一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在飛機(jī)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，全尺寸飛機(jī)的常規(guī)疲勞試驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)成熟，但現(xiàn)代飛機(jī)大攻角飛行時(shí)，流過(guò)機(jī)翼的氣流會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流劇烈打擊飛機(jī)垂尾，從而引起飛機(jī)垂尾的振動(dòng)和抖振導(dǎo)致動(dòng)態(tài)疲勞破壞。
[0003]這種情況下，全尺寸飛機(jī)的常規(guī)疲勞試驗(yàn)已經(jīng)不能有效驗(yàn)證和解決其后機(jī)身和垂尾的疲勞破壞。因此，為有效驗(yàn)證振動(dòng)和抖振導(dǎo)致的飛機(jī)后機(jī)身和垂尾的疲勞破壞，需進(jìn)行飛機(jī)垂尾在動(dòng)態(tài)載荷作用下的動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)。因此，需要一種設(shè)備或裝置可以對(duì)飛機(jī)垂尾進(jìn)行動(dòng)態(tài)載荷加載試驗(yàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，用以解決目前對(duì)飛機(jī)垂尾進(jìn)行動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)時(shí)沒(méi)有相關(guān)設(shè)備或裝置的問(wèn)題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，包括電磁振動(dòng)臺(tái)、加長(zhǎng)桿、靜壓球鉸、轉(zhuǎn)接板、傳感器、連接板、加載鋁塊和加載板，所述電磁振動(dòng)臺(tái)固定在框架結(jié)構(gòu)上或地面，電磁振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面與加長(zhǎng)桿的一端固定連接，加長(zhǎng)桿另一端設(shè)有球殼并與所述靜壓球鉸的球面端連接，靜壓球鉸的桿端通過(guò)轉(zhuǎn)接板與傳感器的一端固定連接，傳感器的另一端端與連接板固定連接，連接板與加載鋁塊的一端固定連接，加載快的另一端與加載板的第一底面用粘接劑進(jìn)行粘接，最近將加載板的第二底面粘接于飛機(jī)垂尾翼面。
[0006]進(jìn)一步地，所述加載板為圓錐臺(tái)形狀，所述加載鋁塊與所述加載板粘接的面為圓錐臺(tái)的第一底面，所述加載板作用于飛機(jī)垂尾的面為圓錐臺(tái)的第二底面，所述第一底面小于所述第二底面。
[0007]進(jìn)一步地，沿所述圓錐臺(tái)軸線所在平面將所述加載板分割成4個(gè)扇形塊，所述扇形塊的扇形角為90度。
[0008]進(jìn)一步地，所述加載板的材料為聚氨酯。
[0009]進(jìn)一步地，所述加載桿為硬招合金制成。
[0010]進(jìn)一步地，所述傳感器為動(dòng)態(tài)力傳感器。
[0011]本實(shí)用新型的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，通過(guò)電磁振動(dòng)臺(tái)提供動(dòng)態(tài)載荷，經(jīng)加長(zhǎng)桿、傳感器、加載鋁塊和加載板等將動(dòng)態(tài)載荷傳遞到飛機(jī)垂尾翼面，傳遞中采用靜壓球鉸可以保證動(dòng)態(tài)載荷始終垂直加載于飛機(jī)垂尾，解決了目前做飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)沒(méi)有試驗(yàn)設(shè)備的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0012]此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了符合本實(shí)用新型的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。
[0013]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的加載板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置的加載應(yīng)用示意圖。
[0016]其中，I是電磁振動(dòng)臺(tái)，2是加長(zhǎng)桿，3是靜壓球鉸，4是轉(zhuǎn)接板，5是傳感器，6是連接板，7是加載鋁塊，8是加載板，81是扇形塊，801是第一底面，802是第二底面。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例型的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造型勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)沮圍的限制。
[0019]如圖1所示為本實(shí)用新型的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，包括電磁振動(dòng)臺(tái)1、加長(zhǎng)桿2、靜壓球鉸3、轉(zhuǎn)接板4、傳感器5、連接板6、加載鋁塊7和加載板8，電磁振動(dòng)臺(tái)I固定在框架結(jié)構(gòu)上或地面，電磁振動(dòng)臺(tái)I的臺(tái)面與加長(zhǎng)桿2的一端通過(guò)螺栓固定連接，加長(zhǎng)桿2另一端設(shè)有球殼并與靜壓球鉸3的球面端連接，靜壓球鉸3的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)接板4與傳感器5的一端固定連接，傳感器5的另一端與連接板6固定連接，連接板6與加載鋁塊7的一端通過(guò)螺釘固定連接，加載快的另一端與加載板8的一面用粘接劑進(jìn)行粘接，最后將加載板8的另一名面粘接于飛機(jī)垂尾翼面。
[0020]需求指出的是，如圖2所示，加載板8的材料是聚氨酯，且整體形狀是錐形臺(tái)形狀，錐形臺(tái)的較小的底面為第一底面與加載鋁塊7用AB膠粘接，錐形臺(tái)的較大的底面為第二底面與飛機(jī)的垂尾翼面也是用AB膠進(jìn)行粘接。加載板8是由4個(gè)大小相同的扇形塊81粘接而成，其是由整塊的錐形臺(tái)的加載板8沿錐形臺(tái)軸線所在平面將錐形臺(tái)均勻的分割成4個(gè)扇形塊81，每個(gè)扇形塊81的扇形角度為90°，之后再把這4個(gè)扇形塊81拼接成一個(gè)整體。這樣由4個(gè)聚氨酯的扇形塊81拼接而成的加載板8，由于其不是剛性材料而且分成4塊，在進(jìn)行粘接到飛機(jī)垂尾時(shí)可以最大限度的與飛機(jī)垂尾翼面的弧形曲面貼合。
[0021]具體的，加載板8粘接到飛機(jī)垂尾翼面的步驟為:
[0022]I)將聚氨酯加載板均分為四塊，每一塊為90°的扇形，將每一塊底面及四周涂抹高性能結(jié)構(gòu)AB膠，逐塊將其粘接在垂尾翼面表面，并將每塊的圓心對(duì)中翼面加載點(diǎn)位置，待四塊都粘接后將四塊分別壓緊，使AB膠沿各塊的接縫及周邊溢出，再給聚氨酯加載板圓周邊適量涂抹AB膠使其封邊，待一小時(shí)后達(dá)到其最終粘接強(qiáng)度的70% ;
[0023]2)用砂輪將聚氨酯加載板的錐形臺(tái)的較小的底面(即第一底面)打磨平整；
[0024]3)將加載鋁塊7與加載板8接觸的面(第一底面)涂抹高性能結(jié)構(gòu)AB膠，使其中心對(duì)著聚氨酯加載板的中心位置，將加載鋁塊7壓緊并用高性能結(jié)構(gòu)AB膠封邊，待膠固化后等待24小時(shí)以使其粘接強(qiáng)度達(dá)到最大；
[0025]4)各粘接件的粘接強(qiáng)度達(dá)到最大后才能與其他件連接，并進(jìn)行振動(dòng)載荷加載。
[0026]需要指出的是，本實(shí)用新型的加載桿2采用硬鋁合金材料制成，采用硬鋁合金既可以保證了加長(zhǎng)桿2的強(qiáng)度和剛度，又盡量減小附加質(zhì)量和彎矩。另外，本實(shí)用新型的傳感器5采用的是動(dòng)態(tài)力傳感器。
[0027]具體的，本實(shí)用新型的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置工作原理及過(guò)程為:在振動(dòng)加載時(shí)，動(dòng)態(tài)力傳感器的信號(hào)可作為控制信號(hào)控制振動(dòng)臺(tái)加載，由于各件間是剛性連接，因此振動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生的振動(dòng)載荷能準(zhǔn)確加載至垂尾翼面。當(dāng)垂尾受力變形時(shí)，由于聚氨酯加載板及加載鋁板7是粘接在垂尾翼面，靜壓球鉸3的球桿與動(dòng)態(tài)力傳感器及加載鋁板7均采用螺栓連接固定，各件與垂尾無(wú)平移或轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，其軸線方向就是加載方向。而靜壓球鉸3的球桿與球殼是鉸接，有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，因此，垂尾翼面變形產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)角α?xí)r，加載件會(huì)隨其偏轉(zhuǎn)使加載方向始終垂直于垂尾翼面，各件與振動(dòng)臺(tái)軸心產(chǎn)生的偏角α則由靜壓球鉸3補(bǔ)償，如圖3所示(電磁振動(dòng)臺(tái)I未畫(huà)出)。
[0028]本實(shí)用新型的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，采用球鉸的振動(dòng)載荷加載方式，能保證垂尾受力變形時(shí)，始終在垂尾翼面垂直方向進(jìn)行加載;采用圓錐臺(tái)式聚氨酯加載板，即擴(kuò)大了聚氨酯加載板與垂尾的粘接面積從而提高粘接強(qiáng)度，又有益于垂尾翼面蒙皮的應(yīng)力分散，不至于蒙皮因應(yīng)力集中而破壞，而且采用聚氨酯加載板粘接的方式在垂尾翼面固定加載裝置，因此可在不對(duì)垂尾進(jìn)行物理破壞的前提下，對(duì)垂尾給定點(diǎn)施加振動(dòng)載荷。
[0029]以上所述，僅為本實(shí)用新型的最優(yōu)【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，其特征在于，包括電磁振動(dòng)臺(tái)(I)、加長(zhǎng)桿(2)、靜壓球鉸(3)、轉(zhuǎn)接板(4)、傳感器(5)、連接板(6)、加載鋁塊(7)和加載板(8)，所述電磁振動(dòng)臺(tái)(1)固定在框架結(jié)構(gòu)上或地面，電磁振動(dòng)臺(tái)(I)的臺(tái)面與加長(zhǎng)桿(2)的一端固定連接，加長(zhǎng)桿(2)另一端設(shè)有球殼并與所述靜壓球鉸(3)的球面端連接，靜壓球鉸(3)的桿端通過(guò)轉(zhuǎn)接板(4)與傳感器(5)的一端固定連接，傳感器(5)的另一端端與連接板(6)固定連接，連接板(6)與加載鋁塊(7)的一端定連接，加載鋁塊(7)的另一端與加載板(8)的第一底面用粘接劑進(jìn)行粘接，將加載板(8)的第二底面粘接于飛機(jī)垂尾翼面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，其特征在于，所述加載板(8)為圓錐臺(tái)形狀，所述加載鋁塊(7)與所述加載板(8)粘接的面為圓錐臺(tái)的第一底面(801)，所述加載板(8)粘接于飛機(jī)垂尾翼面的面為圓錐臺(tái)的第二底面(802)，所述第一底面(801)面積小于所述第二底面(802)面積。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，其特征在于，沿所述圓錐臺(tái)軸線所在平面將所述加載板(8)分割成4個(gè)扇形塊(81)，所述扇形塊(81)的扇形角為90度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，其特征在于，所述加載板(8)的材料為聚氨酯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，其特征在于，所述加長(zhǎng)桿(2)為硬鋁合金制成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，其特征在于，所述傳感器(5)為動(dòng)態(tài)力傳感器。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型的一種飛機(jī)垂尾動(dòng)態(tài)載荷加載裝置，包括電磁振動(dòng)臺(tái)、加長(zhǎng)桿、靜壓球鉸、轉(zhuǎn)接板、傳感器、連接板、加載鋁塊和加載板，電磁振動(dòng)臺(tái)固定在框架結(jié)構(gòu)上或地面，電磁振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面與加長(zhǎng)桿的一端固定連接，加長(zhǎng)桿另一端設(shè)有球殼并與靜壓球鉸的球面端連接，靜壓球鉸的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)接板與傳感器的一端固定連接，傳感器的另一端與連接板固定連接，連接板與加載鋁塊的一端固定連接，加載快的另一端與加載板的第一底面用粘接劑進(jìn)行粘接，最后將加載板的第二底面粘接于飛機(jī)垂尾翼面。通過(guò)電磁振動(dòng)臺(tái)提供動(dòng)態(tài)載荷，經(jīng)加長(zhǎng)桿、傳感器、加載鋁塊和加載板等將動(dòng)態(tài)載荷傳遞到飛機(jī)垂尾翼面，傳遞中采用靜壓球鉸可以保證動(dòng)態(tài)載荷始終垂直加載于飛機(jī)垂尾翼面。
【IPC分類(lèi)】G01M13/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205209758
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521009119
【發(fā)明人】王龍, 楊海, 黃文超, 潘凱, 張治君, 李益萱
【申請(qǐng)人】中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日