叶片疲劳性能试验机的制作方法_2

文档序号:9863121阅读:来源:国知局
.直线导轨,50.滑块1,51.滑块II,52.立柱1,53.立柱II,54.叶片试件,55.螺母IV,57.第四销轴,58.压板,59.铜套I,60.铜套II ,61.拉力传感器,62.第二杆端关节轴承,63.备紧螺母,64.第三销轴,65.U形架,66.垫块I,67.垫块II,68.上拉杆,69.涡轮蜗杆减速机,70.方形法兰盘,71.出风嘴,72.弹性联轴器,73.变流量装置,74.指针盘,75.刻度盘,76.底座大齿轮,77.小齿轮,78.轴端挡板II,79.滑块11,80.滑块I,81.螺钉I,82.螺钉II,83.螺母V,84.螺母VI,85.小法兰盘,86.第二手轮,87.风压传感器,88.螺母VII。
【具体实施方式】
[0037]实施例
[0038]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0039]图1至图4示出了本发明公开的一种叶片疲劳性能试验机,结合图5至图11可知,该试验机包括第一加载机构、第二加载机构、升降调节机构、角度调节机构、叶片夹具机构、风压调频机构,其中:
[0040]第一加载机构包括底座I1、电动缸2、支撑架13、支撑架114、第一杆端关节轴承5、第一销轴6、弹簧缓冲器、直角杠杆15、杠杆支架116、杠杆支架1117、第二销轴18、铜套159、铜套1160、第一挡板25、第二挡板26。所述弹簧缓冲器包括前板7、螺母18、螺母119、支撑轴110、支撑轴1111、弹簧112、弹簧1113和后板14。
[0041 ] 第二加载机构包括高压鼓风机20、底座1121、风箱22、风道123和风道1124。
[0042]第三加载机构包括第一伺服电机30、底座11131、电机连盘32、平键33、轴端档板134、螺钉II135、调节盘36、直插槽37、螺柱轴38、摆杆39、滑块连板140、拉压力传感器41、滑块连板1142、板弹簧43、滚动轴承144、滚动轴承1145、轴套46、螺母11147、第五销轴48、直线导轨49、滑块150、滑块1151、立柱152和立柱1153。
[0043]升降调节机构包括涡轮丝杠升降机27、第一手轮28、连接法兰29、拉力传感器61。
[0044]角度调节机构包括涡轮蜗杆减速机69、方形法兰盘70、指针盘74、刻度盘75、底座大齿轮76、小齿轮77、轴端挡板1178、小法兰盘85、第二手轮86。
[0045]叶片夹具机构包括第二杆端关节轴承62、备紧螺母63、第三销轴64、U形架65、垫块166、垫块1167、上拉杆68、第四销轴57、叶片试件54、螺母IV55、滑块180、滑块1179、螺钉181、螺钉1182、螺母V83和螺母VI84。
[0046]风压调频机构包括第二伺服电机19、出风嘴71、弹性联轴器72和变流量装置73。
[0047]在本发明中,支撑架13与支撑架114通过螺钉固定在底座Il上,电动缸2两侧耳轴支撑在支撑架13与支撑架114上,电动缸2的输出端与第一杆端关节轴承5通过螺纹连接,第一杆端关节轴承5与第一销轴6铰接,第一销轴6的两端分别支承在前板7的两个叉架通孔内,前板7与后板14均通过支撑轴IlO与支撑轴IIll连接,弹簧112与弹簧1113分别套在支撑轴110与支撑轴IIl I上,并由前板7压紧,螺母18和螺母119分别与支撑轴IlO和支撑轴II11拧紧,后板14通过螺钉固定在直角杠杆15长臂下端(见图2)。直角杠杆15通过第二销轴18支撑在杠杆支架116与杠杆支架II17上,其中第二销轴18的材料为40Cr,且经调制处理,在接近第二销轴18两端面的位置分别开有矩形槽口,分别用于安放第一挡板25与第二挡板26,直角杠杆15通孔两侧安装有铜套159与铜套1160(见图8),第一挡板25与第二挡板26卡在第二销轴18两端的矩形槽内并分别通过螺钉固定在杠杆支架116与杠杆支架1117上,防止第二销轴18转动。
[0048]第一伺服电机30通过螺钉固定在底座III31上,第一伺服电机30输出轴与电机连盘32通过平键33、轴端档板134和螺钉III35固定连接,电机连盘32通过螺钉与调节盘36固定连接,直插槽37安装在调节盘36的T形槽内,螺柱轴38与直插槽37螺纹连接固定在调节盘36上,螺柱轴38依次通过摆杆39、滑块连板140、拉压力传感器41、滑块连板1142与板弹簧43连接,滚动轴承144和滚动轴承1145通过弹性挡圈固定在摆杆39两端轴孔内,螺柱轴38穿入滚动轴承144中心孔,并通过轴套46和螺母III47固定连接(见图1、5)。第五销轴48穿入滑块连板40两叉架通孔和滚动轴承1145中心孔,并由弹性挡圈固定,滑块连板140和滑块连板1142通过螺钉与安装在直线导轨49上的滑块150和滑块1151固定连接。拉压力传感器41通过螺钉固定在滑块连板140和滑块连板1142之间,立柱152和立柱1153通过螺纹固定在滑块连板1142上,板弹簧组43放置在立柱152和立柱1153之间(见图7),直线导轨49与底座III31固定连接,拉压力传感器41的拉压力信号通过数据转接卡传到计算机处理;板弹簧43另一端和压板58通过螺钉与螺母夹持在叶片试件54上。
[0049]高压鼓风机20通过螺钉固定在底座1121台面上,风箱22通过螺钉固定在底座11台面上,风箱22顶端面中间位置开有圆形通孔,用于通过上拉杆68,风箱22通过风道123与高压鼓风机20连接,风箱22通过风道1124与外界相通(见图2),其中,试验风压的大小可根据实验要求进行设置;风道123、风道1124与风箱22由不锈钢制造。
[0050]第二伺服电机19通过螺钉固定在风箱22上,第二伺服电机19的输出轴通过弹性联轴器72与变流量装置73的输入轴连接,风箱22进风口与变流量装置螺纹连接,出风嘴71与变流量装置73另一端螺纹连接,风压传感器87通过螺纹连接固定在风道123的内管壁上,并通过螺母VII88锁紧(见图11);风压传感器87的风压信号通过数据转接卡传到计算机处理。
[0051]第一手轮28与涡轮丝杠升降机27输入端连接,涡轮丝杠升降机27输出端与连接法兰29通过螺纹连接,拉力传感器61固定在连接法兰29上(见图3),拉力传感器61的拉力信号通过数据转接卡传到计算机处理。
[0052]涡轮蜗杆减速机69通过方形法兰盘70固定在底座11右侧壁上,涡轮蜗杆减速机69输入轴通过固定在底座Il前侧壁上的小法兰盘85与第二手轮86连接(见图3、4),涡轮蜗杆减速机69输出轴与小齿轮77通过键连接(见图12),小齿轮77由固定在轴端的轴端挡板1178压紧,小齿轮77与底座大齿轮76啮合,其中,底座大齿轮76整体结构外形类似阶梯轴,材料为45号钢,底座大齿轮76上端开有两个T形槽,且这两个T形槽通过螺钉安装有滑块180与滑块1179,滑块180、滑块1179可以沿T形槽左右滑动用于固定叶片试件54下端,底座大齿轮76与小齿轮77啮合,刻度盘75通过螺钉固定在底座大齿轮76上(见图10),指针盘74套在底座大齿轮76外侧并通过螺钉固定在底座Il台面上。
[0053]为了安装需要,叶片试件54(叶片试件54规格尺寸,可根据实验要求进行确定)两端是与叶片固定在一起的块状结构,叶片试件54中间薄板部分与试件下端结合处模拟叶片与轮辐的结合位置(易发生疲劳断裂区),叶片试件54上端与第四销轴57铰接,并穿入上拉杆68两个支架通孔内,再用螺母IV拧紧,垫块166与垫块1167对称固定在U形架65两侧,上拉杆68通过U形架65底部通孔并且压在垫块166与垫块1167上端面(见图3),其中,上拉杆68与U形架65属于关键零件,材料采用45号钢,这有利于保证其综合性能;第三销轴64穿入U形架65上端两个通孔内,第二杆端关节轴承62与第三销轴64铰接,第二杆端关节轴承62与拉力传感器61通过螺纹连接,并用备紧螺母63拧紧。
[0054]滑块180通过螺钉181、螺钉1182与螺母V83、螺母VI84固定在底座大齿轮76上的T形槽内,并可沿T形槽左右滑动,滑块1179与滑块180以叶片试件54为对称面对称固定在底座大齿轮76上,其固定方式与滑块180固定方式相同,滑块180、滑块1179上端凸台的下端面压在叶片试件54下端的上端面上(见10)。
[0055]试验之前:先通过螺钉与螺母将板弹簧43和压板58夹持在叶片试件54上,然后利用第四销轴57将叶片试件54上端与上拉杆68连接在一起,并用螺母IV55拧紧,转动第一手轮28带动涡轮丝杠升降机27调节叶片试件54上下移动到合适位置,调节滑块180与滑块1179左右滑动距离,将滑块180、滑块1179上端凸台的下端面压在叶片试件54下端的上端面上(见图13),如图4所示,分别将滑块180、滑块1179上的螺钉拧紧,转动第二手轮86,通过涡轮蜗杆减速机69带动小齿轮77并最终将转动传递给底座大齿轮76,调节叶片试件54至要求受风载角度。
[0056]试验的实施:叶片疲劳性能试验机通电,然后依次启动第一加载机构、第二加载机构、第三加载机构。启动电动缸2,电动缸2输出端向前运动,通过第一杆端关节轴承5带动第一销轴6,第一销轴6带动前板7通过挤压弹簧112、弹簧1113将载荷最终加载直角杠杆15长臂端上,利用杠杆放大原理将电动缸2的推力转换为涡轮丝杠升降机27对连接法兰29竖直
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