[發明專利]一種加載預應力的箭載設備振動試驗系統及試驗方法

在審

• 申請號: 202011338423.6
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112378608A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 吳丹;鄧長華;宋少偉;雷詩瑩;王旭陽;李小剛;吳瓊
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 鄭麗紅

本發明提供一種加載預應力的箭載設備振動試驗系統及試驗方法，解決現有箭載設備同時模擬靜載和動載時，存在試驗系統復雜、試驗成本較高、實際操作復雜的問題。該加載預應力的箭載設備振動試驗系統包括振動臺、夾具、彈性繩、測力計、力傳遞繩、龍門架、砝碼和定滑輪；箭載設備通過夾具安裝在振動臺上，振動臺用于提供試驗動載荷；彈性繩的一端與箭載設備的預應力加載位置連接，另一端與測力計連接；定滑輪為N個，其設置在龍門架上，且能夠沿龍門架上下或左右移動，從而調節預應力的加載方向；力傳遞繩的一端與測力計連接，另一端穿過N個定滑輪，末端懸掛砝碼，砝碼用于提供試驗靜載荷。

技術領域

本發明屬于箭載設備振動試驗領域，具體涉及一種加載預應力的箭載設備振動試驗系統及試驗方法。

背景技術

箭載設備在火箭飛行過程中，除了要經受氣動噪聲或發動機振動產生的動態載荷外，還需要承受因自身過載、相連設備過載或安裝等帶來的靜態載荷。為了在試驗室考核箭載設備在靜態和動態載荷環境下的結構可靠性，一般采用靜力試驗或加速度試驗考核靜態載荷作用下的結構可靠性，采用振動試驗來考核動態載荷環境下的結構可靠性，由于這兩種試驗分開進行，導致無法暴露箭載設備在靜載和動載同時作用下的結構缺陷，從而給箭載設備的結構可靠性帶來隱患。目前，雖然有將振動臺固定在加速度試驗機上同時模擬靜載和動載的試驗裝置，也有在振動臺上安裝液壓加載系統施加靜載來同時模擬靜載和動載的試驗方法，但是，由于這兩種方式試驗系統復雜、試驗費用昂貴、實際操作復雜，導致箭載設備極少能夠進行靜載和動載同時加載的試驗。

發明內容

本發明的目的是解決現有箭載設備同時模擬靜載和動載時，存在試驗系統復雜、試驗成本較高、實際操作復雜的問題，提供一種加載預應力的箭載設備振動試驗系統及試驗方法。

為實現以上發明目的，本發明的技術解決方案是：

一種加載預應力的箭載設備振動試驗系統，包括振動臺、夾具、彈性繩、測力計、力傳遞繩、龍門架、砝碼和定滑輪；所述箭載設備通過夾具安裝在振動臺上，振動臺用于提供試驗動載荷；所述彈性繩的一端與箭載設備的預應力加載位置連接，另一端與測力計連接；所述定滑輪為N個，其設置在龍門架上，且能夠沿龍門架上下或左右移動，從而調節預應力的加載方向，其中，N≥1；所述力傳遞繩的一端與測力計連接，另一端穿過N個定滑輪，末端懸掛砝碼，砝碼用于提供試驗靜載荷。

進一步地，所述預應力加載方向的調節范圍為0～90°。

進一步地，所述龍門架設置在振動臺上方，所述定滑輪安裝在龍門架橫梁或龍門架立柱上。

進一步地，所述龍門架上設置有兩個定滑輪，分別為第一定滑輪和第二定滑輪，所述力傳遞繩依次穿過第一定滑輪和第二定滑輪，通過第一定滑輪和第二定滑輪的位置調節調節預應力加載方向。

進一步地，所述力傳遞繩穿過定滑輪后至少延伸10cm，使得測力計與定滑輪的距離不少于10cm，所述砝碼與地面的距離在10cm～50cm之間。

進一步地，所述彈性繩(3)的伸長量不超過5cm。

同時，本發明還提供一種加載預應力的箭載設備振動試驗方法，包括以下步驟：

步驟一、將箭載設備通過夾具安裝到振動臺上；

步驟二、根據預應力大小和方向搭建龍門架，并在龍門架上安裝滿足預應力大小和方向要求的定滑輪；

步驟三、按照彈性繩的伸縮量選擇一股或多股彈性繩，將彈性繩一端與箭載設備的預應力加載位置連接，另一端與測力計連接，測力計的另一端與力傳遞繩連接；

步驟四、將力傳遞繩穿過定滑輪后向地面垂下，在垂向地面的力傳遞繩末端按照預應力大小連接合適質量的砝碼，根據測力計測得的拉力大小調整砝碼質量，使得拉力滿足預應力要求；

步驟五、啟動振動臺按照試驗條件進行振動試驗。