[發明專利]有限空間下支承系統動柔度測試的加載方法

有效

• 申請號: 201310534425.6
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103575490A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 李健;李成剛;王德友;宛春博;劉聰
• 申請（專利權）人: 東北大學;中國航空工業集團公司沈陽發動機設計研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種有限空間下支承系統動柔度測試的加載方法，其特征在于該加載方法采用加載動態載荷裝置，所述的加載動態載荷裝置，包括徑向力加載杠桿，徑向力加載杠桿一端與底座相鉸接，另一端與假軸固定連接，在徑向力加載杠桿上設置有推力桿，推力桿一端與徑向力加載杠桿相鉸接，另一端與振動臺相鉸接，在推力桿上設置有力傳感器；測量狀態下徑向力加載杠桿與推力桿相垂直，且在同一水平面內；該加載方法包括如下步驟：

步驟一：測量振動臺施加在徑向力加載杠桿上的簡諧激振力與支點位移之間的對應關系；

將拆除掉原軸及渦輪的試驗機匣通過安裝節固定在機匣支撐底座上，使試驗機匣的邊界條件同實際工況下的機匣相一致；將加載動態載荷裝置的假軸與試驗機匣的軸承座內的軸承相連接，假軸的直徑、材質和表面加工要求與原軸一致，假軸的長度與軸承的寬度相同，假軸與軸承的連接方式與原軸和軸承的連接方式相同；

開啟加載動態載荷裝置的振動臺，對試驗機匣的軸承施加動態載荷，加載動態載荷裝置的力傳感器測得振動臺加載的激振力信號，該信號對應的力是振動臺施加在徑向力加載杠桿上的簡諧激振力，通過位移傳感器測量支點在此簡諧激振力作用下的位移，此支點為假軸與軸承、軸承座及試驗機匣三者作為一個整體的接觸點，即是假軸與軸承的接觸點，此支點位移為軸承、軸承座及試驗機匣三者作為一個整體的位移；

通過多通道數據采集系統對力傳感器和位移傳感器測得的信號進行同步采集，然后對采集的信號進行處理，從而繪制“力－位移滯回曲線”；得到振動臺施加在徑向力加載杠桿上的簡諧激振力與支點位移之間的對應關系；

步驟二：采用載荷標定方法測量振動臺施加在徑向力加載杠桿上的簡諧激振力與支點所受載荷之間的對應關系；

將加載動態載荷裝置的假軸固定在夾鉗上，在假軸的兩側對稱設置有力標定后的力標定傳感器，夾鉗固定在力標定傳感器上，力標定傳感器固定在力標定座上；力標定傳感器由開孔板與設置在孔邊緣的應變片組成；力標定傳感器力標定過程：對開孔板上與夾鉗固定連接的位置施加拉、壓力，并同時記錄孔邊緣的應變片的應變值，得到孔邊緣應變片的應變值與開孔板上與夾鉗固定連接的位置受到的拉、壓力之間的對應關系；由于開孔板上與夾鉗固定連接的位置受到的拉、壓力與假軸對夾鉗的力相同，即得到力標定傳感器的應變片的應變值與假軸對夾鉗的力之間的對應關系；

開啟加載動態載荷裝置的振動臺，對徑向力加載杠桿施加簡諧激振力，通過力傳感器和力標定傳感器得到振動臺對徑向力加載杠桿施加的簡諧激振力與力標定傳感器的應變片的應變值之間的關系；徑向力加載杠桿通過其一端的假軸將力傳遞給夾鉗，夾鉗將力傳遞至力標定傳感器的開孔板，通過已知的力標定傳感器的應變片的應變值與假軸對夾鉗的力之間的對應關系和振動臺對徑向力加載杠桿施加的簡諧激振力與力標定傳感器的應變片的應變值之間的關系，得到假軸對夾鉗的力與振動臺對徑向力加載杠桿施加的簡諧激振力之間的關系；本步驟中的加載動態載荷裝置與步驟一中的加載動態載荷裝置相同，所以此時假軸對夾鉗的力與步驟一中假軸對支點施加的力相同，步驟一中假軸對支點施加的力與支點所受的載荷相同，故得到振動臺對徑向力加載杠桿施加的簡諧激振力與支點所受的載荷之間的對應關系；

步驟三：測得一個支點的動柔度；

通過步驟一中得到的加載動態載荷裝置的振動臺施加在徑向力加載杠桿上的簡諧激振力與支點位移之間的對應關系和步驟二中得到的振動臺施加在徑向力加載杠桿上的簡諧激振力與支點所受載荷之間的對應關系，得出支點所受載荷與在此載荷作用下的支點位移之間的對應關系，最終實現一個支點的動柔度的測試；

步驟四：測得所有支點的動柔度；

更換步驟一與步驟二中的加載動態載荷裝置的假軸，更換的假軸的直徑、材質和表面加工要求與實際工況下機匣內的其他軸承座內的部分原軸一致，假軸的長度與軸承的寬度相同，假軸與軸承的連接方式與原軸和軸承的連接方式相同，重復步驟一～三，依次測得支承系統內所有支點的動柔度。

2.根據權利要求1所述的有限空間下支承系統動柔度測試的加載方法,其特征在于所述加載動態載荷裝置的推力桿采用分段結構，且各段之間通過鎖緊機構相連接。

3.根據權利要求2所述的有限空間下支承系統動柔度測試的加載方法,其特征在于所述加載動態載荷裝置的力傳感器采用貼片式力傳感器，所述推力桿的一段采用空心結構，力傳感器的感應貼片設置在空心結構外部。