一种门梯踩踏试验方法及试验台与流程

本申请属于飞机设计试验技术，具体是一种用于对飞机门梯合一结构件的试验方法及试验台。

背景技术

门梯合一是通用支线飞机发展的趋势，飞机乘客登机梯踩踏试验是飞机强度试验中必须完成的一项功能试验，通过在登机梯试验件上开展的乘客踩踏试验，验证登机梯与设计要求是否一致。选取飞机9600飞行小时作为测试区间，通过模拟乘客登机的循环载荷状态，试验验证飞机登机门在9600飞行循环中是否满足乘客登机的使用要求而不发生破坏。每个飞行循环(每个起落)搭载乘客及飞行机组人员总数按60人次计算，登、离机过程中2人次同时位于登机梯上，则正常载荷循环次数为575280[即：9588×(30×2)]次。由于试验次数较多，试验加载要求严格，通过依托人力进行验证的原始试验方法，会增加试验人力成本，并无法满足试验质量及精度要求。

技术实现要素：

针对飞机门梯试验中存在的问题，本申请的目的在于提供一种能够自动完成登机梯乘客踩踏试验，降低试验成本，提高试验效率并确保试验加载精度、试验安全的门梯踩踏试验方法及试验台。

一种门梯踩踏试验方法，其特征在于包含以下内容：1)有一个试验台，该试验台含有试验架、执行机构、自动控制系统和反馈传感器，所述的试验架的两侧是支撑立柱，在支撑立柱上固定有水平状的横梁，所述执行机构的执行元件是一个电动推杆，该电动推杆的固定架固定在横梁上，电动推杆的伸缩受自动控制系统控制，所述的反馈传感器含有力传感器和位移传感器，力传感器和位移传感器与自动控制系统电信号连接；2)将力传感器安装在电动推杆前端，将位移传感器固定在适当位置，用于监测门梯试验件的变形量；3)将试验台的立柱置于悬挂状态的门梯试验件的两侧，使执行机构的电动推杆位于门梯试验件台阶的正上方；4)由自动控制系统根据预先设定的模拟踩踏压力加载曲线驱动电动推杆对门梯试验件台阶施加模拟踩踏压力。

一种门梯踩踏试验台，其特征在于，该试验台含有试验架、执行机构、自动控制系统和反馈传感器，所述的试验架的两侧是支撑立柱，在支撑立柱上固定有水平状的横梁，所述执行机构的执行元件是一个电动推杆，该电动推杆的固定架固定在横梁上，电动推杆的伸缩受自动控制系统控制，所述的反馈传感器含有力传感器和位移传感器，力传感器电动推杆和位移传感器与自动控制系统电信号连接，力传感器连接在电推动杆的前端，位移传感器监测试验件受力后的位移量。

本申请的有益效果在于：1)根据门梯试验件的试验要求，预先设计模拟踩踏压力加载曲线，并由自动控制系统操控电动推杆根据该模拟踩踏压力加载曲线向门梯试验件自动加载压力，保证了门梯踩踏试验的压力加载精度，提高了试验的效率，保证试验安全性，达到试验要求。2)试验台结构简单实用，操作方便直观，具有推广价值。

以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。

附图说明

图1是门梯踩踏试验台结构示意图。

图2是门梯踩踏试验方法示意图。

图3是试验自动控制原理示意图。

图4是自动控制系统控制面板布置示意图。

图中编号说明：1立柱、2横杆、3固定架、4电动推杆、5力传感器、6挡板、7门梯试验件、8位移传感器、9台阶表面、10电源指示灯、11超程报警灯、12急停开关、13启动开关、14停止开关、15自动/手动切换开关、16正常/非正常指示灯、17正常/非正常切换开关、18自动/手动指示灯、19计数清零按钮、20触摸屏、21伸出按钮、22缩回按钮。

具体实施方式

参见附图，一种门梯踩踏试验方法，其特征在于包含以下内容：1)有一个试验台，该试验台含有试验架、执行机构、自动控制系统和反馈传感器，所述的试验架的两侧是支撑立柱1，在支撑立柱1上固定有水平状的横梁2，所述执行机构的执行元件是一个电动推杆4，该电动推杆4的固定架3固定在横梁2上，电动推杆4的伸缩受自动控制系统控制，所述的反馈传感器含有力传感器5和位移传感器8，力传感器5和位移传感器8与自动控制系统电信号连接；2)将力传感器5安装在电动推杆4前端，将位移传感器8固定在试验台的适当位置，用于监测门梯试验件7的变形量；3)将试验台的两个立柱1置于悬挂状态的门梯试验件7的两侧，使执行机构的电动推杆4位于门梯试验件7台阶的正上方；4)由自动控制系统根据预先设定的模拟踩踏压力加载曲线驱动电动推杆4对门梯试验件7的台阶表面9施加模拟踩踏压力。

实施中，为了保证试验的施力均匀，在电动推杆和力传感器的前端设有一个板状的垫块6，电动推杆4通过该垫块6向门梯试验件台阶表面9施加模拟踩踏压力。

所述的自动控制系统含有控制面板和控制器。

控制面板上设有触摸屏20、电源指示灯10、超程报警灯11、急停开关12、启动开关13、停止开关14、正常/非正常切换开关17、正常/非正常指示灯16自动/手动切换开关15、自动/手动指示灯18、手动伸出按钮21、手动缩回按钮22。

试验时，触摸屏20是人机交互界面,用于参数显示和修改，试验控制系统的加载情况、加载方式、力传感器5的反馈信号、位移传感器8的反馈信号均能够在触摸屏20上显示，能够显示动态的加载压力和加载动态曲线图,同时显示本次加载后被测门梯试验件和最初设定的距离之间的相对变形距离,通过对试验开始到当前的变形距离曲线观察分析,提取有用的变形过程,为被测门梯试验件的性能提供证据。

自动控制系统的电源为ac220v交流电源，当给试验台通电时，会触发控制面板上的ac220v电源和dc24v电源的电源指示灯10，控制面板上的启动开关13、停止开关14分别控制自动控制系统的启动与停止。急停开关12能够立即切断整个试验台电源，防止发生意外情况。试验时若试验件7的变形位移量超过预定的最大变形，位移传感器8会触发超程报警灯11，并发出警报。位移传感器8通过螺栓固定在试验台立柱的底座上。预先设定的模拟踩踏压力加载曲线包含试验需要的正常载荷与非正常载荷两种，通过控制面板上的正常/非正常切换开关17能够实现试验台在正常载荷、非正常载荷及待机三种状态之间切换，关联的正常/非正常指示灯16显示不同的载荷状态。

试验台具有自动和非自动两种加载方式，自动加载主要用于完成试验，非自动加载可用于试验调试。自动/手动切换开关15能够实现试验台在自动、手动及待机三种加载方式之间切换，当自动/手动切换开关15处于自动或手动状态时，会触发自动/手动指示灯18。

当自动/手动切换开关15处于手动状态时，手动伸出按钮21及手动缩回按钮22处于工作状态，手动伸出按钮21可以控制电动推杆4伸出并达到当前加载情况的载荷，手动缩回按钮22可以控制电动推杆4缩回并使载荷归零。

调试结束后可以通过计数清零按钮19将调试阶段的计数数值清零，以便正式开展试验。

门梯试验件7与试验台架之间安装位移传感器8，试验时门梯试验件7受到载荷会产生向下的位移，位移传感器8将位移信号传输给自动控制系统，并最终显示在触摸屏20上。

所述的控制器采用嵌入式微控制系统,根据预先设定的模拟踩踏压力加载曲线控制执行机构对门梯试验件施加模拟踩踏压力载荷,控制器实时接收力传感器和位移传感器的反馈信号，当反馈信号出现异常时,能够自动终止试验。

该自动控制系统的输入/输出接口,用于扫描开关量输入状态,输出控制信号控制执行机构动作开关的启停。

本申请的门梯试验方法及试验台，结构简单，易安装调试，便于实现系统全自动化，能较好的提高试验效率。适用于门梯合一或者类似于门梯状试验件的可靠性试验。