[發(fā)明專利]一種用于飛機(jī)襟翼可靠性試驗(yàn)的載荷隨動(dòng)加載系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410283067.0
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN104048874A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫中超;喻天翔;李浩遠(yuǎn);宋筆鋒;崔衛(wèi)民
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/02
• 分類號(hào): G01N3/02;G01M13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛機(jī)可靠性試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于飛機(jī)襟翼可靠性試驗(yàn)的載荷隨動(dòng)加載系統(tǒng)。

背景技術(shù)

襟翼機(jī)構(gòu)是飛機(jī)的重要增升裝置，其主要用于延緩機(jī)翼上的氣流分離，提高了飛機(jī)的臨界迎角，并增大機(jī)翼的升力系數(shù)。襟翼機(jī)構(gòu)的可靠性直接關(guān)系到飛機(jī)飛行安全，為暴露襟翼機(jī)構(gòu)的潛在失效模式，并提高其可靠性水平，必須對襟翼機(jī)構(gòu)進(jìn)行可靠性試驗(yàn)；而襟翼運(yùn)動(dòng)過程中所受的氣動(dòng)力載荷是影響其運(yùn)動(dòng)功能可靠性的主要因素。另外，襟翼機(jī)構(gòu)體積大、重量大、結(jié)構(gòu)和功能原理復(fù)雜，因此襟翼氣動(dòng)力載荷的隨動(dòng)加載就成了其可靠性試驗(yàn)的核心內(nèi)容。

現(xiàn)有技術(shù)中，在論文《飛機(jī)結(jié)構(gòu)可動(dòng)翼面試驗(yàn)加載方法》中提出了雙作動(dòng)筒加載方案，翼面運(yùn)動(dòng)過程中，翼面位置傳感器實(shí)時(shí)讀取翼面位置信息，控制系統(tǒng)根據(jù)翼面位置信息及其與各作動(dòng)筒壓力的曲線關(guān)系實(shí)時(shí)調(diào)整各個(gè)作動(dòng)筒液壓壓力的大小，使各個(gè)作動(dòng)筒合力的大小、方向與所需加載的載荷相吻合。其缺點(diǎn)是：(a)能實(shí)現(xiàn)的隨動(dòng)加載范圍較小，不適用于襟翼、艙門等需實(shí)現(xiàn)較大范圍收放的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；(b)每個(gè)加載點(diǎn)均需安裝一套隨動(dòng)加載系統(tǒng)，難以適應(yīng)較多加載點(diǎn)的情況。

中國第201210528949.X號(hào)專利、第201120541107.9號(hào)專利、第201120000929.6號(hào)專利等提出了移動(dòng)作動(dòng)筒方案，其功能原理相近，能較好地適應(yīng)較大范圍加載的情況，但其缺點(diǎn)為：(a)不能分別控制各個(gè)加載點(diǎn)所受載荷的方向；(b)若要滿足大范圍隨動(dòng)加載的要求，則需要較大長度的液壓作動(dòng)筒，適用性較差。

中國第201110430890.6號(hào)專利設(shè)計(jì)了一種基于伺服電機(jī)和鋼索的隨動(dòng)加載系統(tǒng)，但該方案僅能控制載荷的大小和方向，不能控制載荷作用點(diǎn)，僅適用于單點(diǎn)簡單載荷的加載。該方案的圓柱式導(dǎo)桿強(qiáng)度和剛度低，導(dǎo)桿與滑塊為滑動(dòng)摩擦且接觸面過短，難以承受較大的傾覆力矩，易造成卡滯故障。另外，該方案的導(dǎo)桿豎直放置，大范圍隨動(dòng)加載情況下所需的導(dǎo)桿長度較長。由此，該方案難以適應(yīng)飛機(jī)襟翼等承受復(fù)雜大載荷的大范圍隨動(dòng)加載情況。

鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本創(chuàng)作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于飛機(jī)襟翼可靠性試驗(yàn)的載荷隨動(dòng)加載系統(tǒng)，用以克服上述技術(shù)缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于飛機(jī)襟翼可靠性試驗(yàn)的載荷隨動(dòng)加載系統(tǒng)，其包括承重墻，其特征在于，其還包括支撐構(gòu)件、載荷加載調(diào)整單元、載荷檢測與調(diào)整單元，其中，

襟翼安裝在機(jī)翼上，機(jī)翼在其翼根處安裝在承重墻上；

上述支撐構(gòu)件包括兩根立柱和橫梁，其支撐上述載荷加載調(diào)整單元、載荷檢測與調(diào)整單元；

上述載荷加載單元包括力矩電機(jī)、鋼索，上述力矩電機(jī)設(shè)置在上述支撐構(gòu)件上，對襟翼施加作用力，上述鋼索與力矩電機(jī)連接，將加載力傳導(dǎo)至上述載荷檢測與調(diào)整單元；

上述載荷檢測與調(diào)整單元，其包括角度傳感器、滑軌組件和滑車組件，上述角度傳感器設(shè)置在于襟翼相連接的扭力桿上，實(shí)時(shí)檢測襟翼的角度，并傳輸至一控制器中，上述控制器控制上述載荷檢測與調(diào)整單元?jiǎng)幼鳎?/p>

上述滑車組件設(shè)置在滑軌組件上，并且滑車組件與上述鋼索連接，上述滑軌組件與上述支撐構(gòu)件連接。

進(jìn)一步，上述滑軌組件包括一滑軌、兩個(gè)滑車、兩個(gè)伺服電機(jī)、兩根絲杠、兩個(gè)線位移傳感器，上述滑軌兩端分別安裝有一個(gè)伺服電機(jī)、一根絲杠和一個(gè)線位移傳感器；

上述伺服電機(jī)通過絲杠驅(qū)動(dòng)滑車沿滑軌運(yùn)動(dòng)；

上述限位傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測滑車在滑軌上的位置。

進(jìn)一步，上述滑車組件包括絲杠螺母、滑輪、滑車主體以及滾輪，上述滑車主體上端安裝有絲杠螺母，用于與絲杠連接；其下端安裝有滑輪，用于繞過上述鋼索；上述滑車主體兩側(cè)分別安裝有4個(gè)呈矩形布置的滾輪，各滾輪的內(nèi)側(cè)設(shè)置有凸緣。

進(jìn)一步，上述滑軌由3個(gè)橫截面為“T”形的構(gòu)件組合而成，并形成兩個(gè)條形槽；兩個(gè)滑車分別安裝在滑軌的兩個(gè)條形槽內(nèi)。

進(jìn)一步，上述鋼索的一端通過杠桿機(jī)構(gòu)與襟翼連接，鋼索與杠桿機(jī)構(gòu)之間安裝有拉力傳感器；

上述鋼索的另一端分別繞過滑車和滑輪，最終連接到絞盤上，上述絞盤由力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

進(jìn)一步，還包括一襟翼驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其安裝在上述承重墻上上，通過扭力桿驅(qū)動(dòng)襟翼運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步，上述立柱和橫梁構(gòu)成“門”形支撐結(jié)構(gòu)，并分別由兩根槽鋼等型材焊接而成，橫梁上安裝有滑輪。

進(jìn)一步，上述滑軌在其兩端分別通過兩個(gè)滑軌接頭呈傾斜方式安裝于上述支撐構(gòu)件上。