【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机，具体地，涉及一种涡桨发动机安装系统载荷分配试验装置和试验方法。
技术介绍
1、涡桨发动机的安装节是发动机的重要承力件，将发动机产生的拉力传递给飞机，还承受起飞、着陆和机动飞行产生的惯性力和力矩，以及螺旋桨的扭矩、1p力和1p力矩，由两件主安装节、两件辅助安装节共同承担，具体如说明书附图1所示，图1中f为发动机总推力，g为发动机的重量，j为发动机的惯性力矩，mp为螺旋桨1p力矩。
2、某型涡桨发动机的安装系统与原型机配装的安装系统存在较大差异，该安装系统的安装撑杆见说明书附图2，此时各安装节上承受载荷的分配发生了变化，为此必须确定安装系统的载荷分配关系，为发动机的主要承力件：减速器机匣、附件传动机匣、前安装节、后安装节的强度校核、强度试验以及疲劳寿命试验等提供载荷依据。
3、上述某型涡桨发动机的安装系统为2度静不定系统，以及主安装节上的减振包和辅助减振支柱中的挠性件均为非线性减振元件，采用有限元计算安装节载荷的误差较大，无法真实反映涡桨发动机的相关性能。目前航空发动机领域的相关研究主要集中于零部件或系统级(如齿轮传动、起落架机轮、复合层板多钉连接、机器人、称重传感器、飞机机身)，且绝大多采用有限元仿真计算分析，试验研究文献较少，国内相关研究也集中在飞机起落架、机翼等系统级试验，以及重型机械、齿轮减速机构、复合材料螺栓连接等试验和仿真技术，在发动机整机载荷分配试验领域缺乏相关研究文献。
4、公开号为cn115372134a的专利公开一种航空发动机主安装节强度试验装置及加载
5、上述专利虽然是对主安装节施加载荷，但其专利技术目的是为了验证主安装节的结构强度，并未涉及到安装系统的载荷分配，涡桨发动机在工作状态下其安装系统载荷如何分配，仍是航空发动机领域需要深入研究的问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术的缺陷，提供一种能可靠地确定涡桨发动机安装系统各安装节真实载荷的载荷分配试验装置。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
3、一种涡桨发动机安装系统载荷分配试验装置，应用于发动机的承力系统，所述承力系统包括附件传动机匣、压气机机匣、燃烧室机匣、左主安装节、右主安装节、左辅助安装节和右辅助安装节，所述安装系统包括左辅助支柱、右辅助支柱和两组拉杆组件，所述拉杆组件包括三根安装拉杆，拉杆组件的第一端为三根安装拉杆的汇聚端，各拉杆组件的第一端分别连接在左主安装节、右主安装节上，所述左辅助支柱连接在左辅助安装节上，所述右辅助支柱连接在右辅助安装节上；所述试验装置包括承力墙和设置在附件传动机匣上的加载板，所述安装拉杆、左辅助支柱、右辅助支柱分别通过连接件连接在承力墙上；在所述左主安装节、右主安装节的锥面上沿圆周方向均匀设置多处第一应变计，在左辅助支柱、右辅助支柱和承力墙连接的连接件上分别在对称位置开设凹槽，所述凹槽的长度延伸至覆盖所述连接件的受力中点处，在连接件受力中点两侧的凹槽内分别粘贴第二应变计。
4、进一步地，所述第一应变计分别设置在左主安装节、右主安装节的锥面中部。
5、进一步地，左主安装节上第一应变计设置数量、右主安装节上第一应变计设置数量均为四个。
6、进一步地，左辅助支柱、右辅助支柱和承力墙连接的连接件为连接销钉，所述凹槽贯穿连接销钉长度方向。
7、本专利技术同时提供一种采用如上所述的试验装置进行涡桨发动机安装系统载荷分配的试验方法，分别对第一应变计、第二应变计进行标定，通过分级施加载荷，得到应变量和载荷之间的函数关系；之后使发动机安装系统恢复至正常状态，进行载荷分配试验，结合第一应变计、第二应变计的应变量得出相应载荷。
8、进一步地，第一应变计的标定过程为：将涡桨发动机燃烧室机匣端起吊，将左辅助支柱、右辅助支柱从左辅助安装节和右辅助安装节上脱开，使涡桨发动机保持水平位置摆放，对涡桨发动机依次施加x、y、z方向的载荷，分别实现对x方向、y方向和z方向的加载标定。
9、更进一步地，y方向的加载标定为：采用一根两端分别连接在附件传动机匣安装边上的钢丝绳，y方向载荷施力在钢丝绳上，y方向载荷与左主安装节、右主安装节同轴。
10、更进一步地，z方向的加载标定为：z方向载荷施加在附件传动机匣上，施力点位于左主安装节中心和右主安装节中心所在的竖直平面上。
11、进一步地，第二应变计的标定过程为：设置一固定支架，所述固定支架包括固定底板和顶框，所述顶框和固定底板平行布置，所述固定底板上设有单耳片，将所述左辅助支柱或右辅助支柱竖直放置且一端通过开设凹槽的所述连接件连接在单耳片上、另一端连接在顶框上，沿左辅助支柱或右辅助支柱轴向施加载荷。
12、更进一步地，固定底板上还设有压板组件对单耳片进行压紧固定。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
14、无需通过计算分析安装系统各安装节上载荷情况，本专利技术的试验装置可直接通过试验即得出各安装节的真实载荷，该试验方法相较于传统的计算分析过程来说更直观，且因无复杂的计算过程和参数等引用，无计算误差等的存在，因而能更准确地反映出真实载荷情况。
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1.一种涡桨发动机安装系统载荷分配试验装置，应用于发动机的承力系统，其特征在于，所述承力系统包括附件传动机匣、压气机机匣、燃烧室机匣、左主安装节、右主安装节、左辅助安装节和右辅助安装节，所述安装系统包括左辅助支柱、右辅助支柱和两组拉杆组件，所述拉杆组件包括三根安装拉杆，拉杆组件的第一端为三根安装拉杆的汇聚端，各拉杆组件的第一端分别连接在左主安装节、右主安装节上，所述左辅助支柱连接在左辅助安装节上，所述右辅助支柱连接在右辅助安装节上；所述试验装置包括承力墙和设置在附件传动机匣上的加载板，所述安装拉杆、左辅助支柱、右辅助支柱分别通过连接件连接在承力墙上；在所述左主安装节、右主安装节的锥面上沿圆周方向均匀设置多处第一应变计，在左辅助支柱、右辅助支柱和承力墙连接的连接件上分别在对称位置开设凹槽，所述凹槽的长度延伸至覆盖所述连接件的受力中点处，在连接件受力中点两侧的凹槽内分别粘贴第二应变计。
2.根据权利要求1所述的涡桨发动机安装系统载荷分配试验装置，其特征在于，所述第一应变计分别设置在左主安装节、右主安装节的锥面中部。
3.根据权利要求1或2所述的涡桨发动机安装系
4.根据权利要求1所述的涡桨发动机安装系统载荷分配试验装置，其特征在于，左辅助支柱、右辅助支柱和承力墙连接的连接件为连接销钉，所述凹槽贯穿连接销钉长度方向。
5.一种采用如权利要求1～4任意一项所述的试验装置进行涡桨发动机安装系统载荷分配的试验方法，其特征在于，分别对第一应变计、第二应变计进行标定，通过分级施加载荷，得到应变量和载荷之间的函数关系；之后使发动机安装系统恢复至正常状态，进行载荷分配试验，结合第一应变计、第二应变计的应变量得出相应载荷。
6.根据权利要求5所述的涡桨发动机安装系统载荷分配的试验方法，其特征在于，第一应变计的标定过程为：将涡桨发动机燃烧室机匣端起吊，将左辅助支柱、右辅助支柱从左辅助安装节和右辅助安装节上脱开，使涡桨发动机保持水平位置摆放，对涡桨发动机依次施加X、Y、Z方向的载荷，分别实现对X方向、Y方向和Z方向的加载标定。
7.根据权利要求6所述的涡桨发动机安装系统载荷分配的试验方法，其特征在于，Y方向的加载标定为：采用一根两端分别连接在附件传动机匣安装边上的钢丝绳，Y方向载荷施力在钢丝绳上，Y方向载荷与左主安装节、右主安装节同轴。
8.根据权利要求6所述的涡桨发动机安装系统载荷分配的试验方法，其特征在于，Z方向的加载标定为：Z方向载荷施加在附件传动机匣上，施力点位于左主安装节中心和右主安装节中心所在的竖直平面上。
9.根据权利要求5所述的涡桨发动机安装系统载荷分配的试验方法，其特征在于，第二应变计的标定过程为：设置一固定支架，所述固定支架包括固定底板和顶框，所述顶框和固定底板平行布置，所述固定底板上设有单耳片，将所述左辅助支柱或右辅助支柱竖直放置且一端通过开设凹槽的所述连接件连接在单耳片上、另一端连接在顶框上，沿左辅助支柱或右辅助支柱轴向施加载荷。
10.根据权利要求9所述的涡桨发动机安装系统载荷分配的试验方法，其特征在于，固定底板上还设有压板组件对单耳片进行压紧固定。
...【技术特征摘要】
1.一种涡桨发动机安装系统载荷分配试验装置，应用于发动机的承力系统，其特征在于，所述承力系统包括附件传动机匣、压气机机匣、燃烧室机匣、左主安装节、右主安装节、左辅助安装节和右辅助安装节，所述安装系统包括左辅助支柱、右辅助支柱和两组拉杆组件，所述拉杆组件包括三根安装拉杆，拉杆组件的第一端为三根安装拉杆的汇聚端，各拉杆组件的第一端分别连接在左主安装节、右主安装节上，所述左辅助支柱连接在左辅助安装节上，所述右辅助支柱连接在右辅助安装节上；所述试验装置包括承力墙和设置在附件传动机匣上的加载板，所述安装拉杆、左辅助支柱、右辅助支柱分别通过连接件连接在承力墙上；在所述左主安装节、右主安装节的锥面上沿圆周方向均匀设置多处第一应变计，在左辅助支柱、右辅助支柱和承力墙连接的连接件上分别在对称位置开设凹槽，所述凹槽的长度延伸至覆盖所述连接件的受力中点处，在连接件受力中点两侧的凹槽内分别粘贴第二应变计。
2.根据权利要求1所述的涡桨发动机安装系统载荷分配试验装置，其特征在于，所述第一应变计分别设置在左主安装节、右主安装节的锥面中部。
3.根据权利要求1或2所述的涡桨发动机安装系统载荷分配试验装置，其特征在于，左主安装节上第一应变计设置数量、右主安装节上第一应变计设置数量均为四个。
4.根据权利要求1所述的涡桨发动机安装系统载荷分配试验装置，其特征在于，左辅助支柱、右辅助支柱和承力墙连接的连接件为连接销钉，所述凹槽贯穿连接销钉长度方向。
5.一种采用如权利要求1～4任意一项所述的试验装置进行涡桨发动机安装系统载荷分配的试验方法，其特征在于，分别对第一应变计、...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈秀利，朱孟宇，黄艳松，李桃，周娇君，赵林，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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