專利名稱：導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用高頻振動對飛機導(dǎo)管進(jìn)行試驗的裝置，特別涉及導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)彎曲疲 勞試驗裝置。
背景技術(shù)：
隨著飛機各項綜合技術(shù)指標(biāo)的提升，對應(yīng)相關(guān)的技術(shù)地面模擬試驗考核也隨之而 來，作為考核飛機液壓導(dǎo)管及其接頭疲勞特性的試驗系統(tǒng)，也在此種背景下隨之誕生。在航 標(biāo)HB6442-90中也列舉了考核試驗件疲勞特性相對應(yīng)的三種指導(dǎo)方法，作為其中一種的導(dǎo) 管旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗方法一直以來是只有指導(dǎo)方法卻沒有完全滿足試驗技術(shù)要求的試驗 裝置。鑒于試驗技術(shù)的要求和旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞模擬試驗的緊迫性，通過不斷嘗試與總結(jié)研制 出了用于考核試驗件疲勞特性的導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對多根導(dǎo)管彎曲疲勞特性試驗過程中的問題，提供一種對相同 規(guī)格多根導(dǎo)管彎曲疲勞特性同時進(jìn)行考核的導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗裝置，以達(dá)到縮短試驗 周期、減少試驗成本。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案，導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗裝置，變速電 機的電機軸與軸座的軸通過鍵和緊定螺釘固定的聯(lián)軸器相連接，變速電機、軸座、試驗件安 裝支座以及固定支座分別與安裝平臺連接，安裝平臺下部設(shè)有油盤，軸座的軸另一端連接 著偏心調(diào)定裝置，偏心調(diào)定裝置另一端與平面擺動安裝盤上的平面擺動安裝盤中心軸相 連，平面擺動安裝盤的另一面中心固定有萬向節(jié)并通過慣性扭力平衡桿穿過試驗件安裝支 座中心孔與固定支座上的萬向節(jié)相連接，試驗件安裝支座上與平面擺動安裝盤相對應(yīng)裝有 液壓管路接頭座，液壓管路接頭座的一端連接液壓油路，另一端連接試驗件，試驗件的另 一端與平面擺動安裝盤的液壓堵頭連接。所述的偏心調(diào)定裝置，包括偏心調(diào)節(jié)盤凹盤設(shè)有 的凹槽與偏心調(diào)節(jié)盤凸盤設(shè)有的凸槽嚙合，偏心調(diào)節(jié)盤凹盤的凹槽口處固定有調(diào)節(jié)支座， 調(diào)節(jié)支座通過螺母與偏心調(diào)節(jié)盤凹盤固定連接，調(diào)節(jié)支座另一端安裝有調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺 釘頂于偏心調(diào)節(jié)盤凸盤凸槽的端面。所述的平面擺動安裝盤上均布安裝有軸承I，液壓堵頭 固定于軸承I，萬向節(jié)通過固定螺栓安裝于平面擺動安裝盤中央，平面擺動安裝盤的中心裝 有軸承II并連接中心軸。本發(fā)明的優(yōu)點是，采用帶有多個均布的自動對中軸承的平面擺動安裝盤與同心軸 的偏心調(diào)定裝置偏心調(diào)節(jié)盤以及試驗件安裝支座相匹配，偏心調(diào)定裝置中固定盤與偏心調(diào) 節(jié)盤不共一軸結(jié)構(gòu)設(shè)計，成功地解決了相同規(guī)格的多根試件同時試驗的要求和偏心調(diào)定的 問題；針對在偏心下平面擺動安裝盤等速旋轉(zhuǎn)擺動時產(chǎn)生的偏心扭矩，在連接方式上引入 平面擺動安裝盤通過兩個軸承連接在平面擺動安裝盤中心軸上以及兩端帶萬向節(jié)的慣性 扭力平衡桿和慣性扭力平衡桿固定安裝支座，通過該桿使平面擺動安裝盤一齊擺動，將安 裝盤的扭矩力平衡到慣性扭力平衡桿固定安裝座上，使安裝盤不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，保證了試件在高轉(zhuǎn)速下以一定偏心正常擺動。在同時滿足試驗技術(shù)條件的情況下，還縮短了設(shè)計周期，節(jié) 約了試驗成本。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2是圖1中偏心調(diào)定裝置7的結(jié)構(gòu)側(cè)視3-1是偏心調(diào)定裝置7中偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71主視3-2是偏心調(diào)定裝置7中偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71局部剖面?zhèn)纫?-3是圖3-1中A-A向左旋轉(zhuǎn)剖面示意4-1是偏心調(diào)定裝置7中偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72結(jié)構(gòu)主視4-2是偏心調(diào)定裝置7中偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72局部剖面?zhèn)纫?-3是圖4-1中B-B向左旋轉(zhuǎn)剖面示意5是圖2中調(diào)節(jié)支座74的結(jié)構(gòu)示意6是圖1中平面擺動安裝盤9的主視7是圖1中平面擺動安裝盤9的組合結(jié)構(gòu)示意中1.變速電機、2.電機軸、3.聯(lián)軸器、4.緊定螺釘、5.鍵、6.軸座、7.偏心調(diào) 定裝置、71.偏心調(diào)節(jié)盤凹盤、72.偏心調(diào)節(jié)盤凸盤、73.調(diào)節(jié)螺釘、74.調(diào)節(jié)支座、75.螺母、 8.中心軸、9.平面擺動安裝盤、91.軸承I、92.軸承II、93.固定螺栓、10.液壓堵頭、11.萬 向節(jié)、12.試驗件、13.慣性扭力平衡桿、14.液壓管路接頭座、15.試驗件安裝支座、16.液壓 油路、17.固定支座、18.安裝平臺、19.油槽。
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，參見圖1，導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗裝 置，變速電機1的電機軸2與軸座6的軸通過鍵5和緊定螺釘4固定的聯(lián)軸器3相連接，變 速電機1、軸座 、試驗件安裝支座15以及固定支座17分別與安裝平臺18連接，安裝平臺 18下部設(shè)有油盤19，軸座6的軸另一端連接著偏心調(diào)定裝置7，偏心調(diào)定裝置7另一端與 平面擺動安裝盤9上的中心軸8相連，平面擺動安裝盤9的另一面中心固定有萬向節(jié)11并 通過慣性扭力平衡桿13穿過試驗件安裝支座15中心孔與固定支座17上的萬向節(jié)11相連 接，試驗件安裝支座15上與平面擺動安裝盤9相對應(yīng)裝有液壓管路接頭座14，液壓管路接 頭座14的一端連接液壓油路16，另一端連接試驗件12，試驗件12的另一端與平面擺動安 裝盤9的液壓堵頭10連接。參見圖2、圖3-1、圖3-2、圖3-2、圖4-1、圖4-2、圖4-3和圖5，所述的偏心調(diào)定裝 置7，包括偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71設(shè)有的凹槽與偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72設(shè)有的凸槽嚙合，偏心調(diào)節(jié) 盤凹盤71的凹槽口處固定有調(diào)節(jié)支座74，調(diào)節(jié)支座74通過螺母75與偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71 固定連接，調(diào)節(jié)支座74另一端安裝有調(diào)節(jié)螺釘73，調(diào)節(jié)螺釘73頂于偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72凸 槽的端面。參見圖6和圖7，所述的平面擺動安裝盤9上均布安裝有軸承I 91，液壓堵頭10 固定于軸承I 91，萬向節(jié)11通過固定螺栓93安裝于平面擺動安裝盤9中央，平面擺動安裝 盤9的中心安裝有軸承II 92并連接中心軸8。
本發(fā)明實施例在圖1中，導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗裝置，聯(lián)軸器3的兩端分別通過 鍵5和緊定螺釘4連接在變速電機1的電機中心軸2上，變速電機1、軸座6、試驗件安裝支 座15以及固定支座17分別各自與安裝平臺18連接，安裝平臺18下部設(shè)有油盤19，偏心調(diào) 定裝置7的兩端通過鍵分別連接在變速電機1的電機中心軸2與中心軸8上，平面擺動安 裝盤9通過兩個軸承II 92連接在平面擺動安裝盤9的中心軸8上，在平面擺動安裝盤9 周邊均勻分布多個軸承I 91并分別連接著與試驗件12 —端相連的液壓堵頭10，同時平面 擺動安裝盤9上均勻分布多個軸承I 91與試驗件安裝支座15上的液壓管路接頭座14相 對應(yīng)，平面擺動安裝盤9的另一端中心與固定支座17通過兩端裝有萬向節(jié)11的慣性扭力 平衡桿13相連，試驗件安裝支座15上裝有多個與試驗件12另一端相連的液壓管路接頭座 14，液壓管路接頭座14的另一端由液壓導(dǎo)管連接在一起并與外部液壓油路16相連。偏心 調(diào)定裝置7由偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72與偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71、調(diào)節(jié)支座74與調(diào)節(jié)螺釘73組合而 成，偏心調(diào)定裝置7側(cè)視圖見圖2，偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71與偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72結(jié)構(gòu)圖分別見 圖3-1、圖3-1、圖3-3與圖4-1、圖4-1、圖4-3，調(diào)節(jié)支座74結(jié)構(gòu)示意圖見圖5。平面擺動 安裝盤9上設(shè)有均勻分布的多個軸承I 91構(gòu)成，見圖6，其組合結(jié)構(gòu)示意圖見圖7。本實施例采用6件被試導(dǎo)管，在進(jìn)行試件安裝前，松動偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71和偏心 調(diào)節(jié)盤凸盤72相連接的調(diào)節(jié)支座74并調(diào)節(jié)定位螺釘73，使偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71對應(yīng)的電 機中心軸2和偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72對應(yīng)的平面擺動安裝盤9的中心軸8重合，保持在同一水 平位置上。確保被試驗件12在安裝時保持水平和垂直各自方向的對稱性。在實際應(yīng)用時， 根據(jù)試驗件12的實際長度可以調(diào)節(jié)試驗件安裝支座15在安裝平臺18上的位置來滿足要 求。將被試導(dǎo)管12 —端與液壓堵頭10擰緊，被試導(dǎo)管12另一端與試驗件安裝支座 15中相對應(yīng)位置液壓管路接頭座14擰緊固定。并通過液壓油路16向被試導(dǎo)管12內(nèi)充油， 在充油過程中，適當(dāng)擰松被試導(dǎo)管12 —端的液壓堵頭10，使被試導(dǎo)管12內(nèi)的空氣排出后， 再將液壓堵頭10擰緊，輸入系統(tǒng)壓力。被試導(dǎo)管12的應(yīng)力標(biāo)定。采用貼應(yīng)變片法，在距被試導(dǎo)管12油源供應(yīng)端管套尾 部5士 1. 5mm處的導(dǎo)管圓周上相隔90°貼兩片應(yīng)變片，通過測控系統(tǒng)進(jìn)行零偏移下的標(biāo)定， 記錄應(yīng)變與電壓間的對應(yīng)關(guān)系。拉伸應(yīng)力Sp的確定在零偏移下，引入規(guī)定的系統(tǒng)壓力P，通過應(yīng)變片和測控系統(tǒng)顯示出軸向應(yīng)力εχ
和周向應(yīng)力ε y，通過公式乂_二7^(。+/^,)計算出5 。
λ-μP為被試驗件的系統(tǒng)工作壓力；Sp為拉伸應(yīng)力；Si為應(yīng)力；ε χ為軸向應(yīng)力；ε y為周向應(yīng)力；E為彈性模量；μ為泊松比。彎曲應(yīng)力S的確定
5
卸掉系統(tǒng)壓力P，調(diào)定偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71和偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72相連接的調(diào)節(jié)支座 74并調(diào)節(jié)定位螺釘73，改變偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72與偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71中凹凸部分相對位置 來調(diào)節(jié)試件的偏心大小，產(chǎn)生被試導(dǎo)管12的偏移量Y，如圖2所示。通過應(yīng)變片和測控系統(tǒng)顯示出軸向應(yīng)力εχ和周向應(yīng)力^y，通過公式
4計算出s。
1 一^ S為彎曲應(yīng)力。組合應(yīng)力Sf的確定維持彎曲應(yīng)力S下的偏移量Y，然后再次弓I入規(guī)定的系統(tǒng)壓力P，通過應(yīng)變片和測
控系統(tǒng)顯示出軸向應(yīng)力ε x和周向應(yīng)力ε y，通過公式計算出Sf。
1 — //待拉伸應(yīng)力Sp、彎曲應(yīng)力S、組合應(yīng)力Sf滿足試驗技術(shù)要求及相互間的Sf = Sp+S 函數(shù)關(guān)系后，啟動變速電機1，調(diào)定轉(zhuǎn)速至1500 3600r/min范圍內(nèi)，在變速電機1的驅(qū)動 下，連接在電機中心軸2上的聯(lián)軸器3、軸座6內(nèi)部軸承以及偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71—起高速運 動，在偏心調(diào)節(jié)盤凹盤71的帶動下，偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72對應(yīng)的平面擺動安裝盤9的中心軸 8以偏離電機中心軸2軸心距離為Y的偏移量進(jìn)行同速率的擺動，與偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72同 軸且緊密相連的帶有多個均布的自動對中軸承I 91的平面擺動安裝盤9也做同速率的運 動并帶動萬向節(jié)11、慣性扭力平衡桿13 —起擺動。采用帶有多個均布的自動對中軸承I 91 的平面擺動安裝盤9和變速電機1予以驅(qū)動可以同時進(jìn)行同種規(guī)則的多根導(dǎo)管的旋轉(zhuǎn)彎曲 疲勞試驗。在擺動過程中，帶有多個均布的自動對中軸承I 91的平面擺動安裝盤9以調(diào)定 偏移量為半徑等速旋轉(zhuǎn)擺動時會產(chǎn)生一個很大的偏心扭矩，即帶有多個均布的自動對中軸 承I 91的平面擺動安裝盤9在平面高速擺動時會始終向著電機旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動，這樣就會給 試件增加一個不小的扭力，這是試驗所不能允許的，也是實現(xiàn)同規(guī)格導(dǎo)管成組試驗的關(guān)鍵。 基于擺動中擾動的影響，采用了如圖7中平面擺動安裝盤9由兩個軸承1192與平面擺動安 裝盤9中心軸8相連接的方式以及如圖1中兩個萬向節(jié)11、慣性扭力平衡桿13和慣性扭力 平衡桿安裝支座17的連接方式，該種結(jié)構(gòu)設(shè)計對擾動進(jìn)行消除，確保試驗在滿足試驗技術(shù) 要求下平穩(wěn)進(jìn)行。在實際擺動中兩端分別連接有萬向節(jié)11的慣性扭力平衡桿13可以隨帶 有多個均布的自動對中軸承I 91的平面擺動安裝盤9 一齊擺動，同時把帶有多個均布的自 動對中軸承I 91的平面擺動安裝盤9的扭矩力平衡到慣性扭力平衡桿安裝支座17上，使 帶有多個均布的自動對中軸承I 91的平面擺動安裝盤9不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。本發(fā)明另一實施例，在圖1中的變速電機1的驅(qū)動調(diào)節(jié)方式上除了可以直接調(diào)速 外還可以采用增速或者減速機構(gòu)來改變電機速度調(diào)節(jié)范圍；在偏心調(diào)定裝置7中偏心調(diào) 節(jié)盤凹盤71和偏心調(diào)節(jié)盤凸盤72相對位置上可以相互互換；在平面擺動安裝盤9的設(shè)置 上既可以采用規(guī)則的圓形狀也可以采用規(guī)則的方形狀，且均勻分布在盤上軸承I 91在數(shù) 量上可以為任意數(shù)量，同時試驗件安裝支座15上與平面擺動安裝盤9相對應(yīng)裝有液壓管路 接頭座14的數(shù)量要與這對應(yīng)。其它結(jié)構(gòu)形式與前一實施例相同。
權(quán)利要求
導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗裝置，變速電機[1]的電機軸[2]與軸座[6]的軸通過鍵[5]和緊定螺釘[4]固定的聯(lián)軸器[3]相連接，變速電機[1]、軸座[6]、試驗件安裝支座[15]以及固定支座[17]分別與安裝平臺[18]連接，安裝平臺[18]下部設(shè)有油盤[19]，其特征在于，軸座[6]的軸另一端連接著偏心調(diào)定裝置[7]，偏心調(diào)定裝置[7]另一端與平面擺動安裝盤[9]上的平面擺動安裝盤中心軸[8]相連，平面擺動安裝盤[9]的另一面中心固定有萬向節(jié)[11]并通過慣性扭力平衡桿[13]穿過試驗件安裝支座[15]中心孔與固定支座[17]上的萬向節(jié)[11]相連接，試驗件安裝支座[15]上與平面擺動安裝盤[9]相對應(yīng)裝有液壓管路接頭座[14]，液壓管路接頭座[14]的一端連接液壓油路[16]，另一端連接試驗件[12]，試驗件[12]的另一端與平面擺動安裝盤[9]的液壓堵頭[10]連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗裝置，其特征在于，所述的偏心調(diào)定裝 置[7]，包括偏心調(diào)節(jié)盤凹盤[71]設(shè)有的凹槽與偏心調(diào)節(jié)盤凸盤[72]設(shè)有的凸槽嚙合，偏 心調(diào)節(jié)盤凹盤[71]的凹槽口處固定有調(diào)節(jié)支座[74]，調(diào)節(jié)支座[74]通過螺母[75]與偏心 調(diào)節(jié)盤凹盤[71]固定連接，調(diào)節(jié)支座[74]另一端安裝有調(diào)節(jié)螺釘[73]，調(diào)節(jié)螺釘[73]頂 于偏心調(diào)節(jié)盤凸盤[72]凸槽的端面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗裝置，其特征在于，所述的平面擺動安 裝盤[9]上均布安裝有軸承I [91]，液壓堵頭[10]固定于軸承1[91]，萬向節(jié)[11]通過固 定螺栓[93]安裝于平面擺動安裝盤[9]中央，平面擺動安裝盤[9]的中心裝有軸承II [92] 并連接中心軸[8]。
全文摘要
本發(fā)明公開一種導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗裝置，采用帶有多個均布的自動對中軸承的平面擺動安裝盤與同心軸的偏心調(diào)定裝置偏心調(diào)節(jié)盤以及試驗件安裝支座相匹配，偏心調(diào)定裝置中固定盤與偏心調(diào)節(jié)盤不共一軸結(jié)構(gòu)設(shè)計，成功地解決了相同規(guī)格的多根試件同時試驗的要求和偏心調(diào)定的問題，在同時滿足試驗技術(shù)條件的情況下，還縮短了設(shè)計周期，節(jié)約了試驗成本。
文檔編號G01M7/02GK101963541SQ20101026380
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者呂立戶, 吳軍, 吳雅屏, 商輝, 夏志農(nóng), 王寶亮, 王小峰, 趙厚恩 申請人:江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司