一种机身壁板复合载荷试验装置的制造方法_2

文档序号:8486378阅读:来源:国知局
—端悬挂有配重407。飞机在飞行过程中,机身壁板将会承受不同形式的载荷。这些载荷形式主要包括拉伸/压缩载荷Fn、剪切载荷Q、内压载荷P及内压载荷引起的环向载荷Fr。这些载荷的任意组合及单一载荷可以采用本发明提供的的机身壁板复合载荷试验装置来完成。
[0032]在具体使用过程中,本发明提供的机身壁板复合载荷试验装置的轴向载荷施加组件主要包括加载平台101、固定端、滑动端及液压作动筒组件。试验时,2个液压作动筒106伸长或收缩带动滑动端沿滑轨120做直线运动,实现试验件所需的拉伸或压缩载荷。当施加剪切载荷时,机身壁板会产生绕机身中心轴线的扭转变形。此时,滑动端可绕转轴118转动,转动轴118位于试验件轴心处。因此,轴向加载组件不会影响试验件的剪切变形。
[0033]梁组件105分别与过渡段112和支撑组件102连接。其中梁105用于给机身壁板施加均匀的轴向载荷;过渡段112用于传递轴向载荷和避让剪切框架;支撑组件102用于支撑梁组件。104为垫板,用于调整加载中心高度,以适应不同半径尺寸的试验件,以保证试验装置加载中心通过试验件的压心,防止试验件发生弯曲变形。通道门组件104通过螺接固定在梁组件105上,试验时通道门组件关闭,与试验件内部组成密闭腔体。
[0034]2000kN液压作动筒106共两件,106依次与测力传感器107、松紧螺套108、双耳109相连。其中作动筒106用于施加载荷;测力传感器107用于控制液压作动筒来施加载荷;松紧螺套108用于调整液压作动筒的长度,以适应不同长度的机身壁板;双耳109用于将作动筒组件与梁组件连接。
[0035]梁组件105与过渡段112连接,梁105用于施加轴向载荷;过渡段112用于传递轴向载荷和避让剪切框架。转动盒组件115用于支撑滑动端梁组件及其连接部件,并与底部的转动部件连接,形成一个绕轴119转动的机构。转动盒支撑组件114用于连接梁组件105和转动盒组件115。转动盒垫块117与转动盒组件115相连,用于调节加载高度。转动装置垂向单耳118与转动盒垫块117采用4个螺栓相连。转动装置垂向双耳120与转动装置垂向单耳117采用一个Φ28的轴119连接。垂向松紧螺套124与转动装置垂向双耳120连接,通过调节松紧螺套可调节试验件加载高度,确保载荷通过试验件的压心,防止轴向载荷引起附加弯矩而导致试验件产生弯曲变形。滑块组件123、124、125依次连接,滑块124凹槽扣卡在滑轨上,可沿着滑轨121移动。滑轨121通过螺接固定在加载平台101上。
[0036]剪切加载框架包括直边剪切载荷施加组件1、曲边剪切载荷施加组件2及二力杆组件3。加载时,两侧直边剪切载荷施加组件中16个均载器施加相同的拉伸载荷,通过曲杠杆可以在试验件直边处产生大小相等方向相反的剪力,曲边剪切加载组件在试验件曲边剪心处与试验件相连,曲边剪切载荷施加组件在剪心处给试验件施加了一个被动剪力,加载原理所示。当施加剪切载荷时,机身壁板会带动轴向加载装置滑动端绕试验件中心轴线转动,不会限制试验件的剪切变形。并且剪切加载框架与试验件变形一起随动,剪切加载框架也不会影响试验件剪切变形。
[0037]60KN后双耳接头201,采用螺接固定在上梁202上,并与均载器204的后端相连。上梁202与竖梁203、下梁208组成一个加载框架。均载器204施加试验所需的载荷。松紧接头205为双头螺柱,一端为左旋螺纹,另一端为右旋螺纹,用于调节均载器长度,便于安装。每个均载器的前端均配有测力传感器206用于测量均载器施加的载荷。曲杠杆207将均载器的垂向拉伸载荷转换成水平方向的载荷,从而实现机身壁板所需的直边剪切载荷。209为换向双耳,换向双耳与曲杠杆207采用销轴连接,并在曲杠杆207的连接孔内安装关节轴承。双拉板210 —端与换向双耳209采用销轴连接,一端与试验件直边处的连接耳片相连,其中在环向双耳连接孔处安装关节轴承。支撑杆211 —端与上梁202连接,另一端与下梁208连接,同于增加加载框架的刚度。
[0038]直梁212、角梁218、前梁221与后梁225构成一个加载框架。单耳217采用螺接固定在角梁218上。单耳217依次与第二剪切双耳216、松紧调节杆215、力传感器214、剪切双耳213连接。剪切双耳213和转梁222采用轴向连接,并在转动连接处安装关节轴承。力传感器214用于监测曲边剪切合力点的载荷,并作为控制点来施加试验所需的剪切载荷。松紧调节杆215用于调节长度,便于传感器214及其附属部件的安装。角梁下角盒220与角梁218采用螺栓连接,角梁下接头219与220采用螺栓连接,并且接头设有连接孔,用于与二力杆组件3连接,将直边剪切加载组件I的力传递至曲边剪切加载组件2。直梁下角盒223与直梁212连接,直梁下角形接头224与直梁下角盒223相连,并且在接头上设有二力杆连接孔。
[0039]二力杆组件3将直边剪切加载组件I与曲边剪切载荷施加组件2连为一个整体。并且将直边剪切加载框架的剪力传给曲边剪切加载框架。使得曲边加载框架能够在试验件曲边剪切加载中心处给试验件施加一个剪力。
[0040]本发明的激射壁板复合载荷试验装置的气压载荷施加组件及环向载荷平衡组件给机身壁板施加内压载荷P,并且能够平衡气压载荷引起的环向力Fr。气压载荷施加组件将挡板311、试验件318及试验件两端气球布挡板319围成一个空腔,对接缝处采用气球布及密封胶进行密封处理。密封时工作人员从通道口 312进入。轴向加载时挡板311与试验件318会发生相对滑动,由于聚四氟乙烯摩擦系数较小,摩擦力轴向载荷施加影响也很小。
[0041]试验时,将充气台气压管路与进出气口 316连接,在另一侧气球布挡板的进出气口安装气压传感器,通过气压传感器控制试验所需的气压载荷。并在气压管路上安装触点压力表和气水箱,用于保护机身壁板,防止气压传感器失效对试验件造成损害。气压P会引起环向力Fr,本发明采用均载器施加推力F与之平衡,真实模拟机身壁板变形过程。
[0042]试验时对剪切加载框架进行扣重,具体方法是在剪切加载框架四个角点附近悬挂反配重以消除剪切加载框架的自重。剪切加载框架及其附属部件以实际测量为准。406为配重立柱,402为配重横梁,401为连接双耳,用于悬挂配重杠杆403。406为配重绳,用于悬挂配重407。404为U型件。
[0043]将加载平台101调至与地面水平,依次安装支持端、滑动端及液压作动筒组件。各部件连接关系及作用如下:
[0044]加载平台101放置在底面上,用于连接和支撑整个加载系统。102通过螺接固定在加载平台101上,用于支撑端部加载梁组件105,加载梁组件105用于施加机身壁板轴向载荷。104为垫板,用于调整加载中心高度,以适应不同半径尺寸的试验件。通道门组件104通过螺接固定在梁组件105上,用于进人通道密封。2000kN液压作动筒106共两件,106依次与测力传感器107、松紧螺套108、双耳109相连。通过106的伸长或收缩给机身壁板施加轴向力。其中106作动筒用于施加载荷;测力传感器107用于控制液压作动筒来施加载荷;松紧螺套108用于调整液压作动筒的长度,以适应不同长度的机身壁板;双耳109用于将作动筒组件与梁组件连接。气球布挡板116与梁组件105连接,该零件与试验件内表面及V型框所支撑的聚四氟乙烯板形成一个密闭的空腔,用于施加气压载荷。角型件111位于试件两端,用来传递轴向载荷与曲边剪切载荷。过渡段112—端与角型件111相连,一段与梁105相连。用于传递轴向载荷和避让剪切框架。转动盒组件115用于支撑加载端梁及其连接部件,并与底部的转动部件连接,形成一个绕119试验件圆心转动的机构。转动盒支撑组件114用于连接梁组件105和转动盒组件115。转动盒垫块117与转动盒组件115相连,用于调节加载高度,保证加载中心通过试验件的压心。转动装置垂向单耳118与转动盒垫块117采用4个螺栓相连。转动装置垂向双耳120与转动装置垂向单耳117采用一个Φ28的轴119连接。垂向松紧螺套124与转动装置垂向双耳120连接,通过调节松紧螺套可调节试验件加载高度,确保载荷通过试验件的压力中心,防止轴向载荷引起附加弯矩而导致试验件产生弯曲变形。滑块组件123、124、125依次连接,滑块124凹槽扣卡在滑轨上,可沿着滑轨121移动。滑轨121通过螺接固定在加载平台101上。
[0045]二力杆组3件将直边剪切加载组件I与曲边剪切载荷施加组件2连为一个整体,构成一个自平衡的剪切加载框架。60KN后双耳接头201,采用螺接固定在上梁202上,并与均载器204的后端相连。上梁202与竖梁203、下梁208组成一个加载框架。均载器204施加试验所需的载荷。松紧接头205为双头螺柱,
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