一种适用于大变形起落架结构静力试验的加载装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种适用于大变形起落架结构静力试验的加载装置及方法，属于起落架静力试验技术领域；包括测量模块、边界与固支模块、加载模块和试验件模块；其中，测量模块包括载荷测量单元和加载点位移测量单元；解起落架结构在静载荷试验中大变形结构多维力逐级协调加载难以实现的问题；该方法适用于大变形起落架结构静力试验的加载，适用于不同尺寸起落架结构静力试验多维力逐级加载，也适用于其他条件下不同结构件静载荷试验的多维力逐级协调加载。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于大变形起落架结构静力试验的加载装置及方法
本专利技术属于起落架静力试验
，涉及一种适用于大变形起落架结构静力试验的加载装置及方法。
技术介绍
随着无人机行业发展迅猛，无人机广泛应用到军事及民用中。在无人机研制过程中，其结构需要经过一系列的严格的试验验证考核。其中起落架结构作为无人机在起飞、地面滑翔、降落过程中的关键承载结构，在起落架研制过程中，需要考核无人机起落架在不同工况条件下的抗过载及承力能力，因此需要进行专门的力学试验考核，从而有效验证无人机起落架是否在各种预设工况下满足使用要求。其中起落架结构静力试验是重要试验项目之一，静力试验验证是起落架研制的关键环节。目前静载荷试验加载方法主要有配重加载法、机械式作动加载法、液压作动加载法等。配重加载法主要适用于小载荷加载，特别适用于重力方向的小载荷的加载，但对于起落架结构静载荷试验的逐级加载，在实施上存在操作复杂，不易实施的缺点，特别是对于非重力方向的载荷加载需要设计专门的转接机构，同时对大变形结构，非重力方向的加载方向调节困难。机械式作动加载法和液压作动加载法，加载原理不同，在实际试验中加载方式类似，但这两种加载方式应用于大变形起落架结构静力试验多维力逐级加载时，存在由于结构变形导致加载方向偏离的问题，而这两种加载方式，对于在大变形结构逐级加载过程中加载方向的实时调节困难，可能大致加载载荷与理论加载载荷偏离，并且这机械式作动加载法和液压作动加载法通常适用于加载载荷的加载，用于大变形起落架结构静力试验加载，存在加载系统复杂、代价大、空间受限的缺点。>
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种适用于大变形起落架结构静力试验的加载装置及方法，能够有效实现不同尺寸起落架结构静力试验多维力逐级协调加载。本专利技术解决技术的方案是：一种适用于大变形起落架结构静力试验的加载装置，包括测量模块、边界与固支模块、加载模块和试验件模块；其中，测量模块包括载荷测量单元和加载点位移测量单元；载荷测量单元包括第一x方向力传感器、第二x方向力传感器、第一y方向力传感器、第二y方向力传感器、第三y方向力传感器、第四y方向力传感器、第一z方向力传感器、第二z方向力传感器、第三z方向力传感器；加载点位移测量单元包括第一靶标、第二靶标、第一视觉测量模块、第二视觉测量模块；边界与固支模块包括第一基础固支工装、第二基础固支工装、第三基础固支工装、第四基础固支工装、x方向固定工装、y方向固定工装；加载模块包括x方向加载单元、y方向加载单元和z方向加载单元；其中，x方向加载单元包括第一x方向加载丝杆、第一y方向调节滑块、第一z方向调节滑块、第一x方向加载支撑梁、第二x方向加载丝杆、第二y方向调节滑块、第二z方向调节滑块、第二x方向加载支撑梁；y方向加载单元包括第一y方向一级加载丝杆、第二y方向一级加载丝杆、第一y方向一级加载梁、第一y方向二级加载丝杆、第一y方向加载支撑梁、第一x方向调节滑块、第三z方向调节滑块、第二x方向调节滑块、第四z方向调节滑块、第五z方向调节滑块、第二y方向一级加载梁、第二y方向二级加载丝杆、第二y方向加载支撑梁、第六z方向调节滑块；z方向加载单元包括第一z方向一级加载丝杆、第二z方向一级加载丝杆、z方向一级加载梁、z方向二级加载丝杆、z方向加载支撑梁、第三x方向调节滑块、第四x方向调节滑块、第三y方向调节滑块；试验件模块包括试验件、试验件固定工装、第一试验加载转接工装、第二试验加载转接工装；定义加载装置的三轴方向：z方向一级加载梁轴向水平放置，x方向为平行于z方向一级加载梁轴向方向；y方向为水平垂直于x方向；z方向竖直向上。在上述的一种适用于大变形起落架结构静力试验的加载装置，加载装置具体结构为：第二基础固支工装、第四基础固支工装按照y方向固定工装两端安装接口间距固定；同步将第一基础固支工装、第三基础固支工装按照x方向固定工装两端安装接口间距固定；进一步将y方向固定工装通过两端预留接口分别与第二基础固支工装、第四基础固支工装螺栓连接，同步将x方向固定工装通过两端预留接口分别与第一基础固支工装、第三基础固支工装螺栓连接；进一步将y方向固定工装中部与x方向固定工装中部通过预留接口按正交方式连接，通过上述安装为试验件提供基础安装平台；试验件固定工装下部与x方向固定工装中部上表面接口连接；将试验件的固定接口与试验件固定工装上部试验件安装接口连接，实现不同试验件与试验基础安装平台的连接，实现模拟真实的试验边界；将第一试验加载转接工装、第二试验加载转接工装分别安装在试验件上部两个加载端，为试验件加载边界与试验加载模块的连接提供接口；第一x方向加载支撑梁、第二x方向加载支撑梁下部分别竖直的安装在x方向固定工装的两端；第一y方向调节滑块和第一z方向调节滑块按照对应方向安装在第一x方向加载支撑梁上部外侧，并将第二y方向调节滑块和第二z方向调节滑块按照对应方向安装在第二x方向加载支撑梁上部外侧；第一x方向加载丝杆、第二x方向加载丝杆的一端穿过第一x方向加载支撑梁、第二x方向加载支撑梁上部滑块中心孔，另一端分别与第一试验加载转接工装、第二试验加载转接工装的x方向接口连接；第一y方向加载支撑梁下部竖直的安装在y方向固定工装一端；第五z方向调节滑块按照对应方向安装在第一y方向加载支撑梁上部外侧；第一y方向二级加载丝杆一端穿过第一y方向加载支撑梁上部滑块中心孔，另一端与第一y方向一级加载梁中部连接孔连接；第一x方向调节滑块、第三z方向调节滑块按照对应方向安装在第一y方向一级加载梁一端外侧；第二x方向调节滑块、第四z方向调节滑块按照对应方向安装在第一y方向一级加载梁另一端外侧；第一y方向一级加载丝杆和第二y方向一级加载丝杆的一端穿过第一y方向一级加载梁两端滑块中心孔，另一端分别与第一试验加载转接工装、第二试验加载转接工装的y方向接口连接；第二y方向一级加载梁、第二y方向二级加载丝杆、第二y方向加载支撑梁、第六z方向调节滑块按照与第一y方向一级加载梁、第一y方向二级加载丝杆、第一y方向加载支撑梁、第五z方向调节滑块采用相同的方式安装在y方向固定工装另一端；z方向加载支撑梁两端水平的分别与第二基础固支工装、第四基础固支工装侧面连接；第三y方向调节滑块按照对应方向安装在z方向加载支撑梁下部外侧；z方向二级加载丝杆一端穿过z方向加载支撑梁中部滑块中心孔，另一端与z方向一级加载梁；第三x方向调节滑块、第四x方向调节滑块按照对应方向分别安装在z方向一级加载梁两端下侧；第一z方向一级加载丝杆、第二z方向一级加载丝杆的一端穿过z方向一级加载梁两端滑块中心孔，另一端分别与第一试验加载转接工装、第二试验加载转接工装的z方向接口连接；第一x方向力传感器、第二x方向力传感器分别安装在第一x方向加载丝杆和第二x方向加载丝杆的中部力传感器接口处；第一y方向力传感器、第二y方向力传感器、第三y方向力传感器、第四y方向力传感器分别安装在第一y方向一级加载丝杆、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于大变形起落架结构静力试验的加载装置，其特征在于：包括测量模块、边界与固支模块、加载模块和试验件模块；其中，测量模块包括载荷测量单元和加载点位移测量单元；/n载荷测量单元包括第一x方向力传感器(3)、第二x方向力传感器(10)、第一y方向力传感器(21)、第二y方向力传感器(29)、第三y方向力传感器(15)、第四y方向力传感器(31)、第一z方向力传感器(36)、第二z方向力传感器(40)、第三z方向力传感器(42)；/n加载点位移测量单元包括第一靶标(2)、第二靶标(9)、第一视觉测量模块(20)、第二视觉测量模块(28)；/n边界与固支模块包括第一基础固支工装(46)、第二基础固支工装(47)、第三基础固支工装(48)、第四基础固支工装(49)、x方向固定工装(51)、y方向固定工装(50)；/n加载模块包括x方向加载单元、y方向加载单元和z方向加载单元；/n其中，x方向加载单元包括第一x方向加载丝杆(5)、第一y方向调节滑块(6)、第一z方向调节滑块(7)、第一x方向加载支撑梁(4)、第二x方向加载丝杆(12)、第二y方向调节滑块(13)、第二z方向调节滑块(14)、第二x方向加载支撑梁(11)；/ny方向加载单元包括第一y方向一级加载丝杆(24)、第二y方向一级加载丝杆(26)、第一y方向一级加载梁(19)、第一y方向二级加载丝杆(17)、第一y方向加载支撑梁(16)、第一x方向调节滑块(23)、第三z方向调节滑块(22)、第二x方向调节滑块(25)、第四z方向调节滑块(27)、第五z方向调节滑块(18)、第二y方向一级加载梁(34)、第二y方向二级加载丝杆(30)、第二y方向加载支撑梁(32)、第六z方向调节滑块(33)；/nz方向加载单元包括第一z方向一级加载丝杆(35)、第二z方向一级加载丝杆(39)、z方向一级加载梁(38)、z方向二级加载丝杆(44)、z方向加载支撑梁(45)、第三x方向调节滑块(37)、第四x方向调节滑块(41)、第三y方向调节滑块(43)；/n试验件模块包括试验件(53)、试验件固定工装(52)、第一试验加载转接工装(1)、第二试验加载转接工装(8)；/n定义加载装置的三轴方向：z方向一级加载梁(38)轴向水平放置，x方向为平行于z方向一级加载梁(38)轴向方向；y方向为水平垂直于x方向；z方向竖直向上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适用于大变形起落架结构静力试验的加载装置，其特征在于：包括测量模块、边界与固支模块、加载模块和试验件模块；其中，测量模块包括载荷测量单元和加载点位移测量单元；
载荷测量单元包括第一x方向力传感器(3)、第二x方向力传感器(10)、第一y方向力传感器(21)、第二y方向力传感器(29)、第三y方向力传感器(15)、第四y方向力传感器(31)、第一z方向力传感器(36)、第二z方向力传感器(40)、第三z方向力传感器(42)；
加载点位移测量单元包括第一靶标(2)、第二靶标(9)、第一视觉测量模块(20)、第二视觉测量模块(28)；
边界与固支模块包括第一基础固支工装(46)、第二基础固支工装(47)、第三基础固支工装(48)、第四基础固支工装(49)、x方向固定工装(51)、y方向固定工装(50)；
加载模块包括x方向加载单元、y方向加载单元和z方向加载单元；
其中，x方向加载单元包括第一x方向加载丝杆(5)、第一y方向调节滑块(6)、第一z方向调节滑块(7)、第一x方向加载支撑梁(4)、第二x方向加载丝杆(12)、第二y方向调节滑块(13)、第二z方向调节滑块(14)、第二x方向加载支撑梁(11)；
y方向加载单元包括第一y方向一级加载丝杆(24)、第二y方向一级加载丝杆(26)、第一y方向一级加载梁(19)、第一y方向二级加载丝杆(17)、第一y方向加载支撑梁(16)、第一x方向调节滑块(23)、第三z方向调节滑块(22)、第二x方向调节滑块(25)、第四z方向调节滑块(27)、第五z方向调节滑块(18)、第二y方向一级加载梁(34)、第二y方向二级加载丝杆(30)、第二y方向加载支撑梁(32)、第六z方向调节滑块(33)；
z方向加载单元包括第一z方向一级加载丝杆(35)、第二z方向一级加载丝杆(39)、z方向一级加载梁(38)、z方向二级加载丝杆(44)、z方向加载支撑梁(45)、第三x方向调节滑块(37)、第四x方向调节滑块(41)、第三y方向调节滑块(43)；
试验件模块包括试验件(53)、试验件固定工装(52)、第一试验加载转接工装(1)、第二试验加载转接工装(8)；
定义加载装置的三轴方向：z方向一级加载梁(38)轴向水平放置，x方向为平行于z方向一级加载梁(38)轴向方向；y方向为水平垂直于x方向；z方向竖直向上。


2.根据权利要求1所述的一种适用于大变形起落架结构静力试验的加载装置，其特征在于：加载装置具体结构为：
第二基础固支工装(47)、第四基础固支工装(49)按照y方向固定工装两端安装接口间距固定(50)；同步将第一基础固支工装(46)、第三基础固支工装(48)按照x方向固定工装两端安装接口间距固定(51)；进一步将y方向固定工装(50)通过两端预留接口分别与第二基础固支工装(47)、第四基础固支工装(49)螺栓连接，同步将x方向固定工装(51)通过两端预留接口分别与第一基础固支工装(46)、第三基础固支工装螺栓连接(48)；进一步将y方向固定工装(50)中部与x方向固定工装(51)中部通过预留接口按正交方式连接，通过上述安装为试验件提供基础安装平台；
试验件固定工装(52)下部与x方向固定工装(51)中部上表面接口连接；将试验件(53)的固定接口与试验件固定工装(52)上部试验件安装接口连接，实现不同试验件(53)与试验基础安装平台的连接，实现模拟真实的试验边界；将第一试验加载转接工装(1)、第二试验加载转接工装(8)分别安装在试验件(53)上部两个加载端，为试验件(53)加载边界与试验加载模块的连接提供接口；
第一x方向加载支撑梁(4)、第二x方向加载支撑梁(11)下部分别竖直的安装在x方向固定工装(51)的两端；第一y方向调节滑块(6)和第一z方向调节滑块(7)按照对应方向安装在第一x方向加载支撑梁(4)上部外侧，并将第二y方向调节滑块(13)和第二z方向调节滑块(14)按照对应方向安装在第二x方向加载支撑梁(11)上部外侧；第一x方向加载丝杆(5)、第二x方向加载丝杆(12)的一端穿过第一x方向加载支撑梁(4)、第二x方向加载支撑梁(11)上部滑块中心孔，另一端分别与第一试验加载转接工装(1)、第二试验加载转接工装(8)的x方向接口连接；
第一y方向加载支撑梁(16)下部竖直的安装在y方向固定工装(50)一端；第五z方向调节滑块(18)按照对应方向安装在第一y方向加载支撑梁(16)上部外侧；第一y方向二级加载丝杆(17)一端穿过第一y方向加载支撑梁(16)上部滑块中心孔，另一端与第一y方向一级加载梁(19)中部连接孔连接；第一x方向调节滑块(23)、第三z方向调节滑块(22)按照对应方向安装在第一y方向一级加载梁(19)一端外侧；第二x方向调节滑块(25)、第四z方向调节滑块(27)按照对应方向安装在第一y方向一级加载梁(19)另一端外侧；
第一y方向一级加载丝杆(24)和第二y方向一级加载丝杆(26)的一端穿过第一y方向一级加载梁(19)两端滑块中心孔，另一端分别与第一试验加载转接工装(1)、第二试验加载转接工装(8)的y方向接口连接；
第二y方向一级加载梁(34)、第二y方向二级加载丝杆(30)、第二y方向加载支撑梁(32)、第六z方向调节滑块(33)按照与第一y方向一级加载梁(19)、第一y方向二级加载丝杆(17)、第一y方向加载支撑梁(16)、第五z方向调节滑块(18)采用相同的方式安装在y方向固定工装(50)另一端；
z方向加载支撑梁(45)两端水平的分别与第二基础固支工装(47)、第四基础固支工装(49)侧面连接；第三y方向调节滑块(43)按照对应方向安装在z方向加载支撑梁(45)下部外侧；z方向二级加载丝杆(44)一端穿过z方向加载支撑梁(45)中部滑块中心孔，另一端与z方向一级加载梁(38)；第三x方向调节滑块(37)、第四x方向调节滑块(41)按照对应方向分别安装在z方向一级加载梁(38)两端下侧；
第一z方向一级加载丝杆(35)、第二z方向一级加载丝杆(39)的一端穿过z方向一级加载梁(38)两端滑块中心孔，另一端分别与第一试验加载转接工装(1)、第二试验加载转接工装(8)的z方向接口连接；
第一x方向力传感器(3)、第二x方向力传感器(10)分别安装在第一x方向加载丝杆(5)和第二x方向加载丝杆(12)的中部力传感器接口处；第一y方向力传感器(21)、第二y方向力传感器(29)、第三y方向力传感器(15)、第四y方向力传感器(31)分别安装在第一y方向一级加载丝杆(24)、第二y方向一级加载丝杆(26)、第一y方向二级加载丝杆(17)、第二y方向二级加载丝杆(30)中部力传感器接口处；第一z方向力传感器(36)、第二z方向力传感器(40)、第三z方向力传感器(42)分别安装在第一z方向一级加载丝杆(35)、第二z方向一级加载丝杆(39)及z方向二级加载丝杆(44)的中部力传感器接口处；
第一靶标(2)、第二靶标(9)分别粘贴在第一试验加载转接工装(1)、第二试验加载转接工装(8)正上方；第一视觉测量模块(20)、第二视觉测量模块(28)分别安装在第一靶标(2)、第二靶标(9)正上方；通过加载点位移测量单元实现试验逐级加载过程中试验件两个加载点的实时三轴向位移测量。


3.根据权利要求2所述的一种适用于大变形起落架结构静力试验的加载装置，其特征在于：所述第二基础固支工装(47)与第四基础固支工装(49)高度相同；第一基础固支工装(46)与第三基础固支工装(48)相同；第一基础固支工装(46)高度等于第二基础固支工装高度(47)加...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐小军，辛亮，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11