一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于直升机桨叶刚度测试技术领域，具体涉及一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验装置及试验方法。试验装置包括试验夹具(1)、配重翼型夹具(4)、支撑架(5)、加载翼型夹具(6)、松紧螺套(7)、载荷传感器(8)、测力计(9)。通过改进试验方法，引入精度较高的载荷传感器和测力计，克服了现有技术测量装置及方法中的测量误差问题，使直升机桨叶挥舞刚度的测试精度得到了提高。

【技术实现步骤摘要】
一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验装置及试验方法
本专利技术属于直升机桨叶刚度测试
，具体涉及一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验装置及试验方法。
技术介绍
直升机桨叶挥舞刚度测试和摆振刚度测试是一个常规试验，其目的主要是验证复合材料桨叶成型方法和工艺参数对桨叶结构特性影响和验证产品制造与设计的符合性。以测某型机某剖面挥舞刚度测试为例(摆振刚度测试方法类同于挥舞刚度测试)，目前试验方法如下：试验件装配如图1所示，被测剖面结构图如图2所示。其试验步骤如下：1、如图1和2所示，将应变片1和应变片2分别粘贴在桨叶变距轴线的两侧，在同一剖面的上、下翼面各布置一个平行应变片，应变片的轴线与桨叶变距轴线平行；2、旋转分度盘，使该剖面弦线与水平方向平行，如图3所示；3、利用砝码块加载，载荷级数为5级，试验有效次数为3次，对3次应变测量结果取平均值，然后应变值乘以2，按公式(1)计算尾桨叶各级载荷下的挥舞弯曲刚度，最后求刚度平均值，得到对应剖面的挥舞刚度值。式中：M——弯矩，M＝PL；P——施加的载荷；L——被测剖面到加载剖面之间的距离；h——上下表面应变片间距离的平均值；ε——拉压应变之和目前，对于挥舞刚度和摆振刚度的测试，有两种试验安装方法：方法1：将桨叶直接固定在试验台架上，如图4所示：此试验安装方法有以下两方面缺陷：缺陷1：由于桨叶自身的重量及长度比较长的影响，桨叶将产生很大的扰度h，如图5所示，在计算挥舞刚度的公式(1)中，将因力臂L不准确而导致比较大的试验误差；缺陷2：如图2所示，由于桨叶不水平，此时应变片的轴线与水平方向不平行，此时应变片的输出叠加了摆振方向的输出，这也将导致比较大的试验误差。方法2：在桨叶重心位置处利用配重块和支撑架将桨叶配平，如图5所示，此试验安装方法存在以下两缺陷：缺陷1：支撑架的结构如图7所示，支撑架使用滑轮进行连接，共2处滑轮，一处用于钢索将桨叶加载翼型夹具4连接，另外一处用于钢索与配重块11连接，在施加F时，两处的钢索将与滑轮产生摩擦力，此时将抵消一部分的载荷，这将导致施加到桨叶上的载荷比F要小，因此此种试验固定方法将使得公示(1)中的F不准确，这将导致比较大的试验误差；缺陷2：由于摩擦力的存在，加到桨叶上的配重的质量要比实际桨叶的质量小，从而导致桨叶不水平，因此公式(1)中的L存在误差。
技术实现思路
本专利技术的目的是：针对现有技术中存在的问题，通过改进试验方法，引入精度较高的载荷传感器和测力计，使直升机桨叶挥舞刚度的测试精度得到了有效提高。本专利技术的技术方案是：为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面提供一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验装置，用于待测直升机桨叶2的挥舞刚度试验，其特征在于，包括试验夹具1、配重翼型夹具4、支撑架5、加载翼型夹具6、松紧螺套7、载荷传感器8、测力计9；所述试验夹具1水平装夹固定待测直升机桨叶2根部段；所述配重翼型夹具4中心开设有变距轴线孔，套装于所述待测直升机桨叶2的重心位置；所述加载翼型夹具6中心开设有变距轴线孔，套装于所述待测直升机桨叶2靠近桨尖位置，用于与吊装砝码连接进行试验加载；所述松紧螺套7包括正螺纹杆71、反螺纹杆72、中间套筒73，所述正螺纹杆71上部具有挂耳，下部具有正螺旋螺纹；所述反螺纹杆72上部具有反螺旋螺纹，下部具有挂耳，所述中间套筒73内部具有两段螺纹，其中上部为正螺旋螺纹，与所述正螺纹杆71配合连接，下部为反螺旋螺纹，与所述反螺纹杆72配合连接；所述支撑架5置于待测直升机桨叶2一侧，所述松紧螺套7与所述载荷传感器8的吊装方向与水平面垂直，所述松紧螺套7上部通过挂耳与所述支撑架5上部支撑杆一端连接，下部与所述载荷传感器8一端螺纹连接，所述载荷传感器8另一端与所述配重翼型夹具4连接，所述载荷传感器8还与所述测力计9电连接。在一个可能的实施例中，所述配重翼型夹具4和所述加载翼型夹具6均由上下对称的两部分组成，上下两部分通过螺栓连接。在一个可能的实施例中，所述松紧螺套7的中间套筒73还开设有横向通孔，可穿过加力杆辅助加力。在一个可能的实施例中，选择所述载荷传感器8的精度等级为0.1级。在一个可能的实施例中，所述松紧螺套7上部挂耳通过钢索与所述支撑架5上部支撑杆一端连接；所述载荷传感器8与所述配重翼型夹具4通过钢索连接。在一个可能的实施例中，所述配重翼型夹具4和所述加载翼型夹具6的材质均选用木质。根据本专利技术的第二方面，提供一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验方法，采用权利要求1-6任意一项所述的一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验装置，具体包括以下步骤：S1：通过对待测直升机桨叶2建模，找出待测直升机桨叶2的重心位置，并得到待测直升机桨叶2的质量；S2：设计与重心位置相匹配的所述配重翼型夹具4；S3：根据待测直升机桨叶2的质量选择载荷传感器8；S4：将待测直升机桨叶2水平装夹固定在所述试验夹具1上，将所述配重翼型夹具4套装于所述待测直升机桨叶2重心位置，将所述加载翼型夹具6套装于靠近桨尖位置；S5：将所述松紧螺套7与所述载荷传感器8螺纹连接；S6：将所述载荷传感器8与所述测力计9电连接；S7：使用钢索将所述配重翼型夹具4与所述载荷传感器8固定连接，使用钢索将所述松紧螺套7与所述支撑架5上部支撑杆一端连接；S8：通过将所述松紧螺套7的中间套筒73不断地拧紧，直至所述测力计9上的读数与所述待测直升机桨叶2的质量一致；S9：在所述加载翼型夹具6上加载砝码进行挥舞刚度或摆振刚度试验。在一个可能的实施例中，在所述步骤S1中，采用catia对待测直升机桨叶2建模。本专利技术的优点是：通过改进试验方法，采用新的试验装置，引入精度较高的载荷传感器和测力计，使直升机桨叶挥舞刚度的测试精度得到了显著提高。附图说明图1是现有技术直升机桨叶挥舞刚度试验装置装配示意图图2是现有技术直升机桨叶挥舞刚度试验被测剖面测试状态示意图图3是现有技术直升机桨叶挥舞刚度试验被测剖面测试完成后示意图图4是现有技术将直升机桨叶直接固定在试验台架上进行测试的示意图图5是现有技术直升机桨叶自由状态示意图图6是现有技术在桨叶重心位置处利用配重块和支撑架将桨叶配平进行测试的示意图图7是现有技术支撑架的结构示意图及局部放大图图8是本专利技术试验装置中的松紧螺套的结构示意图图9是本专利技术试验装置结构示意图图10是本专利技术试验方法流程图其中：1、试验夹具；2、直升机桨叶；3、被测剖面；4、配重翼型夹具；5、支撑架；6、加载翼型夹具；7、松紧螺套；8、载荷传感器；9、测力计；10、滑轮；11、配重块。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验装置，其特征在于，包括试验夹具(1)、配重翼型夹具(4)、支撑架(5)、加载翼型夹具(6)、松紧螺套(7)、载荷传感器(8)、测力计(9)；/n所述试验夹具(1)水平装夹固定待测直升机桨叶(2)根部段；/n所述配重翼型夹具(4)中心开设有变距轴线孔，套装于所述待测直升机桨叶(2)重心位置；/n所述加载翼型夹具(6)中心开设有变距轴线孔，套装于所述待测直升机桨叶(2)靠近桨尖位置，用于与吊装砝码连接进行试验加载；/n所述松紧螺套(7)包括正螺纹杆(71)、反螺纹杆(72)、中间套筒(73)，所述正螺纹杆(71)上端具有挂耳，下部具有正螺旋螺纹段；所述反螺纹杆(72)上部具有反螺旋螺纹段，下端具有挂耳；所述中间套筒(73)内部具有两段螺纹，其中上部为正螺旋螺纹，与所述正螺纹杆(71)的正螺旋螺纹段配合连接，下部为反螺旋螺纹，与所述反螺纹杆(72)的反螺旋螺纹段配合连接；/n所述支撑架(5)置于待测直升机桨叶(2)一侧，所述松紧螺套(7)与所述载荷传感器(8)的吊装方向与水平面垂直，所述松紧螺套(7)上部通过挂耳与所述支撑架(5)上部支撑杆一端连接，下部与所述载荷传感器(8)一端螺纹连接，所述载荷传感器(8)另一端与所述配重翼型夹具(4)连接，所述载荷传感器(8)还与所述测力计(9)电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验装置，其特征在于，包括试验夹具(1)、配重翼型夹具(4)、支撑架(5)、加载翼型夹具(6)、松紧螺套(7)、载荷传感器(8)、测力计(9)；
所述试验夹具(1)水平装夹固定待测直升机桨叶(2)根部段；
所述配重翼型夹具(4)中心开设有变距轴线孔，套装于所述待测直升机桨叶(2)重心位置；
所述加载翼型夹具(6)中心开设有变距轴线孔，套装于所述待测直升机桨叶(2)靠近桨尖位置，用于与吊装砝码连接进行试验加载；
所述松紧螺套(7)包括正螺纹杆(71)、反螺纹杆(72)、中间套筒(73)，所述正螺纹杆(71)上端具有挂耳，下部具有正螺旋螺纹段；所述反螺纹杆(72)上部具有反螺旋螺纹段，下端具有挂耳；所述中间套筒(73)内部具有两段螺纹，其中上部为正螺旋螺纹，与所述正螺纹杆(71)的正螺旋螺纹段配合连接，下部为反螺旋螺纹，与所述反螺纹杆(72)的反螺旋螺纹段配合连接；
所述支撑架(5)置于待测直升机桨叶(2)一侧，所述松紧螺套(7)与所述载荷传感器(8)的吊装方向与水平面垂直，所述松紧螺套(7)上部通过挂耳与所述支撑架(5)上部支撑杆一端连接，下部与所述载荷传感器(8)一端螺纹连接，所述载荷传感器(8)另一端与所述配重翼型夹具(4)连接，所述载荷传感器(8)还与所述测力计(9)电连接。


2.根据权利要求1所述的一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验装置，其特征在于，所述配重翼型夹具(4)和所述加载翼型夹具(6)均由上下对称的两部分组成，上下两部分通过螺栓连接。


3.根据权利要求1所述的一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验装置，其特征在于，所述松紧螺套(7)的中间套筒(73)还开设有横向通孔，可穿过加力杆辅助加力。


4.根据权利要求1所述的一种测量直升机桨叶挥舞刚度的试验装置，其特征在于，选择所述载...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞路长，刘斯以，徐常建，郭梓庆，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：发明
国别省市：江西;36