[發明專利]旋翼結構靜強度試驗方法

在審

• 申請號: 202110762260.2
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113504039A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 張鑫;劉娜;李宜恒;楊超
• 申請（專利權）人: 零重力南京飛機工業有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

本發明提供了一種旋翼結構靜強度試驗方法，設置旋翼結構靜強度試驗裝置，通過縱向液壓手動泵帶動縱向連接塊，對旋翼轂施加垂直方向的額定載荷，通過橫向液壓手動泵帶動橫向連接塊，對槳葉施加水平方向的額定載荷，將槳葉倒置安裝，通過橫向液壓手動泵帶動橫向連接塊，對槳葉施加水平方向的額定載荷，根據實驗要求在槳葉上放置不同數量、不同位置的沙袋，記錄上述各加載數值，檢查試驗前后的試驗件狀態，如果未出現功能性失效或者出現目視可檢裂紋，則認為槳葉滿足氣動力或離心力要求，試驗通過。本發明結構相對簡單，使用方便可靠，方便拆卸和更換易受損部件或零件，能夠采集旋翼的受力數值，并記錄下循環次數、試驗過程。

技術領域

本發明涉及旋翼以及槳葉氣動力實驗領域，具體是一種旋翼結構靜強度試驗方法。

背景技術

在旋翼類飛行器飛行過程中，旋翼承受復雜的交變載荷作用，旋翼結構強度，剛度問題十分突出，直接影響旋翼的安全可靠性和經濟性。旋翼結構強度試驗是旋翼適航取證及旋翼定壽的重要依據。

目前，在飛行器初步設計過程中，旋翼系統的強度設計和結構設計占據著重要的地位，旋翼系統的所有零件都需要進行反復的試驗與驗證，需要從旋翼轉動的角度來提高旋翼的強度、剛度。但傳統的旋翼強度試驗裝置過于復雜、其制造成本和試驗成本太高，且制造周期和試驗周期很長。并且傳統的旋翼強度實驗設備無法進行旋翼的氣動模擬，過于復雜的系統導致旋翼強度試驗中各模擬載荷部分存在較大的相互干擾，導致旋翼強度試驗結果不準確，直接影響試驗結果。

因此傳統的旋翼強度試驗裝置具有以下缺陷：

1. 試驗裝置設計復雜，并且測試功能單一；

2. 其制造成本和試驗成本大，周期長，經濟效益差；

綜上所述，傳統的旋翼強度試驗裝置不適用于旋翼適航取證中旋翼強度試驗及槳葉定壽分析。

發明內容

本發明為了解決現有技術的問題，提供了一種旋翼結構靜強度試驗方法，方便拆卸和更換易受損部件或零件，能夠采集旋翼的受力數值，并記錄下循環次數、試驗過程。

本發明提供了一種旋翼結構靜強度試驗裝置，包括框架單元、槳葉試驗件、垂直載荷測試單元、離心力載荷測試單元、氣動力載荷測試單元。

所述的離心力載荷測試單元包括橫向液壓手動泵、O型連接環、橫向連接塊以及槳根固定單元，所述的槳葉試驗件位于框架單元中央，一端通過槳根固定單元與框架單元固定，另一端依次通過橫向連接塊、O型連接環和橫向液壓手動泵與框架單元連接。

所述的垂直載荷測試單元包括縱向液壓手動泵，縱向連接塊，D型連接環以及鋼絲繩連桿機構，槳葉試驗件的旋翼轂上方依次通過D型連接環、縱向連接塊、縱向液壓手動泵與框架單元相連，下方通過鋼絲繩連桿機構與框架單元相連，所述的鋼絲繩連桿機構包括底座，鋼絲繩以及連接盒段，其中連接盒段與旋翼轂底部固定，底座與框架單元底部固定。

所述的氣動力載荷測試單元為放置于槳葉試驗件上方的沙袋。

進一步改進，所述的槳葉試驗件與各結構連接時通過旋翼夾緊機械構固定，旋翼夾緊機械構包括旋翼夾片，旋翼上護板，旋翼下護板，旋翼上護板的上表面與地面平行，旋翼下護板的下表面與地面平行。用于避免槳葉試驗件安裝在實驗設備時被破壞，同時能保證槳葉下翼面與地面相平行，使槳葉處于水平狀態。

進一步改進，所述的框架單元包括試驗框架，試驗框架的連接處設置有斜支撐和加強肋。

進一步改進，所述的槳根固定單元通過M30螺栓組件與框架單元固定連接。

本發明還提供了一種旋翼結構靜強度試驗方法，包括以下步驟：

1）試驗裝置通過試驗框架固定在地面，在槳根固定單元上安裝旋翼組合構件，使槳葉處于水平狀態。

2）通過縱向液壓手動泵帶動縱向連接塊，對旋翼轂施加垂直方向的額定載荷。