[發明專利]起飛/中止起飛時飛機機輪軸承工況的模擬試驗方法

有效

• 申請號: 201410594171.1
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104344958B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: 鄧偉林;張煒;馬曉軍
• 申請（專利權）人: 西安航空制動科技有限公司
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

1.一種起飛/中止起飛時飛機機輪軸承工況的模擬試驗方法，通過軸承試驗機的加載裝置進行所述的飛機機輪軸承靜態載荷模擬試驗；所述的軸承試驗機的加載裝置包括液壓缸、固定板、載荷傳感器、立柱、活動板、橡膠輪、加載頭、加載軸、制動器和制動盤；加載裝置通過立柱固定在地基板的上表面；固定板固定在立柱頂端端面上；液壓缸安裝在所述固定板上表面的幾何中心，并使該液壓缸的伸縮桿穿過固定板后位于該固定板的下表面與活動板上表面之間；所述活動板水平安裝在所述立柱的中部，并以立柱為導軌上下移動；所述活動板上表面幾何中心安裝有載荷傳感器；所述活動板下表面有導軌槽，加載頭的加載基板安裝在該導軌槽內；在液壓缸的伸縮桿的端面與活動板之間固定安裝載荷傳感器；加載軸的兩端分別固定在加載頭的兩個加載臂上；試驗軸承安裝在加載軸的中部；橡膠輪套裝在所述試驗軸承的外圈上；制動盤套裝在加載軸上，并且該制動盤上的法蘭與橡膠輪的一個端面固定連接；所述制動盤的制動碟片位于制動器的制動夾片中；所述制動器的上端固定在加載頭內加載基板的下表面；

其特征在于，起飛/中止起飛時飛機機輪軸承工況的模擬試驗的步驟是：

步驟1：起飛模擬試驗，模擬飛機重負荷起飛狀態；具體是：

第一步：測量并記錄試驗前軸承游隙，安裝試驗軸承；試驗軸承一組兩套對稱安裝在橡膠輪內，試驗軸承的外圈固定在鋼圈內，內圈固定安裝在加載軸上；加載軸兩端通過軸套安裝在加載頭的加載臂上；在各軸承內圈表面粘貼熱電偶，并將該熱電偶與數據采集器通過導線連接；

第二步：載荷傳感器調零；提升加載裝置活動板的高度，使安裝在該活動板下方的橡膠輪處于懸空狀態；因活動板及加載頭的自重，垂直加載時所述自重的重力將作為垂直載荷的一部分施加于試驗軸承上，因此在橡膠輪處于懸空狀態下，調整載荷傳感器至零位；

第三步：調整試驗機至加載的臨界狀態；通過加載油缸推動加載活動板以1mm/s的速度向下移動；通過加載活動板調整安裝在加載頭上的橡膠輪的位置，使該橡膠輪的圓周表面與靜止的鼓輪的圓周表面接觸；

第四步：模擬起飛試驗；

Ⅰ確定加載試驗的參數：所述的加載試驗參數包括：油缸輸出的工作壓力和試驗軸承的試驗載荷；

根據橡膠輪的線速度與鼓輪的線速度相同的原理，得到公式：

橡膠輪直徑×π×軸承的最高工作轉速＝鼓輪直徑×π×鼓輪轉速度

通過所述公式確定鼓輪的轉速；

橡膠輪的轉速與軸承的轉速相同；三相交流變頻調速異步電機的轉速與鼓輪的轉速相同；

Ⅱ試驗軸承進行轉速和載荷譜加載試驗：試驗中：

加大加載油缸進口處的油壓，使油缸輸出的工作壓力在0～6s內線性增加至8.18MPa，向位于鼓輪內的軸承施加試驗載荷，所施加的試驗載荷為徑向載荷；使所述作用在試驗軸承的試驗載荷在0～6s內線性加載至504KN，并保持6秒；保持6秒后進行線性卸載，在14秒內線性卸載至0KN；

在進行載荷譜加載的同時進行轉速譜加載，當軸承載荷達到504KN時，鼓輪在0～18秒內線性加速，并在第18秒時達到256rpm，同時使試驗軸承轉速為額定試驗轉速1237rmp，并保持該轉速2秒；當軸承載荷卸載至0KN時，通過控制制動器夾緊制動盤20，6秒內使試驗軸承停止轉動；

第五步：試驗軸承卸載并止轉后，向上移動加載頭使得橡膠輪離開鼓輪；拆卸試驗軸承并采用常規方法檢測該軸承的有無裂紋、變形，有無疲勞剝落或剝落深度、面積大小，以及分析在載荷及轉速的作用下試驗軸承內圈的溫度變化曲線，測量和記錄實驗后游隙；

按常規方法分析所測量記錄的數據，若判定試驗軸承失效則試驗結束，反之進行步驟2；

步驟2：模擬中止起飛試驗，模擬飛機中止起飛時軸承工況；所述的中止起飛模擬試驗內容包括試驗軸承在載荷下有無裂紋、變形，有無疲勞剝落或剝落深度、面積大小，以及在載荷及轉速的作用下試驗軸承內圈的溫度變化曲線，試驗前后游隙變化；

試驗過程如下：

第一步：測量并記錄試驗前軸承游隙，安裝試驗軸承；所述測量并記錄試驗前軸承游隙，安裝試驗軸承的過程與步驟1中的第一步相同；

第二步：載荷傳感器調零；所述載荷傳感器調零的過程與步驟1中的第二步相同；

第三步：調整試驗機至加載的臨界狀態；所述調整試驗機至加載的臨界狀態的過程與步驟1中的第三步相同；

第四步：中止起飛模擬試驗；

Ⅰ確定加載試驗的參數：所述的加載試驗參數包括：油缸輸出的工作壓力、試驗軸承的試驗載荷；

按步驟1第四步的方法確定各試驗參數；

Ⅱ對試驗軸承進行轉速和載荷譜加載試驗:試驗中：

啟動三相交流變頻調速異步電機，通過離合器和聯軸器帶動鼓輪旋轉；通過數據采集器采集熱電偶的數據；通過載荷傳感器監測所施加在試驗軸承上的載荷；

加大加載油缸進口處的油壓，使油缸輸出的工作壓力在0～6s內線性增加至8.18MPa，向位于鼓輪內的軸承施加試驗載荷，所施加的試驗載荷為徑向載荷；使作用在試驗軸承的試驗載荷在0～6s內線性加載至504KN，并保持40秒；保持40秒后進行線性卸載，在6秒內線性卸載至0KN；

在進行載荷譜加載的同時進行轉速譜加載，當軸承載荷達到504KN時，鼓輪在0～20秒內線性加速，并在第20秒時達到256rpm，同時使試驗軸承轉速為額定試驗轉速1237rmp；當軸承轉速達到試驗轉速1237rpm時，控制三相交流變頻調速異步電機對鼓輪進行線性減速，在20秒內減速至停止轉動；

第五步：試驗軸承卸載并止轉后，向上移動加載頭使得橡膠輪離開鼓輪；拆卸試驗軸承并采用常規方法檢測該軸承的有無裂紋、變形，有無疲勞剝落或剝落深度、面積大小，測量和記錄實驗后游隙；采用常規方法對數據采集器采集到的熱電偶的數據進行分析；至此完成對軸承的起飛與中止起飛模擬試驗。

2.如權利要求1所述一種起飛/中止起飛時飛機機輪軸承工況的模擬試驗方法，其特征在于，模擬起飛試驗時，油缸輸出的工作壓力通過公式(1)確定：

P=4FπD2×10-6---(7)]]>

式中：D是液壓缸內徑，單位為m；F是液壓缸推力，單位為N；P是工作壓力，單位為MPa；

試驗軸承的試驗載荷與該試驗軸承的額定載荷相同。