护限属于程序设置，有失效或发生错误的可能；而试验现场设置的紧急卸载按钮和安全防护装置属于被动措施，无法起到主动保护的作用。所以如果在程序保护失效的情况下，仅仅依靠被动保护措施无法有效地保障试验中人员和飞机的安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的

为解决现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种结构简单、安全可靠的机械超载保护装置，该装置直接与执行载荷施加的元件液压伺服作动筒连接，作为防止数字加载机上超载保护限失效后的预防保护措施，是非常有效的一种主动保护措施，可以从源头上提高试验加载系统的安全性。

为了实现本实用新型的技术效果，本实用新型采用的技术方案是：一种飞机结构试验剪切销加载保护装置，设置于载体上，其特征在于：所述装置包括剪切接头、剪切销、剪切螺杆、压板、螺母，所述剪切接头一端和所述剪切螺杆一端通过所述剪切销连接,所述剪切接头另一端设置为与液压伺服作动筒连接的单耳，所述剪切螺杆的另一端设置为与所述螺母匹配的螺杆，所述压板设有两个且相对设置，其上均设有容纳所述剪切螺杆穿过的通孔Ⅱ，所述载体设置于两个压板之间，通过拧紧所述螺母使所述载体紧固于所述两个压板之间，且该载体上设置有容纳所述剪切螺杆穿过的滑槽。

优选的，所述剪切销固定的剪切接头和剪切螺杆间的连接端均设置为多边形平板，其上分别设置有容纳剪切销穿过的阵列孔Ⅰ、阵列孔Ⅱ，所述阵列孔Ⅰ和阵列孔Ⅱ孔径和孔间距完全一致。

优选的，所述剪切螺杆中间段为表面光滑的光杆，便于其在所述载体的滑槽内上下滑动，该光杆外径与具有外螺纹端的螺杆外径相同。

优选的，所述剪切销设有若干个，该剪切销包括相互匹配的销钉和紧固螺母，所述销钉穿过所述剪切接头多边形平板上的阵列孔Ⅰ和所述剪切螺杆多边形平板上的阵列孔Ⅱ，然后拧上紧固螺母将剪切接头和剪切螺杆连接。

优选的，所述剪切接头的单耳上面开有用于安装关节轴承的通孔Ⅰ，所述关节轴承与液压伺服作动筒连接。

优选的，所述载体为立柱，该立柱包括前端面、后端面和滑槽，所述滑槽贯穿前端面和后端面。

本实用新型为一种飞机结构试验剪切销加载保护装置对于拉压双向载荷都能起到保护作用，所述剪切销有多种规格，不同直径、材料的剪切销其单剪破坏力不同；不同数量、规格剪切销的搭配组合，可以设定不同数值大小的加载保护限，所述压板起到夹紧载体的作用使得剪切销加载保护装置能够稳固地安装在载体上，所述剪切接头的单耳圆半径及厚度、通孔Ⅰ孔径、关节轴承相关规格尺寸以及所述剪切螺杆的长度和螺杆直径可根据安装环境及需要而适当改变尺寸大小。

本实用新型的有益效果：

与现有技术相比，本实用新型获得的有益效果是：本实用新型公开的一种飞机结构试验剪切销加载保护装置，结构简单，连接可靠，通过调节剪切销的数量和规格可以设定不同数值的载荷保护限，并且对于拉压双向载荷都能起到保护作用，是一种可以提高试验加载系统安全性的机械加载保护装置。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的分解结构示意图。

图3为本实用新型剪切销在弹性范围工作时剪力分布结构示意图。

图4为本实用新型剪切接头主视图。

图5为本实用新型剪切接头俯视图。

图6为本实用新型剪切接头立体图。

图7为本实用新型剪切螺杆主视图。

图8为本实用新型剪切螺杆俯视图。

图9为本实用新型剪切螺杆侧视图。

图10为本实用新型剪切螺杆立体图。

图11为本实用新型压板结构示意图。

图12为本实用新型立柱主视图。

图13为本实用新型立柱侧视图。

图14为本实用新型使用状态结构示意图。

附图标记：1、剪切接头；11、单耳；12、阵列孔Ⅰ；13、通孔Ⅰ；14、关节轴承；2、剪切销；21、销钉；22、紧固螺母；3、剪切螺杆；31、螺杆；32、光杆；33、阵列孔Ⅱ；4、压板；41、通孔Ⅱ；5、螺母；6、液压伺服作动筒；7、紧固件；8、立柱；81、前端面；82、后端面；83、滑槽；P、载荷；t、剪切销间距。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1至图14所示，本实用新型提供一种飞机结构试验剪切销加载保护装置，设置于载体上，其特征在于：所述装置包括剪切接头1、剪切销2、剪切螺杆3、压板4、螺母5，所述剪切接头1一端和所述剪切螺杆3一端通过所述剪切销2连接,所述剪切接头1另一端设置为与液压伺服作动筒6连接的单耳11，所述剪切螺杆3的另一端设置为与所述螺母5匹配的螺杆31，所述压板4设有两个且相对设置，其上均设有容纳所述剪切螺杆3穿过的通孔Ⅱ41，所述载体设置于两个压板4之间，通过拧紧所述螺母5使所述载体紧固于所述两个压板4之间，且该载体上设置有容纳所述剪切螺杆3穿过的滑槽83。

优选的，所述剪切销2固定的剪切接头1和剪切螺杆3间的连接端均设置为多边形平板，其上分别设置有容纳剪切销2穿过的阵列孔Ⅰ12、阵列孔Ⅱ33，所述阵列孔Ⅰ12和阵列孔Ⅱ33孔径和孔间距完全一致。

优选的，所述剪切螺杆3中间段为表面光滑的光杆32，便于其在所述载体的滑槽83内上下滑动，该光杆32外径与具有外螺纹端的螺杆31外径相同。

优选的，所述剪切销2设有若干个，该剪切销2包括相互匹配的销钉21和紧固螺母22，所述销钉21穿过所述剪切接头1多边形平板上的阵列孔Ⅰ12和所述剪切螺杆3多边形平板上的阵列孔Ⅱ33，然后拧上紧固螺母22将剪切接头1和剪切螺杆3连接。

优选的，所述剪切接头1的单耳11上面开有用于安装关节轴承14的通孔Ⅰ13，所述关节轴承14与液压伺服作动筒6连接。

优选的，所述载体为立柱8，该立柱8包括前端面81、后端面82和滑槽83，所述滑槽83贯穿前端面81和后端面82。

本实用新型为一种飞机结构试验剪切销加载保护装置对于拉压双向载荷都能起到保护作用，所述剪切销2有多种规格，不同直径、材料的剪切销其单剪破坏力不同；不同数量、规格剪切销的搭配组合，可以设定不同数值大小的加载保护限，所述压板4起到夹紧载体的作用使得剪切销加载保护装置能够稳固地安装在载体上，所述剪切接头1的单耳11圆半径及厚度、通孔Ⅰ13孔径、关节轴承14相关规格尺寸以及所述剪切螺杆3的长度和螺杆直径可根据安装环境及需要而适当改变尺寸大小。

如果在力的作用线上有多个剪切销，在弹性范围内它们受力是不均匀的，力的分布形式是两头大、中间小。在塑性范围内工作时，载荷分布趋于均匀，如果结构设计合理，通常是所有剪切销同时破坏。在实际计算中，可以认为剪切销间的载荷是均匀分布的。一个剪切销的单剪破坏力为：，

其中d为剪切销直径，为剪切销的许用应力。下面是不同材料及直径的剪切销的单剪破坏力数据。

当剪切销加载保护装置两端施加的载荷大于所有剪切销总的剪切破坏力（）时，剪切销发生破坏，载荷P无法继续施加，从而达到保护试验系统的作用。

参见图14，本实用新型为一种飞机结构试验剪切销加载保护装置，以载体为立柱形式为例，其使用过程如下：

a) 根据设计载荷选用合适数量和规格的剪切销2；

b)将销钉21穿过所述剪切接头1多边形平板上阵列孔Ⅰ12和所述剪切螺杆3多边形平板上阵列孔Ⅱ33，然后拧上紧固螺母22将剪切接头1和剪切螺杆3连接；

c)将剪切螺杆3的螺杆31及光杆32部分依次穿过第一块压板4上的通孔Ⅱ41、立柱8上的滑槽83、第二块压板4上的通孔Ⅱ41；

d)然后在剪切螺杆3的螺杆31部分拧上螺母5，使得第一块压板4紧贴立柱8的前端面81、第二块压板4紧贴立柱8的后端面82，依靠摩擦力将该剪切销加载保护装置安装在立柱8上；

e)将紧固件7依次穿过液压伺服作动筒6的双耳、关节轴承14的内孔，即可将液压伺服作动筒6和剪切接头1连接起来；

f)最后，在液压伺服作动筒6杆端连接上力传感器和试验件。

当然这只是其中一种常见的安装方式，此飞机结构试验剪切销加载保护装置还可有其它的多种安装方式。

应当指出的是，具体实施方式只是本实用新型比较有代表性的例子，显然本实用新型的技术方案不限于上述实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员，以本实用新型所明确公开的或者根据文件的书面描述毫无意义的得到的，均应认为是本实用新型所要保护的范围。