[發明專利]質心動態修正法進行飛機螺旋槳動平衡的方法

有效

• 申請號: 201410310793.7
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104019943A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 孟現召;張洪濤;郭躍進;張紹群;蔣平清;唐曉波
• 申請（專利權）人: 中國民用航空飛行學院
• 主分類號: G01M1/38
• 分類號: G01M1/38
• 代理公司: 河南廣文律師事務所 41124
• 代理人: 王自剛

技術領域

本發明涉及一種航空器維修技術領域技術，特別是用一種質心動態修正法進行飛機螺旋槳動平衡的方法。

背景技術

在目前的通用航空界，螺旋槳式動力裝置以其良好的低速經濟性使其仍獲得較為廣泛的應用。但作為一高速旋轉部件，制造和裝配等工序中的誤差使螺旋槳在裝機后不可避免地產生靜不平衡和動不平衡，使螺旋槳在高速旋轉過程中產生振動；這種振動除了使航空器上乘員感到不適外，還使航空器相關部件承受很大的交變載荷，造成結構疲勞破壞，所以必須對螺旋槳進行動平衡配平以降低其振動值水平。

螺旋槳振動的原因是由于其質心偏離旋轉中心造成的質量不平衡以及螺旋槳各槳葉上氣動力不一致造成的氣動不平衡，這兩種不平衡均可通過螺旋槳動平衡操作進行抑制。在螺旋槳安裝到發動機上以后受發動機轉子質量偏心的影響，實際上最終測量到的振動是由螺旋槳動不平衡與發動機轉子動不平衡二者的合成。在這個由螺旋槳與發動機轉子組成的轉子系統中，總質量和偏心距等數據是無法測量的，所以工程上用振動值測試儀直接測量螺旋槳的實際振動值來進行動平衡配平。

振動值測試儀能夠根據測量出螺旋槳的振動值并計算出擬安裝配重的質量m和安裝位置（輕點位置）。將擬安裝配重安裝在螺旋槳槳轂的輕點位置上以后，實際配平效果取決于這些配重的離心力f=?mω²r的大小。由于在不同型號的螺旋槳之間，配重安裝位置與螺旋槳旋轉中心之間的距離r是不同的，就是說相同質量的配重片安裝在不同型號的螺旋槳上在特定轉速下所產生的離心力f是不同的；反之亦可說在不同型號的螺旋槳上相同的振動值水平需要安裝的配重質量m是不同的。正是由于無法事先掌握實際待配平螺旋槳上輕點與螺旋槳旋轉中心之間的距離r，振動值測試儀只能依靠其內置的通用模型估算一個r，這就產生了計算誤差。

而對于輕點位置，雖然對于擬配平螺旋槳轉子系統來說輕點位置是確定的，但從總體統計的角度來講輕點位置是隨機的。對于一副擬配平的螺旋槳，其質輕點可能位于360°范圍內的任何點鐘位置，顯然在螺旋槳槳轂周緣上沿周向鉆出無限多個螺釘安裝孔來匹配配重的安裝是不可能的，實際上在螺旋槳槳轂上用來安裝配重片的標準安裝位置確實只有特定的幾個，這就導致實際輕點位置與槳轂上給出標準安裝位置能恰好重合的概率很小，如果直接將配重片安裝在最接近的標準安裝位置上，勢必出現安裝誤差。

振動值測試儀作為一種通用型儀器，不可能涵蓋所有型號螺旋槳的特征數據，更不可能先知先覺預測將來新生產螺旋槳的特征數據，所以計算誤差和安裝誤差的存在是不可避免的，這使得振動值測試儀只能采用“逐次逼近法”進行多次試配平，導致在實際工程實踐中采用傳統配平方法的實際效果存在很大的不確定性，往往只能是在振動值測試儀的指揮下不斷重復“測試-配平-再測試”的循環，費時費力，而且時常出現越配平振動值越大的反配平現象，配平難度大，對操作者的練程度和工作經驗要求高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種質心動態修正法進行飛機螺旋槳動平衡的方法，針對目前在工程上使用振動值測試儀按照傳統配平方法進行螺旋槳動平衡配平時實際效果存在不確定性的問題，在采用新方法進行飛機螺旋槳動平衡時可100%保證一次性配平成功，達到事半功倍的良好效果。

為了實現解決上述技術問題的目的，本發明的一種質心動態修正法進行飛機螺旋槳動平衡的方法，步驟如下：

（一）步驟一：用矢量分解的方法將擬安裝在任意位置的一個配重分解到兩個標準安裝位置上，減小安裝誤差；

本步驟是運用矢量合成與分解原理將擬安裝在輕點位置的一個配重分成兩個分配重分別安裝在螺旋槳槳轂上的兩個相鄰的標準安裝位置上，使這兩個分配重的合成效果相當于安裝在指定輕點位置上的擬安裝的原配重的配平效果；這樣解決了需要安裝配重的實際位置即輕點位置與槳轂上的能夠安裝配重的位置即標準安裝位置不一致的難題；實現方法如下：

1）將螺旋槳的兩槳葉水平放置，以槳轂正上方位置為基準參照點，逆時針按照鐘表表盤上點鐘位置的劃分方法依次劃出12個位置，即12個點鐘位置；則槳葉位于3、9點鐘位置，槳轂上能夠安裝配重片的標準位置位于2、4、8、10四個點鐘位置附近；分別設四個點鐘位置上固定螺釘孔位置為P₂、P₄、P₈、P₁₀；