一种螺旋桨叶刚度试验方法及螺旋桨叶刚度测试机构与流程

1.本发明涉及桨叶测试领域，更具体的说是涉及一种用于测试螺旋桨叶刚度数据的方法。


背景技术：

2.目前，螺旋桨产品需要测试桨叶刚度。所测量的刚度包括螺旋桨叶的挥舞刚度和扭转刚度，挥舞刚度测量需要最真实的测量出每个截面的刚度值，而扭转刚度的测量是施加载荷是螺旋桨叶的叶片产生扭转，从而测出扭转刚度。
3.但是，现有技术中缺少测量方式不够系统，误差较大。
4.因此，如何提供一种完善、系统的螺旋桨叶刚度测量方法是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明旨在提供一种螺旋桨叶刚度试验方法，以至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种螺旋桨叶刚度试验方法，包括以下步骤：
8.步骤一：组装试验装置，将桨叶刚度固定座固定在试验台架上，然后将桨毂固定在桨叶刚度固定座上；将百分表固定座设置在桨毂一侧，并安装百分表；
9.步骤二：安装螺旋桨叶，以叶根的金属外套为夹持面，将其穿过百分表固定座并固定在桨毂上，是螺旋桨叶片成为悬臂梁；
10.步骤三：选择加载点，在螺旋浆叶的轴线上，选择合适距离的切面，切面与螺旋浆叶的轴线的交点为加载点；
11.步骤四：安装刚度测量夹具，将刚度测量夹具夹紧固定在加载点处；
12.步骤五：挥舞刚度砝码加载，将砝码加装在加载点位置，对叶片挥舞方向预加载载荷400n两次，消除安装间隙，每次静止3分钟；正式加载，每级加载载荷100n，每级之间均停1分钟，加载完毕后，载荷卸到零；
13.步骤五：挥舞刚度测试，启动设备对挥舞刚度进行测试，记录数据；
14.步骤六：拆除砝码，拆除挥舞刚度测试时加载的砝码；
15.步骤七：扭转刚度砝码加载，将砝码加装在加载点位置，在加载点处预加载载荷150n
·
m两次，每次静止3分钟；正式加载，每级加载50n
·
m，两级之间停1分钟，加载完毕后，载荷卸到零；
16.步骤八：挥舞刚度测试，启动设备对挥舞刚度进行测试，记录数据；
17.步骤九：拆除测试设备，完成刚度测试。
18.优选的，在上述的一种螺旋桨叶刚度试验方法中，装载螺旋桨叶时，保证螺旋桨叶的工作面朝上，并保证切面的角度准确。
19.优选的，在上述的一种螺旋桨叶刚度试验方法中，测试完成，卸载砝码后，3～5分钟后能够进行二次测试。
20.优选的，在上述的一种螺旋桨叶刚度试验方法中，所选的测量切面与螺旋桨叶的轴线的交点为挥舞刚度测量点；
21.螺旋桨叶轴线与所选的测量切面交点处和所选的测量切面上距离螺旋桨叶的轴线100mm处为均为扭转刚度测量点。
22.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种螺旋桨叶刚度试验方法，其优点在于：
23.本方案能能够系统、完善的从测量出螺旋桨叶的挥舞刚度和扭转刚度，并通过寻找适当的测试点，进行预加载操作，保证了数据的真实性。
24.一种螺旋桨叶刚度测试机构，包括：试验台架、桨叶固定座、桨毂、夹紧毂、测量工具固定座、测量工具、刚度测试夹具和砝码组件；所述桨叶固定座固定在所述试验台架的顶部；所述桨毂水平固定在所述桨叶固定座的一端，所述夹紧毂可拆卸设置在所述桨毂的安装端，所述测量工具固定在地面上且处于所述桨毂的安装端的前侧；
25.螺旋桨叶的叶根固定在所述桨毂上，所述测量工具安装在所述测量工具固定座上与所述螺旋桨叶的测量点对应，所述刚度测试夹具可拆卸的固定在所述测量点位置，所述砝码组件安装在所述刚度测试夹具上。
26.优选的，在上述的一种螺旋桨叶刚度测试机构中，当测量挥舞刚度时，选取测量切面，测量切面与桨叶轴线的交点为测量点，并在所述测量工具固定座上安装所述测量工具。
27.优选的，在上述的一种螺旋桨叶刚度测试机构中，当测量扭转刚度时，选取测量切面，测量切面与螺旋桨叶的轴线的交点和测量切面与距离螺旋桨叶的轴线100mm处均为测量点，并在所述测量工具固定座上对应安装所述测量工具。
28.优选的，在上述的一种螺旋桨叶刚度测试机构中，所述测量工具为百分表。
29.优选的，在上述的一种螺旋桨叶刚度测试机构中，所述刚度测试夹具包括挥舞刚度夹具组件和扭转刚度夹具组件；
30.所述挥舞刚度夹具组件包括挥舞夹具体一和挥舞夹具体二，所述挥舞夹具体一和挥舞夹具体二的两端可拆卸连接，其相对侧面开有与所述螺旋桨叶的外部轮廓对应的固定槽，并将所述螺旋桨叶夹紧在所述固定槽内；所述砝码组件安装在所述挥舞夹具体二的下侧；
31.所述扭转刚度夹具组件包括扭转夹具体一和扭转夹具体二，所述扭转夹具体一和所述扭转夹具体二的一端向外侧延伸形成悬臂梁；所述扭转夹具体一和所述扭转夹具体二的两端可拆卸连接，且相对侧面开有与所述螺旋桨叶的外部轮廓对应的固定槽；并将所述螺旋桨叶夹紧在所述固定槽内；所述悬臂梁的一端可拆卸固定在所述扭转夹具体一和所述扭转夹具体二的一侧，另一端安装所述砝码组件。
32.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种螺旋桨叶刚度测试机构，其优点在于能够满足螺旋桨叶刚度测量的一切需要，更为系统，测量数据更准确。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
34.图1附图为本发明中刚度测试机构的结构示意图；
35.图2附图为本发明中挥舞刚度夹具组件的结构示意图；
36.图3附图为本发明中扭转刚度夹具组件的结构示意图。
37.附图标记
38.试验台架1、桨叶固定座2、桨毂3、夹紧毂4、测量工具固定座5、测量工具、挥舞刚度夹具组件60、挥舞夹具体一60、挥舞夹具体二602、砝码安装孔603、扭转刚度夹具组件61、扭转夹具体一611、扭转夹具体二612、砝码组件7、螺旋桨叶8。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.实例1
43.一种螺旋桨叶刚度试验方法，螺旋桨叶以jl-4系列螺旋桨产品为例，包括以下步骤：
44.步骤一：组装试验装置，将桨叶刚度固定座固定在试验台架上，然后将桨毂固定在桨叶刚度固定座上；将百分表固定座设置在桨毂一侧，并安装百分表；
45.步骤二：安装螺旋桨叶，以叶根的金属外套为夹持面，将其穿过百分表固定座并固定在桨毂上，是螺旋桨叶片成为悬臂梁；
46.步骤三：选择加载点，在螺旋浆叶的轴线上，选择距离螺旋桨旋转中心1400mm位置的切面为选定切面，选定切面与螺旋浆叶的轴线的交点为加载点；
47.步骤四：安装刚度测量夹具，将刚度测量夹具夹紧固定在加载点处；
48.步骤五：挥舞刚度砝码加载，将砝码加装在加载点位置，对叶片挥舞方向预加载载荷400n两次，消除安装间隙，每次静止3分钟；正式加载，每级加载载荷100n，每级之间均停1
分钟，加载完毕后，载荷卸到零；
49.步骤五：挥舞刚度测试，启动设备对挥舞刚度进行测试，记录数据；
50.步骤六：拆除砝码，拆除挥舞刚度测试时加载的砝码；
51.步骤七：扭转刚度砝码加载，将砝码加装在加载点位置，在加载点处预加载载荷150n
·
m两次，每次静止3分钟；正式加载，每级加载50n
·
m，两级之间停1分钟，加载完毕后，载荷卸到零；
52.步骤八：挥舞刚度测试，启动设备对挥舞刚度进行测试，记录数据；
53.步骤九：拆除测试设备，完成刚度测试。
54.为了进一步优化上述技术方案，待测试完成后，卸载砝码后，3～5分钟后能够进行二次测试。
55.为了进一步优化上述技术方案，选定切面与螺旋桨叶的轴线的交点为挥舞刚度测量点；
56.螺旋桨叶轴线与选定切面的交点处和选定切面上距离螺旋桨叶的轴线100mm处为均为扭转刚度测量点。
57.实例2
58.请参阅附图1-3为本发明的一种螺旋桨叶刚度测试机构，包括：试验台架1、桨叶固定座2、桨毂3、夹紧毂4、测量工具固定座5、测量工具、刚度测试夹具和砝码组件7；桨叶固定座2固定在试验台架1的顶部；桨毂3水平固定在桨叶固定座2的一端，夹紧毂4可拆卸设置在桨毂3的安装端，测量工具固定在地面上且处于桨毂3的安装端的前侧；
59.螺旋桨叶8的叶根固定在桨毂3上，测量工具安装在测量工具固定座5上与螺旋桨叶8的测量点对应，刚度测试夹具可拆卸的固定在测量点位置，砝码组件7安装在刚度测试夹具上。
60.为了进一步优化上述技术方案，当测量挥舞刚度时，选取测量切面，测量切面与桨叶轴线的交点为测量点，并在测量工具固定座5上安装测量工具。
61.为了进一步优化上述技术方案，当测量扭转刚度时，选取测量切面，测量切面与螺旋桨叶8的轴线的交点和测量切面与距离螺旋桨叶8的轴线100mm处均为测量点，并在测量工具固定座5上对应安装测量工具。
62.为了进一步优化上述技术方案，测量工具为百分表。
63.为了进一步优化上述技术方案，刚度测试夹具包括挥舞刚度夹具组件60和扭转刚度夹具组件61；
64.挥舞刚度夹具组件60包括挥舞夹具体一601和挥舞夹具体二602，挥舞夹具体一601和挥舞夹具体二602的两端可拆卸连接，其相对侧面开有与螺旋桨叶8的外部轮廓对应的固定槽，并将螺旋桨叶8夹紧在固定槽内；砝码组件7安装在挥舞夹具体二602的下侧；
65.扭转刚度夹具组件61包括扭转夹具体一611和扭转夹具体二612，扭转夹具体一611和扭转夹具体二612的一端向外侧延伸形成悬臂梁；扭转夹具体一611和扭转夹具体二612的两端可拆卸连接，且相对侧面开有与螺旋桨叶8的外部轮廓对应的固定槽；并将螺旋桨叶8夹紧在固定槽内；悬臂梁的一端可拆卸固定在扭转夹具体一611和扭转夹具体二612的一侧，另一端安装砝码组件7。
66.具体的，挥舞夹具体一601和挥舞夹具体二602的两端设置对应的固定孔，能够通
过螺栓可拆卸固定，且挥舞夹具体二602的底部设置砝码安装孔603。
67.具体的，扭转夹具体一611和扭转夹具体二612的固定槽两端均设置固定孔，能够通过螺栓可拆卸固定，且悬臂梁的端部均设置砝码安装孔。
68.具体的，挥舞夹具体一601、挥舞夹具体二602、扭转夹具体一611和扭转夹具体二612均采用硬木制作而成。
69.具体的，硬木可采用松木，通过电锯切割好外形尺寸，然后通过对照桨叶型面在夹具上打磨出螺旋桨叶外形，使其打磨出的型面完全贴合桨叶的外部轮廓。
70.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
71.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。