一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备的制作方法

本发明涉及螺旋桨测试，尤其涉及一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备。

背景技术：

1、螺旋桨桨叶是将发动机转动功率转化为推进力不可获取的部件，其具有重量轻、耐腐蚀、耐老化、抗疲劳性能好的特点。疲劳性能是螺旋桨桨叶的重要性能参数，因此桨叶的疲劳测试显得尤为重要。

2、常规的疲劳试验机只能进行简单试样的轴向拉伸/压缩或旋转弯曲疲劳试验，对于既有轴向离心力又有交变横向载荷的螺旋桨叶结构件，尚缺乏有效的疲劳性能试验系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备，旨在解决上述技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备，包括桨毂和均匀固定设置在桨毂外侧的多个桨叶主体，所述桨毂通过中心定位台支撑固定，每个所述桨叶主体上设置有夹持固定件，所述夹持固定件的外围设置有检测支架，所述检测支架的顶端设置有纵向载荷组件，所述检测支架的一侧设置有横向载荷组件，所述纵向载荷组件与横向载荷组件分别与夹持固定件相连接，所述桨叶主体远离桨毂的一端固定设置有定位座，所述定位座与扭矩载荷组件相连接，所述扭矩载荷组件下方连接设置有离心拉力载荷组件，所述扭矩载荷组件和离心拉力载荷组件均平行于桨叶主体的长度方向设置。

4、所述夹持固定件包括上下相对设置的一对夹紧块，所述夹紧块内贯穿设置有与桨叶主体相适配的翼型孔，所述翼型孔内壁始终保持与桨叶主体的外表面相贴合，每个所述夹紧块两端延伸设置有定位部，上下相邻的一组定位部通过定位螺栓与定位卡接座固定连接，所述纵向载荷组件包括纵向气缸，所述纵向气缸的输出端连接有纵向载荷施力杆，所述纵向载荷施力杆与上端的夹紧块固定连接，所述横向载荷组件包括横向气缸，所述横向气缸的输出端连接有横向载荷施力杆，所述横向载荷施力杆与其中一侧的定位卡接座固定连接，所述纵向载荷组件和横向载荷组件根据夹紧块在桨叶主体上不同的夹持位置作直线移动以调整载荷施加位置，且两者的移动方向平行于桨叶主体的长度方向。

5、作为本发明进一步的方案：所述纵向载荷组件还包括气缸固定座一、固定横板一以及移动框架一，所述纵向气缸垂直固定设置于气缸固定座一内，所述气缸固定座一通过连接块一与移动框架一固定连接，所述移动框架一内转动安装有横移齿轮一，所述移动框架一外侧固定设置有驱动电机一，所述驱动电机一输出端与横移齿轮一相连接，所述固定横板一顶端通过固定安装座固定设置在检测支架顶端，所述固定横板一底部沿长度方向设置有齿槽一，所述横移齿轮一与齿槽一齿接配合。

6、作为本发明进一步的方案：所述移动框架一顶端的两侧设置有卡接支撑部一，所述固定横板一上端的两侧设置有卡接支撑滑槽一，所述卡接支撑部一适配滑动安装于卡接支撑滑槽一内。

7、作为本发明进一步的方案：所述横向载荷组件还包括气缸固定座二、固定横板二以及移动框架二，所述横向气缸水平固定设置于气缸固定座二内，所述气缸固定座二通过连接块二与移动框架二固定连接，所述移动框架二内转动安装有横移齿轮二，所述移动框架二底部固定设置有驱动电机二，所述驱动电机二输出端与横移齿轮二相连接，所述固定横板二一侧通过滑动安装座滑动安装于检测支架一侧，所述固定横板二另一侧沿长度方向设置有齿槽二，所述横移齿轮二与齿槽二齿接配合。

8、作为本发明进一步的方案：所述移动框架二端部设置有卡接支撑部二，所述固定横板二的侧壁上设置有卡接支撑滑槽二，所述卡接支撑滑槽二适配滑动安装于卡接支撑滑槽二内。

9、作为本发明进一步的方案：所述检测支架侧壁上设置有升降滑槽，所述滑动安装座与升降滑槽滑动配合，所述滑动安装座沿升降滑槽移动到指定高度时通过固定螺栓与检测支架相连接。

10、作为本发明进一步的方案：所述扭矩载荷组件包括旋转气缸，所述旋转气缸固定设置在l型底板上端，所述旋转气缸的输出端连接有扭转连接块，所述扭转连接块与定位座固定连接，所述l型底板的两侧设置有滑动限位座。

11、作为本发明进一步的方案：所述离心拉力载荷组件包括固定底板和拉伸气缸，所述拉伸气缸固定设置于气缸座内，所述气缸座固定设置在固定底板上，所述拉伸气缸输出端连接有拉力载荷施力杆，所述拉力载荷施力杆与l型底板固定连接，所述固定底板上端的两侧设置有直线导轨，所述滑动限位座与直线导轨滑动配合。

12、本发明的有益效果：

13、（1）本发明中的桨叶主体以及桨毂通过中心定位台进行支撑固定，利用夹持固定件作为受力载体，能够直接向桨叶主体传递载荷，通过在桨叶主体的端部设置定位座，利用定位座进行受力传递，在实际试验过程中，不同的载荷组件内均配置相应的传感器，从而能够同时实现垂向压力、水平切向力、扭矩以及离心拉力的载荷施加，进而全方位地对桨叶主体进行多项目地疲劳试验过程，满足了桨叶主体不同的测试需求，有效保证了试验效率以及检测准确性。

14、（2）通过设置夹紧块，两个夹紧块之间采用可拆卸连接，由于桨叶主体在不同试验位置其截面形状也不相同，因此夹紧块设置有多组，且每组夹紧块内的翼型孔形状也不相同，每组翼型孔单独对应某一特定位置的桨叶主体，当需要对桨叶主体上施加载荷的位置进行调整时，只需要拆卸并更换对应的夹紧块即可，同时纵向载荷组件和横向载荷组件能够根据夹紧块在桨叶主体上不同的夹持位置作直线移动，从而实现对桨叶主体的不同位置进行纵向载荷以及横向载荷的施加，从而综合计算桨叶主体整体的抗疲劳程度，有效提高了试验结果。

技术特征：

1.一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备，包括桨毂（10）和均匀固定设置在桨毂（10）外侧的多个桨叶主体（101），所述桨毂（10）通过中心定位台（102）支撑固定，其特征在于，每个所述桨叶主体（101）上设置有夹持固定件（20），所述夹持固定件（20）的外围设置有检测支架（30），所述检测支架（30）的顶端设置有纵向载荷组件（40），所述检测支架（30）的一侧设置有横向载荷组件（50），所述纵向载荷组件（40）与横向载荷组件（50）分别与夹持固定件（20）相连接，所述桨叶主体（101）远离桨毂（10）的一端固定设置有定位座（103），所述定位座（103）与扭矩载荷组件（60）相连接，所述扭矩载荷组件（60）下方连接设置有离心拉力载荷组件（70），所述扭矩载荷组件（60）和离心拉力载荷组件（70）均平行于桨叶主体（101）的长度方向设置；

2.根据权利要求1所述的一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备，其特征在于，所述纵向载荷组件（40）还包括气缸固定座一（403）、固定横板一（404）以及移动框架一（405），所述纵向气缸（401）垂直固定设置于气缸固定座一（403）内，所述气缸固定座一（403）通过连接块一（406）与移动框架一（405）固定连接，所述移动框架一（405）内转动安装有横移齿轮一（407），所述移动框架一（405）外侧固定设置有驱动电机一（408），所述驱动电机一（408）输出端与横移齿轮一（407）相连接，所述固定横板一（404）顶端通过固定安装座（409）固定设置在检测支架（30）顶端，所述固定横板一（404）底部沿长度方向设置有齿槽一（410），所述横移齿轮一（407）与齿槽一（410）齿接配合。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备，其特征在于，所述移动框架一（405）顶端的两侧设置有卡接支撑部一（4051），所述固定横板一（404）上端的两侧设置有卡接支撑滑槽一（4041），所述卡接支撑部一（4051）适配滑动安装于卡接支撑滑槽一（4041）内。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备，其特征在于，所述横向载荷组件（50）还包括气缸固定座二（503）、固定横板二（504）以及移动框架二（505），所述横向气缸（501）水平固定设置于气缸固定座二（503）内，所述气缸固定座二（503）通过连接块二（506）与移动框架二（505）固定连接，所述移动框架二（505）内转动安装有横移齿轮二（507），所述移动框架二（505）底部固定设置有驱动电机二（508），所述驱动电机二（508）输出端与横移齿轮二（507）相连接，所述固定横板二（504）一侧通过滑动安装座（509）滑动安装于检测支架（30）一侧，所述固定横板二（504）另一侧沿长度方向设置有齿槽二（510），所述横移齿轮二（507）与齿槽二（510）齿接配合。

5.根据权利要求4所述的一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备，其特征在于，所述移动框架二（505）端部设置有卡接支撑部二（5051），所述固定横板二（504）的侧壁上设置有卡接支撑滑槽二（5041），所述卡接支撑滑槽二（5041）适配滑动安装于卡接支撑滑槽二（5041）内。

6.根据权利要求5所述的一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备，其特征在于，所述检测支架（30）侧壁上设置有升降滑槽（301），所述滑动安装座（509）与升降滑槽（301）滑动配合，所述滑动安装座（509）沿升降滑槽（301）移动到指定高度时通过固定螺栓与检测支架（30）相连接。

7.根据权利要求1所述的一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备，其特征在于，所述扭矩载荷组件（60）包括旋转气缸（601），所述旋转气缸（601）固定设置在l型底板（602）上端，所述旋转气缸（601）的输出端连接有扭转连接块（603），所述扭转连接块（603）与定位座（103）固定连接，所述l型底板（602）的两侧设置有滑动限位座（604）。

8.根据权利要求7所述的一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备，其特征在于，所述离心拉力载荷组件（70）包括固定底板（701）和拉伸气缸（702），所述拉伸气缸（702）固定设置于气缸座（703）内，所述气缸座（703）固定设置在固定底板（701）上，所述拉伸气缸（702）输出端连接有拉力载荷施力杆（704），所述拉力载荷施力杆（704）与l型底板（602）固定连接，所述固定底板（701）上端的两侧设置有直线导轨（705），所述滑动限位座（604）与直线导轨（705）滑动配合。

技术总结
本发明涉及螺旋桨技术领域，尤其涉及一种螺旋桨桨叶疲劳试验设备，包括桨毂和均匀固定设置在桨毂外侧的多个桨叶主体，桨毂通过中心定位台支撑固定，每个桨叶主体上设置有夹持固定件，夹持固定件的外围设置有检测支架，检测支架的顶端设置有纵向载荷组件，检测支架的一侧设置有横向载荷组件，纵向载荷组件与横向载荷组件分别与夹持固定件相连接，桨叶主体远离桨毂的一端固定设置有定位座，定位座与扭矩载荷组件相连接，扭矩载荷组件下方连接设置有离心拉力载荷组件。本发明能够同时实现垂向压力、水平切向力、扭矩以及离心拉力的载荷施加，进而全方位地对桨叶主体进行多项目地疲劳试验过程，有效保证了试验效率以及检测准确性。

技术研发人员：赵昌霞,盛应彤,刘传超,周星,吴晴
受保护的技术使用者：安徽羲禾航空科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13