一种强度试验的加载杠杆及加载方法与流程

1.本发明属于结构强度试验领域，尤其涉及一种飞机结构强度试验加载装置。


背景技术：

2.在一些飞机结构强度试验中，常会涉及在结构表面布点多个载荷加载作用点，并通过具有不同杠杆比的加载杠杆进行多层组合将多个载荷点整合为一个载荷加载点，再由一个液压作动器来施加载荷。加载杠杆通常根据实际载荷分布情况确定加载杠杆上的三个加载点间距离比，这样就是不同载荷分布情况都需特制加载杠杆上的加载点位置，加载杠杆重复利用率低，加载装置布置工作量大，增加了试验成本，也增加了加载布置、检查难度。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种强度试验的加载杠杆及加载方法，能适用于多种载荷比的施加方案，解决目前飞机结构强度试验加载杠杆重复利用率低、加载布置和检查工作量大的问题。
4.一种强度试验的加载杠杆，其特征在于，所述的加载杠杆含有承载横梁、弧形滑轨、限位销、钢丝索，所述的弧形滑轨的中心线是一个半椭圆弧形线，弧形滑轨的两端固定在承载横梁上，半椭圆弧形线的两个椭圆焦点位于承载横梁上，在承载横梁上还设有多个对称分布的挂载点，挂载点与弧形滑轨上的两个椭圆焦点位于同一直线，所述的限位销连接在弧形滑轨的半椭圆弧线上，限位销在弧形滑轨上的连接位置可以移动，所述钢丝索的两端分别固定在承载横梁上，钢丝索的两端固定点与两个椭圆焦点位置重合，钢丝索的长度等于弧形滑轨的中心线上任一点与两个椭圆焦点之间的距离之和，钢丝索通过限位销可任意定位在弧形滑轨的中心线上，使钢丝索在限位销位置处形成转折，另有牵引绳经过钢丝索的转折处向钢丝索施加向上的牵引力。
5.所述的限位销上设有钢丝索的通过孔，该通过孔是一个等分的三通孔，钢丝索穿过三通孔下侧的两个通孔，牵引绳通过三通孔上方的通孔与钢丝索钩连。
6.所述的承载横梁是由两个对称的钢梁组成，弧形滑轨的两端连接在一侧钢梁上，两侧钢梁之间通过焦点位置的同轴孔和焦点轴连接为一体结构，所述的挂载点是位于两侧钢梁上分布内的同轴孔。
7.所述钢丝索的两个端头通过两个钢梁之间与分别与两个焦点轴连接，钢丝索上端的转折处通过限位销连接在弧形滑轨上，钢丝索所在的平面与弧形滑轨和承载梁相互平行。
8.本技术还提供一种强度试验的加载方法，具体做法为：1)使用上述的强度试验的加载杠杆；2)根据强度试验件上所要求的载荷作用点位置选择对应的承载横梁上的挂载点，并将强度试验件连接在承载横梁的对应挂载点上；3)依据强度试验件上所要求的载荷作用点上的载荷的比值，选择弧形滑轨上限位销的连接位置，将限位销固定在该连接位置，同时调整限位销两侧钢丝索的长度比例；4)牵引绳通过限位销在钢丝索的弯折位置处施加
牵引载荷，该载荷通过钢丝索和承载横梁对强度试验件的载荷作用点施加载荷；5)当试验件的载荷作用点、载荷大小发生变化，可重复第2项～第4项操作，实现对强度试验件的载荷作用点施加载荷，无需新制强度试验载荷的加载杠杆；6)在试验过程中可以通过限位销的连接位置和弧形滑轨上刻度值方便检查载荷作用点施加载荷的比例大小。
9.本技术的有益效果在于：本发明的多级可调杠杆比的加载杠杆能满足两点不同比值的载荷加载、使用要求，可重复利用，而且实施方便、成本低、工作可靠。
10.以下结合实施例附图对本技术做详细说明。
附图说明
11.图1为本发明加载杠杆实现2：1的杠杆加载示意图；
12.图2为本发明加载杠杆实现1：1的杠杆加载示意图；
13.图3为本发明加载杠杆侧视图。
14.图中编号说明：1试验件、2承载横梁、3弧形滑轨、4钢丝索、5限位销、6牵引绳、7椭圆焦点、8挂载点、9焦点轴。
具体实施方式
15.参见附图，本技术的强度试验的加载杠杆，所述的加载杠杆含有承载横梁2、弧形滑轨3、限位销5、钢丝索4，所述的弧形滑轨的中心线是一个半椭圆弧形线，弧形滑轨3的两端固定在承载横梁2上，半椭圆弧形线的两个椭圆焦点7位于承载横梁2上，在承载横梁2上还设有多个对称分布的挂载点8，挂载点8与弧形滑轨上的两个椭圆焦点7位于同一直线。
16.所述的限位销5连接在弧形滑轨2的半椭圆弧线上，限位销5在弧形滑轨2上的连接位置可以移动，所述钢丝索4的两端分别固定在承载横梁2上，钢丝索4的两端固定点与两个椭圆焦点7位置重合，钢丝索4的长度等于弧形滑轨的中心线上任一点与两个椭圆焦点7之间的距离之和，钢丝索4通过限位销5可任意定位在弧形滑轨的中心线上，使钢丝索4在限位销5位置处形成转折，另有牵引绳6经过钢丝索4的转折处向钢丝索4施加向上的牵引力。
17.实施中，所述的承载横梁2是由两个对称的钢梁组成，弧形滑轨3的两端连接在一侧钢梁上，两侧钢梁之间通过焦点7位置的同轴孔和焦点轴9连接为一体结构，所述的挂载点8是位于两侧钢梁上分布内的同轴孔。在弧形滑轨3上设有多个限位销5的连接位置。限位销在弧形滑轨3上的不同连接位置相对挂载点形成不同比例的加载杠杆，使加载力在两个对称的挂载点上按预定比例分配。
18.实施中，所述的限位销5上设有钢丝索4的通过孔，该通过孔是一个等分的三通孔，钢丝索5穿过三通孔下侧的两个通孔，牵引绳6通过三通孔上方的通孔与钢丝索5钩连。
19.所述钢丝索4的两个端头通过两个钢梁之间与分别与两个焦点轴9连接，钢丝索4上端的转折处通过限位销5连接在弧形滑轨3上，钢丝索4所在的平面与弧形滑轨2和承载横梁1相互平行。
20.在弧形滑轨3上的每一个限位销5的连接位置处标有两个焦点位置的杠杆比例。
21.如图1、图2、图3所示，在本实施例中，承载横梁2为两个槽形截面的直钢梁对称背靠背组成，还可以为其它截面和材质的直梁，如方形截面，承载横梁2上对称布置多个同轴孔的挂载点8，还对称布置一对同轴孔，此一对同轴孔孔心与弧形滑轨3的椭圆形中心线的
椭圆焦点7几何位置重合，为适应不同加载点8位置，本实施例中承载横梁2上的加载点轴孔数量为三对。弧形滑轨3固定在承载横梁2一侧的槽形截面的直钢梁上，弧形滑轨3的平面与承载横梁2对称平面平行，弧形滑轨3上标有刻度线和比值。钢丝索4的两端通过焦点轴9固定在承载横梁2上的孔位上，此孔位与弧形滑轨3的椭圆形中心线椭圆焦点7重合。限位销5安装在弧形滑轨3上，可沿弧形滑轨3的椭圆形中心线移动，限位销5上设有等分的三通孔，钢丝索4穿过限位销5上的二个通孔，牵引绳6穿过限位销5上的一个通孔与钢丝索4钩连。外部载荷通过牵引绳6施加在钢丝索4上，钢丝索4绷紧形成的三角形状态，两个角点为承载横梁2上的椭圆焦点7位，第三个角点在弧形滑轨3的椭圆形中心线上任意一点。限位销5按机体结构7上两载荷作用点的载荷比值确定在弧形滑轨3的位置并锁定。机体结构试验件1通过连接绳挂载在承载横梁2上的两对称加载点8上。
22.本发明的多级可调杠杆比的加载杠杆装置，能根据载荷分配比例进行调节，可实现加载杠杆重复利用，能方便布置试验加载杠杆，且加载点载荷分配比例检查方便。其工作过程为：
23.垂直于承载横梁的外部载荷
‘
f’施加在牵引绳6上，根据机体结构试验件1上两点的载荷大小比值移动限位销5到达该值的标尺线处，然后将限位销5固定在弧形滑轨3上，如此就完成了对机体的载荷施加。也可按此模式叠加成多层杠杆载加形式，通过一个外部载荷施加完成机体结构上的多点载荷施加，并且每层载荷分配比例通过弧形滑轨3上的标尺方便可查。
24.以上所述，仅为本发明的最优具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。