[發明專利]一種前起落架鉸點力測試裝置及載荷標定方法

有效

• 申請號: 201911266044.8
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN111169653B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 李霄;楊正權;陳熠
• 申請（專利權）人: 中國飛機強度研究所
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種前起落架鉸點力測試裝置，前起落架鉸點包括兩個前鉸點(10)、兩個后鉸點(13)、斜撐桿鉸點(11)和鎖撐桿鉸點(12)，其特征在于，所述測試裝置包括：承力立柱(1)、吊籃(6)、第二加載作動器(2)、三向力傳感器(8)、第一加載作動器(18)、第一力傳感器(17)、導向滑輪(16)和飛輪(19)；

所述承力立柱(1)為框體結構，第二加載作動器(2)的一端與承力立柱(1)的上框體連接，另一端與吊籃(6)的上端連接；第二加載作動器(2)向吊籃(6)施加垂向方向作用力；

前起落架(14)的兩個前鉸點(10)、兩個后鉸點(13)、斜撐桿鉸點(11)和鎖撐桿鉸點(12)處分別設置有三向力傳感器(8)；各三向力傳感器(8)的上端面與吊籃(6)底面連接，下端面與對應鉸點處前起落架的鉸點支座(9)連接；

前起落架(14)的機輪(15)下方設置有飛輪(19)；在進行擺振試驗時，飛輪(19)用以模擬飛機航向滑跑速度；

第一加載作動器(18)一端固定，另一端與第一力傳感器(17)的一端連接；在進行航向方向測試時，第一力傳感器(17)的另一端通過柔性繩與機輪(15)中心連接，第一加載作動器(18)通過柔性繩對機輪(15)施加航向方向作用力；在進行側向方向測試時，第一力傳感器(17)的另一端與柔性繩連接，柔性繩繞過導向滑輪(16)后與機輪(15)中心連接，第一加載作動器(18)通過柔性繩對機輪(15)施加側向方向作用力；

兩個前鉸點(10)和兩個后鉸點(13)處安裝的三向力傳感器的中心點位于水平方向同一圓周上，圓周半徑的安裝誤差△R小于1mm；

其中，航向方向為水平方向，垂向方向為豎直方向，側向方向垂直于水平方向和豎直方向。

2.根據權利要求1所述的前起落架鉸點力測試裝置，其特征在于，所述測試裝置還包括導軌(3)，導軌(3)位于承力立柱(1)豎直方向相對的兩側框體的內側，以便于吊籃(6)沿導軌(3)在豎直方向滑動。

3.根據權利要求2所述的前起落架鉸點力測試裝置，其特征在于，所述測試裝置還包括導向滾輪(5)，導向滾輪(5)安裝于吊籃(6)的兩側，吊籃(6)通過導向滾輪(5)沿導軌(3)在豎直方向滑動；導向滾輪(5)和導軌(3)以將吊籃(6)的運動方向約束在豎直方向。

4.根據權利要求2所述的前起落架鉸點力測試裝置，其特征在于，所述測試裝置還包括試驗夾具(7)，試驗夾具(7)安裝于吊籃(6)底部；三向力傳感器(8)的上端面與試驗夾具(7)連接。

5.根據權利要求2所述的前起落架鉸點力測試裝置，其特征在于，所述測試裝置還包括安裝座，第一加載作動器(18)一端與安裝座轉動連接；且第一加載作動器(18)可沿安裝座在豎直方向運動。

6.根據權利要求1所述的前起落架鉸點力測試裝置，其特征在于，所述第二加載作動器(2)和第一加載作動器(18)均為作動筒。

7.一種前起落架鉸點力載荷標定方法，利用權利要求1至6任一項所述的測試裝置，其特征在于，所述載荷標定方法包括：

提供測試裝置：在前起落架(14)兩個前鉸點(10)、兩個后鉸點(13)、斜撐桿鉸點(11)和鎖撐桿鉸點(12)處分別設置三向力傳感器(8)；各三向力傳感器(8)的上端面與吊籃(6)底部的試驗夾具(7)連接，下端面與對應鉸點處起落架的鉸點支座(9)連接；

載荷標定：通過第二加載作動器(2)對前起落架施加n級垂向標定載荷F_zj，j＝1，2，3……n；讀取各三向力傳感器(8)在各級垂向標定載荷作用下在豎直方向的作用力，并計算各級垂向標定載荷所對應的三向力傳感器(8)在豎直方向的合力p_zj；建立n級垂向標定載荷與n級垂向標定載荷對應的三向力傳感器輸出的第一關系矩陣；再根據判據條件公式，對第一關系矩陣進行迭代計算，得出各三向力傳感器在垂向方向的輸出特性校正參數；

通過第一加載作動器(18)對前起落架施加n級航向標定載荷F_xj、側向標定載荷F_yj；讀取各三向力傳感器(8)在各級航向標定載荷、側向標定載荷作用下在航向方向、側向方向的作用力，并計算各級航向標定載荷、側向標定載荷所對應的三向力傳感器(8)在航向方向的合力p_xj、側向方向的合力p_yj；分別建立n級航向標定載荷與n級航向標定載荷對應的三向力傳感器輸出的第二關系矩陣、n級側向標定載荷與n級側向標定載荷對應的三向力傳感器輸出的第三關系矩陣；再依據判據條件公式，對第二關系矩陣和第三關系矩陣，進行迭代計算，獲取各三向力傳感器在航向方向、側向方向的輸出特性校正參數；

其中，判據條件公式為

a表示垂向方向z、航向方向x或側向方向y；

鉸點力計算：施加標定載荷后，讀取各三向力傳感器在標定載荷施加方向的分力，然后通過對應的標定載荷施加方向的輸出特性校正參數進行修正，計算出鉸點力。