стенд для динамических испытаний элементов

Формула изобретения

СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ, преимущественно воздушного винта летательного аппарата, содержащий раму с узлами крепления испытуемого элемента и связанные с узлами крепления испытуемого элемента силовозбудители изгибающих моментов, выполненные в виде механических вибраторов с приводами, и силовозбудитель осевой нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и упрощения управления стендом, стенд снабжен рычагом, шарнирно установленным на раме, с шарнирами на его плечах для крепления к ним одних концов испытуемых элеменов, и тросовой системой, закрепленной на раме и связанной со свободными концами испытуемых элементов, а механические вибраторы выполнены с общим приводом с механической распределительной коробкой для обеспечения сдвига фазы между вибраторами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях лопастей несущего и рулевого винтов вертолета на усталость.

Известен стенд для динамических испытаний конструкций балочного типа, например лопасти со втулкой винта вертолета, в котором на станине установлено приспособление для консольного крепления испытуемой конструкции, другой конец которой связан с силовозбудителем осевой нагрузки и силовозбудители изгибающих моментов.

Недостатками известного стенда является невозможность регулирования на стенде нагрузок, прикладываемых к изделию, сложность управления стендом.

Целью изобретения является повышение надежности работы и упрощение управления стендом.

Это достигается благодаря тому, что стенд для динамических испытаний элементов воздушного винта летательного аппарата, содержащий раму, шарнирные узлы для крепления концов пары испытуемых элементов и тросовые системы для крепления других концов на раме, силовозбудитель осевого нагружения, установленный последовательно с испытуемым элементом, силовозбудители изгибающего момента и устройство сдвига фазы между ними, снабжен рычагом, установленным на раме и предназначенным для крепления к его плечам шарнирных узлов крепления концов испытуемых элементов, а силовозбудители изгибающего момента выполнены в виде механических вибраторов с общим приводом, который снабжен механической распределительной коробкой, предназначенной для сдвига фазы.

Предлагаемый стенд позволяет воспроизводить нагружение, максимально приближенное к реальным условиям, а именно следующие виды нагружения: статическая центробежная сила, пульсирующая центробежная сила и изгибающий момент.

Предложенная конструкция стенда позволяет проводить усталостные испытания образцов в условиях, максимально приближенных к реальным, за счет возможности регулировки величин всех прикладываемых к испытываемому изделию нагрузок без использования сложных гидроагрегатов, что повышает надежность стенда.

Величина пульсации статической нагрузки или ее полное исключение из цикла испытаний достигается путем изменения фазировки взаимодействия сил, создаваемых вибраторами. При взаимном сдвиге фаз возмущающих сил, равной 90^о величина пульсации равна нулю. Отклонение взаимного сдвига фаз от 90^о приводит к появлению пульсации осевой нагрузки и при отсутствии сдвига величина пульсации достигает максимального значения. Наличие пульсации осевой нагрузки, не предусмотренной программой испытаний, приводит не только к искажению результатов испытаний, но и к значительному повышенному расходу электроэнергии.

На фиг.1 показан стенд, общий вид; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Стенд состоит из станины 1, представляющей собой жесткую силовую конструкцию. На торцевой панели 2 станины 1 закреплен кронштейн 3, на шарнирных опорах 4 которого установлен рычаг 5. На консолях рычага 5 в шарнирах 6 установлены зажимные приспособления 7 (см.фиг.2) для крепления в них испытываемого изделия 8. Другой конец испытываемого изделия 8 через аналогичные зажимные приспособления 7 и шарнирные опоры 6 устанавливается в барабанах 9. которые через тросы 10 и тендеры 11 прикрепляются к противоположной торцевой панели 12. К барабанам 9 прикреплен кронштейн 13, на торцевой площадке которого установлен механический вибратор направленного действия 14. Привод каждого вибратора осуществляется с помощью карданной передачи 15 от распределительной коробки 16, приводимой во вращение электромотором 17. Регулировка взаимного угла сдвига фаз вибраторов осуществляется путем изменения взаимного расположения неуравновешенных масс вибраторов 14.

В цепь осевой нагрузки одного испытываемого изделия установлены динамометр 18 и силовозбудитель 19 (см.фиг.1).

Стенд работает следующим образом.

После установки двух испытываемых изделий 8 в зажимные приспособления 7 производится регулировка длины тросов 10 для обеспечения необходимой центровки осевой силы, действующей на испытываемое изделие. Нагружение осевой статической нагрузкой, соответствующей требованиям программы испытаний, осуществляется силовозбудителем 19 и контролируется по динамометру 18. Величина заданной осевой статической нагрузки фиксируется с помощью тендеров 11, установленных в цепи нагружения каждого образца, после чего силовозбудитель 18 и динамометр 19 из цепи нагружения снимаются.

Одному из испытываемых изделий 8 с помощью вибратора 14 направленного действия, задается переменный изгибающий момент и с помощью тензодатчиков фиксируется величина пульсации осевой силы. Тендерами 11 производится корректировка статической осевой нагрузки, т.е. ее снижение на величину замеренной пульсации. Контроль нагрузки в этом случае осуществляется с помощью тензодатчиков.

При одновременном приложении переменного изгибающего момента к двум испытываемым изделиям величина необходимой пульсации или ее полное устранение достигаются путем взаимного сдвига фаз действия сил вибраторов 14 за счет изменения взаимного положения неуравновешенных масс вибраторов. При этом величины деформации растяжения одного испытываемого изделия регулируется деформацией сжатия другого испытываемого изделия.

Таким образом, в сравнении со стендом, принятым за прототип, предлагаемая конструкция значительно проще, не содержит большого количества сложных гидравлических элементов, а потому более надежна, но одновременно позволяет реализовать нагружение испытываемого образца теми же видами нагружения более простыми средствами, в частности получать сдвиг пульсирующей нагрузки на образцах на 90^о и регулировать этот угол.