一种起落架刚度模拟装置及模拟方法制造方法及图纸

一种起落架刚度模拟装置及模拟方法，包括工作平台、4套油缸、8个万向活节、基座和4套可调节长度杆。其中，8个万向活节分为4组，分别安装在工作平台的四个角上和基座的四个角上。位于工作平台四个角上的各万向活节分别与一根可调节长度杆的一端连接；该可调节长度杆的另一端均与一个油缸的上端连接；所述各油缸的下端均与位于基座四个角上的万向活节连接。本发明专利技术通过四个刚度模拟器支撑工作平台给刚度模拟器上的四个刚度模拟器内充入需要的压力P1、P2、P3和P4来达到需要模拟的刚度，完成在空间上的刚度模拟，具有体积小、结构紧凑的特点，能够进行宽范围的物体刚度模拟，并能够测量物体空间的位置。

【技术实现步骤摘要】
一种起落架刚度模拟装置及模拟方法514厂宋杰书18681985290
本专利技术涉及起落架模拟领域，具体是一种物体刚度模拟装置。
技术介绍
目前，针对不同的试验时模拟不同物体的刚度，需要制作出与试验相对应的刚度和结构要求的试验工装。模拟刚度和结构要求的试验件单一，只对一种试验状态模拟刚度和结构要求的试验件工装。目前没有一台设备或装置能进行不同的物体刚度需要试验的工装。如要完成试验不同刚度要求试验工装，需要准备各式各样不同刚度和结构的试验工装。如此就产生许多足不同试验刚度的试验工装，不仅造成资金投入大、加工周期长、工装管理复杂和占用空间大。为了解决模拟不同物体的刚度问题，专利技术起落架刚度模拟装置及模拟方法。检索国内外的相关信息，没有发现与本专利技术结构接近的专利文献、学术论文和学位论文数据库。本人在此之前未有通过申请专利和公开发表论文公开的相关研究。在保证满足要求起落架刚度模拟的基础上，其操作方便简化、体积小且结构简单、降低了生产成本的大幅降低。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的多种需求下不同刚度模拟要求的不足，本专利技术提出了一种起落架刚度模拟装置及模拟方法。本专利技术包括工作平台、4套油缸、8个万向活节、基座和4套可调节长度杆。其中，8个万向活节分为4组，分别安装在所述工作平台的四个角上和基座的四个角上。所述位于工作平台四个角上的各万向活节分别与一根可调节长度杆的一端连接；该可调节长度杆的另一端均与一个油缸的上端连接；所述各油缸的下端均与位于基座四个角上的万向活节连接。所述油缸包括活塞、缸体和端盖、位移传感器和接嘴。所述液压缸体的内径与活塞一端的活塞头的外径相同；所述活塞的活塞头一端装入该液压缸体内，并使所述活塞头与该液压缸体的内表面之间滑动配合；所述活塞的活塞杆穿过所述液压缸体上的端盖，位于该液压缸体外。所述分别位于液压缸体两端的端盖的圆周表面均有一个径向的孔，该孔均与所述液压缸体的内腔贯通。在位于有活塞头一端的液压缸体端盖上的径向孔上安装有接嘴。所述安装有接嘴一端的端盖中心有位移传感器通孔，该通孔的直径与位移传感器的外径相同。所述活塞有活塞头一端端面中心有轴向的盲孔，该盲孔的深度大于移传感器长度。所述位移传感器的一端位于活塞上的盲孔内，另一端穿过所述端盖中心的移传感器通孔，被固定在该端盖的外端面上。所述的可调节长度杆包括调节螺母和第一调节杆和第二调节杆。所述的调节螺母的内螺纹与调节杆的外螺纹具有相同的直径和螺距。在调节螺母内孔的两端分别是旋向相反的内螺纹，调节螺母内螺纹的一端与所述第一调节杆一端的外螺纹配合，另一端与第二调节杆一端的外螺纹配合。所述第一调节杆的另一端端面中心有用于连接活塞杆的螺纹盲孔；第二调节杆的另一端的端面为呈U字形的双耳片；在两个耳片上有同心的连接孔。本专利技术提出的利用所述起落架刚度模拟装置模拟试验的方法，具体过程是：步骤1，确定被模拟刚度装置的初始偏移距离。以基座几何中心作为坐标系的原点。工作平台固定在所述基座上表面，以该工作平台的几何中心作为起落架的初始位置。起落架在所述工作平台几何中心的位置与所述基座几何中心坐标系的原点位置之间的间距为被模拟刚度装置的初始偏移距离，标记为x',y',z'；步骤2，确定刚度模拟器长度的初始长度。当所述模拟刚度装置的初始偏移距离为x',y',z'时，位于工作平台四个角上的第一万向活节在所述坐标系中的位置即确定。根据所述各万向活节的转动中心与位于基座上的对应的第二万向活节的转动中心之间的距离作为刚度模拟器的初始长度。根据确定的刚度模拟器长度的初始长度,调节调整螺母使刚度模拟器的长度达到所述的初始长度，将确定的各刚度模拟器初始长度分别标记为L1、L2、L3和L4。步骤3，确定模拟刚度装置在施加载荷力FZ后的偏移距离。在施加载荷力FZ时，被模拟的起落架在工作平台几何中心的位置改变，使被模拟的起落架在坐标系中的偏移距离为(△x,△y,△z)，并使偏移距离(△x,△y,△z)符合技术要求规定的起落架在受到载荷力FZ时的偏移距离要求。以施加载荷力FZ和偏移距离作为该模拟刚度装置刚度调整量。步骤4，施加载荷力FZ。在所述工作平台的几何中心施加载荷力FZ。所述的载荷力FZ在各刚度模拟器上的z向分力分别为FZ1、FZ2、FZ3和FZ4。通过力的平衡原理得到公式3-3：FZ1＝FZ2＝FZ3＝FZ4＝FZ/4(3-3)步骤5，确定刚度模拟器的长度变化量。以施加载荷力FZ后工作平台几何中心点所产生的偏移距离(△x,△y,△z)作为刚度模拟器的调整依据，确定出各刚度模拟器长度的变化量△L1、△L2、△L3和△L4值，并通过安置在所述刚度模拟器内的位移传感器记录各刚度模拟器长度的变化量△L1、△L2、△L3和△L4值。所述施加载荷力FZ后工作平台四个支撑点由1'、2'、3'和4'的坐标(1,1,z0)、(1,-1,z0)、(-1,-1,z0)、(-1,1,z0)分别变化为(1-△x,1-△y,z0-△z)、(1-△x,-1-△y,z0-△z)、(-1-△x,-1-△y,z0-△z)、(-1-△x,1-△y,z0-△z)。所述工作平台四个支撑点(1-△x,1-△y,z0-△z)、(1-△x,-1-△y,z0-△z)、(-1-△x,-1-△y,z0-△z)、(-1-△x,1-△y,z0-△z)分别对应于基座的第二万向活节转动中心的距离为个四个刚度模拟器受力后的长度L'1、L'2、L'3和L'4通过公式3-12～3-15分别得到刚度模拟器受力后长度变化量△L1、△L2、△L3和△L4。△L1＝L1-L'13-12△L2＝L2-L'23-13△L3＝L3-L'33-14△L4＝L4-L'43-15步骤6，确定四个刚度模拟器与底座的夹角。根据得到的四个刚度模拟器受力后长度L'1、L'2、L'3和L'4，通过公式3-4～3-7确定各刚度模拟器轴线与底座平面的夹角αsinα1、sinα2、sinα3和sinα4。sinα1＝(z0-△z1)/L'13-4sinα2＝(z0-△z2)/L'23-5sinα3＝(z0-△z3)/L'33-6sinα4＝(z0-△z4)/L'43-7；步骤7，确定四个刚度模拟器轴线上的方向的力FL1、FL2、FL3、FL4。根据z向分力L'Z1、L'Z2、L'Z3和L'Z4，分别得到刚度模拟器轴线上的方向的力FL1、FL2、FL3、FL4。通过公式3-8～3-11确定四个刚度模拟器轴线上的方向的力FL1、FL2、FL3、FL4。FL1＝F'Z1/sinα1＝FZ/4/sinα13-8FL2＝F'Z2/sinα2＝FZ/4/sinα23-9FL3＝F'Z3/sinα3＝FZ/4/sinα33-10FL4＝F'Z4/sinα4＝FZ/4/sinα43-11。步骤8，确定各油缸内需要的充压压力。将所述四个刚度模拟器分别简化为第一刚度杆、第二刚度杆、第三刚度杆和第四刚度杆，以L1、L2、L3和L4分别代表着所述第一刚度杆、第二刚度杆、第三刚度杆和第四刚度杆的长度初始长度，通过位移传感器分别得到所述第一刚度杆、第二刚度杆、第三刚度杆和第四刚度杆在受载荷力FZ下的长度变化值△L1、△L2、△L3和△L4。通过公式3-16至3-19P1＝FZ/4/sinα1×(1-△L1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种起落架刚度模拟装置，其特征在于，包括工作平台、4套油缸、8个万向活节、基座和4套可调节长度杆；其中，8个万向活节分为4组，分别安装在所述工作平台的四个角上和基座的四个角上；所述位于工作平台四个角上的各万向活节分别与一根可调节长度杆的一端连接；该可调节长度杆的另一端均与一个油缸的上端连接；所述各油缸的下端均与位于基座四个角上的万向活节连接。

【技术特征摘要】
1.一种起落架刚度模拟装置，其特征在于，包括工作平台、4套油缸、8个万向活节、基座和4套可调节长度杆；其中，8个万向活节分为4组，分别安装在所述工作平台的四个角上和基座的四个角上；所述位于工作平台四个角上的各万向活节分别与一根可调节长度杆的一端连接；该可调节长度杆的另一端均与一个油缸的上端连接；所述各油缸的下端均与位于基座四个角上的万向活节连接。2.如权利要求1所述起落架刚度模拟装置，其特征在于，所述油缸包括活塞、缸体和端盖、位移传感器和接嘴；所述液压缸体的内径与活塞一端的活塞头的外径相同；所述活塞的活塞头一端装入该液压缸体内，并使所述活塞头与该液压缸体的内表面之间滑动配合；所述活塞的活塞杆穿过所述液压缸体上的端盖，位于该液压缸体外；所述分别位于液压缸体两端的端盖的圆周表面均有一个径向的孔，该孔均与所述液压缸体的内腔贯通；在位于有活塞头一端的液压缸体端盖上的径向孔上安装有接嘴；所述安装有接嘴一端的端盖中心有位移传感器通孔，该通孔的直径与位移传感器的外径相同；所述活塞有活塞头一端端面中心有轴向的盲孔，该盲孔的深度大于移传感器长度；所述位移传感器的一端位于活塞上的盲孔内，另一端穿过所述端盖中心的移传感器通孔，被固定在该端盖的外端面上。3.如权利要求1所述起落架刚度模拟装置，其特征在于，所述的可调节长度杆包括调节螺母和第一调节杆和第二调节杆；所述的调节螺母的内螺纹与调节杆的外螺纹具有相同的直径和螺距；在调节螺母内孔的两端分别是旋向相反的内螺纹，调节螺母内螺纹的一端与所述第一调节杆一端的外螺纹配合，另一端与第二调节杆一端的外螺纹配合；所述第一调节杆的另一端端面中心有用于连接活塞杆的螺纹盲孔；第二调节杆的另一端的端面为呈U字形的双耳片；在两个耳片上有同心的连接孔。4.一种利用权利要求1所述起落架刚度模拟装置模拟试验的方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，确定被模拟刚度装置的初始偏移距离：以基座几何中心作为坐标系的原点0；工作平台固定在所述基座上表面，以该工作平台的几何中心作为起落架的初始位置x0,y0,z0；起落架在所述工作平台几何中心的位置与所述基座几何中心坐标系的原点位置之间的间距为被模拟刚度装置的初始偏移距离，标记为x',y',z'；步骤2，确定刚度模拟器长度的初始长度：当所述模拟刚度装置的初始偏移距离为x',y',z'时，位于工作平台四个角上的第一万向活节在所述坐标系中的位置即确定；根据所述各万向活节的转动中心与位于基座上的对应的第二万向活节的转动中心之间的距离作为刚度模拟器的初始长度；根据确定的刚度模拟器长度的初始长度,调节调整螺母使刚度模拟器的长度达到所述的初始长度，将确定的各刚度模拟器初始长度分别标记为L1、L2、L3和L4；步骤3，确定模拟刚度装置在施加载荷力FZ后的偏移距离：在施加载荷力FZ时，被模拟的起落架在工作平台几何中心的位置改变，使被模拟的起落架在坐标系中的偏移距离为(Δx,Δy,Δz)，并使偏移距离(Δx,Δy,Δz)符合技术要求规定的起落架在受到载荷力FZ时的偏移距离要求；以施加载荷力FZ和偏移距离作为该模拟刚度装置刚度调整量；步骤4，施加载荷力FZ：在所述工作平台的几何中心施加载荷力FZ；所述的载荷力FZ在各刚度模拟器上的z向分力分别为FZ1、FZ2、FZ3和FZ4；通过力的平衡原理得到公式3-3：FZ1＝FZ2＝FZ3＝FZ4＝FZ/4(3-3)步骤5，确定刚度模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋杰书，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61