一种叶片轴向动载荷测量装置及方法与流程

1.本发明属于透平机械领域，涉及一种叶片轴向动载荷测量装置及方法，用于透平发动机风扇和压气机的设计、试验、加工和应用相关技术领域。


背景技术：

2.透平发动机压气机由轮盘和叶片通过榫槽结构安装在一起，通过高速旋转对空气压缩，为热端做功部件提供高压空气。典型压气机轮盘榫槽与轴系成一定角度，叶片安装于榫槽后高速旋转时，榫槽部位承受离心载荷和轴向动载荷共同作用，一般通过销钉、档板等结构承受轴向动载荷，防止叶片轴向滑动。因此，准确获得压气机叶片旋转状态下的轴向动载荷对于销钉、档板等结构的设计、优化有重要意义。
3.目前，透平发动机压气机叶片轴向载荷的获取方法包括有限元计算法、静态拉伸试验法等方法，但是上述方法存在以下问题：1)叶片轴向载荷是叶片离心载荷在轴方向的分力，在榫槽结构和角度一定情况下，其大小与叶片离心载荷以及榫槽接触面的摩擦系数有关。实际压气机中榫槽部位通常涂敷了不同类型的润滑剂，其摩擦系数无法准确得到，因此有限元法也就无法准确计算出实际的轴向动载荷。此外，有限元法计算结果与网格尺寸，边界条件设置等相关，计算结果需要进一步验证。2)静态拉伸试验法可以在榫槽涂敷与真实工作状态一致的润滑剂，但静态拉伸试验法难以完全复现叶片高速旋转的离心应力状态，且静态摩擦系数与旋转状态下也存在一定差别，导致静态拉伸试验法测试结果可信度差，无法体现旋转状态轴向动载荷特性。总结可知，目前的有限元法和静态拉伸试验法在压气机叶片轴向动载荷准确计算和测量方面均存在不足。
4.因此，亟需一种透平发动机压气机叶片轴向动载荷测量装置及方法，满足叶片真实高速旋转状态和榫槽润滑状态要求，具有测试方法简便、准确性高、测试对象适用性好等特点，解决现有不能有限元计算可信性低以及静态拉伸试验无法模拟真实旋转状态的问题，使得压气机叶片轴向动载荷测量更接近发动机状态，测量结果更准确，以用于叶片榫接部位结构设计和优化。


技术实现要素：

5.本发明针对现有透平发动机压气机叶片轴向动载荷难以准确测量的问题，提供一种发动机叶片轴向动载荷测量装置及方法，满足测量过程中叶片保持高速旋转并且榫槽摩擦状态与真实工况一致的要求，具有测试效率高、测试结果准确、适应的压气机型号范围广等特点，解决了现有的有限元计算法和静态拉伸试验法计算可靠性差以及不能模拟真实旋转工作状态的问题，使得叶片轴向动载荷测量更加接近发动机工作状态，为发动机结构设计和优化提供更准确可靠的试验数据。
6.为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：
7.一种透平发动机压气机叶片轴向动载荷测量装置，用于压气机榫接装配叶片的轴向动载荷测量，也可用于其他转子件榫接装配叶片的轴向载荷测量，包括密闭试验腔体、旋
转增速系统、载荷测量工装和数据采集系统；所述的旋转增速系统安装在密闭试验腔体的腔盖上；载荷测量工装位于密闭试验腔体内，与所述的旋转增速系统连接；所述的数据采集系统用于采集试验数据；
8.所述的载荷测量工装包括工装芯轴、轮盘、叶片、测力爪盘和压紧装置，所述的工装芯轴顶部连接旋转增速系统的动力输出端，所述的轮盘和测力爪盘由压紧装置固定在工装芯轴上，且轮盘位于测力爪盘之上，叶片安装于轮盘的榫槽内；
9.所述的测力爪盘和工装芯轴上安装有应变片，分别用于测量单个叶片轴向动载荷和所有叶片整体轴向动载荷。作为本发明的优选，所述的密闭试验腔体由腔盖和腔壁围成，用于将带测量压气机叶片转子置于其中，具有抽真空功能和安全保护功能，降低叶片旋转阻力，使转子达到高速旋转状态并防止叶片飞断出现安全事故；
10.所述的旋转增速系统与电机连接，增速系统中的驱动主轴穿过腔盖伸入试验腔体中，用于连接试验工装并驱动压气机叶片转子旋转，所述的驱动主轴为中心通孔结构，用于试验时穿接应变测量引线，驱动主轴上端安装高速电滑环，用于将驱动主轴上高速旋转的应变测量引线与外部的静态测量引线相连接；
11.所述的载荷测量工装包括芯轴、压气机、叶片、上压盖、下压盖、测力爪盘、锁紧螺母等，所述的芯轴顶部与驱动主轴连接，叶片安装到压气机上然后整体通过上、下压盖和锁紧螺母安装到芯轴上，测力爪盘通过锁紧螺母也安装到芯轴上，所述的测力爪盘轮盘轮缘具有测力花爪，该测力花爪与压气机叶片转子紧密贴合用于测量单个叶片轴向载荷；所述的芯轴具有直径较小的测力拉杆段，用于测量芯轴上的整体轴向载荷；所述的芯轴为中心通孔结构，用于穿接测量引线。
12.所述的数据采集系统包括应变片、动静态应变仪、测量引线、振动传感器、转速传感器、转速控制器、计算机，所述的应变片粘贴在芯轴测量拉杆段和测力爪盘轮缘上的花爪上，应变片连接测量引线，所述的测量引线依次通过芯轴中心通孔、驱动主轴中心通孔、高速电滑环连接到外部动静态应变仪上，所述的振动传感器和转速传感器内置于增速系统中，用于测量主轴振动和转速并将数据传输到增速系统控制器中，所述的增速系统控制器用于处理转速信号并实时控制转子转速以满足试验参数要求，所述的转速信号和应变信号最终输入到计算机中实时分析和显示；
13.所述的应变片，量程应至少不小于2％；
14.所述的上压盖、测力爪盘应包含螺纹孔，用于叶片轴向动载荷旋转测量试验前，通过增减螺母进行动平衡修正；
15.作为本发明的优选，所述的测力爪盘应选用强度高、韧性好、温度使用范围宽的材料，优先选用高温合金材料；
16.作为本发明的优选，所述的芯轴应选用强度高，弹性模量低的材料，优先选用钛合金材料；
17.作为本发明的优选，所述的工装芯轴包括依次相连的连接段、第一凸台段、第二凸台段和辅助段；所述的连接段用于连接旋转增速系统的动力输出端，第一凸台段用于定位轮盘，第二凸台段用于定位测力爪盘；所述的第二凸台段上还设有直径较小的测力拉杆段。
18.所述的第一凸台段和第二凸台段上设有局部螺纹段，在第一凸台段的局部螺纹段后和第二凸台段的局部螺纹段前设有用于安装测力爪盘的第二配合面，所述的第二配合面
与测力爪盘的中心通孔内壁相配合，测力拉杆段位于测力爪盘的中心通孔内；在第一凸台段的局部螺纹段前设有用于安装轮盘的第一配合面，所述的第一配合面与轮盘的中心通孔内壁相配合。
19.本发明具备的有益效果：
20.1)本发明设计了一种压气机叶片轴向动载荷测量装置，可以实时检测多个叶片高速旋转过程中的载荷随转速的变化情况，实现了透平发动机压气机叶片真实旋转状态和润滑条件下的轴向动载荷准确测量的目的，大大提高了压气机叶片轴向动载荷的测量可靠性和测量精度，提高了叶片载荷测量效率，克服了传统有限元法计算和静态试验测量法难以实现的问题。
21.具体的，本发明设计了具有至少三段结构的芯轴，第一段为凸台结构，用于安装待测试的轮盘转子；第二段为直径较小的测力拉杆段结构，用于测量叶片整体轴向动载荷；第三段为凸台结构，用于安装专门设计的测力爪盘，该测力爪盘用于同时测量多个叶片轴向载荷，并将载荷传递到芯轴上；测力爪盘外缘具有多个花爪，花爪贴近压气机榫槽，用于承受高速旋转过程中榫槽中叶片的轴向力，并防止叶片从榫槽中滑出；通过将应变片贴于芯轴测力拉杆段位置和测力爪盘的花爪位置，当测力拉杆段和花爪承受载荷时会发生变形，应变片实时记录相应位置的变形并转化为电信号传递给应变仪，应变仪处理信号后将数据传递给计算机，计算机将应变转化为载荷，并实时显示。
22.具体的，芯轴为中心通孔结构，其作用是用于穿接测量引线，测量引线一段连接测试应变片，一段通过增速系统中的驱动主轴中心通孔、高速电滑环引出到试验腔外部的应变仪；
23.设计了实时在线显示系统，通过多传感器组合采集数据，并将其转换为轮盘转速、总轴向载荷、单个叶片轴向载荷进行实时显示，得到叶片轴向载荷在旋转过程中随时间的变化曲线以及随速度的变化曲线，保证了试验过程中动载荷的能够实时监测和记录，为后续叶片轴向载荷的分析提供了重要的参考数据。
24.2)本发明通过测力爪盘和测力拉杆段实现了单个叶片轴向动载荷和多个叶片轴向动载荷的实时测量，可比较给出多个叶片轴向动载荷测试数据的统计特性，可进一步通过轴向动载荷与转速的曲线关系给出榫槽摩擦系数与转速的关系模型，作为有限元计算的边界条件进行输入，为设计分析提供准确可靠数据。
25.3)本发明设计的压气机叶片轴向动载荷测量装置适用于各种结构和大小的轮盘转子，芯轴、压盖、锁紧等具体尺寸可根据测试对象和测试需求进行调整，也可用于涡轮盘、风扇等转子上叶片的轴向动载荷测量，通用性强，测量工况贴近真实工作状态，数据可靠性高。
附图说明
26.图1为发动机压气机叶片轴向动载荷测量装置主要系统构成示意图；
27.图2为发动机压气机叶片轴向动载荷测量装置结构示意图；
28.图3为测量工装局部结构及载荷传递路径示意图；
29.图4为芯轴应力云图及应变片位置示意图；
30.图5为测量爪盘三维结构示意图；
31.图6为压气机叶片轴向动载荷测量试验流程图；
32.图7为试验过程中转速-时间实时曲线、振动-时间实时曲线图；图8为试验过程中叶片及综合载荷-转速实时曲线图；
33.图9为载荷测量工装的实体结构示意图。
34.图中，1、腔盖，2、腔壁，3、包容环，4、抽真空机，5、增速头，6、驱动主轴，7、高速电滑环，8、工装芯轴，9、上压盖，10、轮盘，11、叶片，12、下压盖，13、第一锁紧螺母，14、测力爪盘，15、花爪应变片，16、测量引线，17、第二锁紧螺母，18、拉杆应变片、19、应变仪，20、增速系统控制器，21、计算机，22、转速传感器，23、振动传感器，24、榫槽，25、花爪，26、压紧端面，27、第二螺纹段，28、止口，29、通孔，30、第一螺纹段，31、第二配合面，32、测力拉杆段，33、轴肩，34、测力引线穿接孔，35、第一配合面，36、螺纹孔，37、凸台，38、穿接孔。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
36.如图1～2所示，透平发动机叶片轴向动载荷测量装置，主要包括密闭试验腔体、旋转增速系统、载荷测量工装和数据采集系统等。
37.密闭试验腔体由腔盖1、腔壁2、抽真空机4和包容环3组成，所述的腔盖1和腔壁2组成密闭的试验腔体，腔壁上连接抽真空机4，试验时需保证腔体内有一定的真空度以降低叶片旋转阻力，使转子达到高速旋转状态，试验腔体内侧安装包容环3，防止叶片高速旋转过程中发生意外飞断时，打坏试验腔体，保证试验操作人员安全。
38.旋转增速系统主要包括增速头5、驱动主轴6、增速系统控制器20、固定机构等，所述的增速头由电机提供驱动力，使驱动主轴6高速旋转；所述的驱动主轴6下端挂载待试验的压气机叶片测量工装，其中间为直径8-10mm通孔，用于穿接测量引线16，测量引线16随驱动主轴6高速旋转，通过高速电滑环7与腔体外部的静态测量引线实现信号传输，所述的旋转增速系统由固定机构安装在试验腔盖1上并内置转速传感器22和振动传感器23，用于实时监测驱动主轴6的转速的振动。
39.载荷测量工装包括工装芯轴8、上压盖9、轮盘10、叶片11、下压盖12、第一锁紧螺母13、测力爪盘14和第二锁紧螺母17、载荷测量工装的主要功能包括：1)实现与驱动主轴转接，2)安装轮盘转子，保证压气机叶片转速的平稳高速旋转，3)安装测力爪盘，实现单个叶片轴向动载荷测量，4)实现所有叶片整体轴向载荷测量，5)应变片的粘贴和信号的引出，6)实现动平衡等辅助功能。
40.具体的，如图3所示，在本发明的一项具体实施中，设计了具有多段结构的芯轴，i段实现载荷测量工装与驱动主轴6的转接；ii段为凸台结构，实现轮盘10的安装；iv段为凸台结构，实现测力爪盘14安装以用于测量单个叶片轴向动载荷；iii段为直径较小的测力拉杆段结构，实现所有叶片整体轴向载荷测量；v段为辅助段，和i段联合用于试验前动平衡标定，工装芯轴中心通孔用于信号测量引线布置。
41.所述的载荷测量工装的基本原理为：叶片安装于轮盘10的榫槽24内，叶片高速旋转时产生离心力并在轴向产生动载荷，试验时去掉用于承受轴向动载荷，防止叶片轴向滑动的止动销钉，叶片轴向动载荷传递到测力爪盘14外边缘的花爪25上，测力爪盘14与第二锁紧螺母17在压紧端面26处为压紧配合，因此花爪上的载荷通过测力爪盘14传递到第二锁
紧螺母17上，第二锁紧螺母17与工装芯轴8通过螺纹啮合，因此载荷继续传递到工装芯轴上，工装芯轴的第二螺纹段27处的轴向载荷作用于iii段的测力拉杆上，测力拉杆段32处设计直径较小，变形较大，能准确测试轴向载荷大小。拉杆应变片18、15分别粘贴于测力爪盘的花爪25和工装芯轴的测力拉杆段32处，分别测试得到单个叶片轴向载荷和多个叶片的综合轴向载荷，并通过测力引线将信号传递到试验腔外部应变仪上。
42.如图4所示，在本发明的一项具体实施中，所述的工装芯轴为中心通孔结构，止口28、第一螺纹段30和第一配合面33组成第ii段，用于安装轮盘10；轴肩33、第二螺纹段27和第二配合面31组成第iv段，用于安装测力爪盘14；测力拉杆段32和测力引线穿接孔34组成第iii段；测量引线16位于中心通孔29中。
43.如图5所示，所述的测力爪盘采用回转体结构，包括带中心通孔的阶梯盘和凸台，所述的凸台的一端同轴固定在阶梯盘的底部端面上，凸台的另一端沿中心通孔周向均布动平衡标定螺纹孔36，且凸台的侧壁设有连通中心通孔的穿接孔38；所述的阶梯盘的盘外缘部位设有与轮盘10的榫槽24一一对应的花爪25，所述花爪抵接在叶片上，用于承受高速旋转过程中榫槽中叶片的轴向力，并防止叶片从榫槽中滑出。盘外缘部位根据待测叶片数量设计合理数目的测力花爪25，以达到多个叶片同时测量的目的。花爪在叶片轴向载荷作用下发生弹性弯曲，在背向叶片一侧形成压缩弹性应变，在此面中间部位粘贴花爪应变片15，应变片粘贴范围内应保证花爪弯曲变形为线性分布，之后变形信号由测量引线16通过穿接孔38引出，进而通过工装芯轴的中心通孔29、驱动主轴6通孔和电滑环7引出到外部应变仪上。
44.所述的测力爪盘设计凸台37用于在与芯轴8装配时避开芯轴的测力拉杆段32，并增加与芯轴的接触长度，避免轴向移动时卡死。
45.所述的测力花爪盘的凸台37上沿周向加工螺纹孔36，用于转子试验前的动平衡标定。
46.在本发明的一个具体实施中，所述中的轮盘10由上压盖9、下压盖12和第一锁紧螺母13固定在芯轴止口上，上盖板9和下盖板12共同作用压紧轮盘10；第一锁紧螺母13抵在下压盖12上并提供锁紧力。
47.本实施例中，所述的芯轴8为钛合金材质，芯轴旋转时通过摩擦力带动上下压盖，进而带动轮盘旋转，所述的叶片安装于轮盘10的榫槽中，叶片一侧由锁片固定，不受力，仅用于防止转子搬运时叶片掉落，另一侧由测力爪盘上的花爪25固定。
48.所述的测力爪盘14为高强钢材质，由第二锁紧螺母17固定在芯轴8的轴肩31上，测力爪盘14的旋转通过摩擦传递扭矩驱动。特别的，测力爪盘14与芯轴8第二的配合面31为双配合面桥式安装结构，两端距离不小于40mm，用于保证高速旋转过程中测力爪盘的定心，两端的中间为测力拉杆段32。
49.如图3所示，装配后的叶片轴向动载荷测量工装包括芯轴、上下压盖、锁紧螺母、轮盘、转子、测力爪盘，所述芯轴最小直径应大于10mm，以保证其刚度；所述上、下压盖直径为d，厚度为t，应满足t≥d/10，所述测量工装装配时压紧力应至少大于转子重量
×
100(牛)，以提供足够大的摩擦力，保证旋转试验测试的稳定性。
50.在本发明的一个具体实施中，设计了实时数据采集系统，通过多传感器组合采集数据，将其转换为单叶片轴向动载荷、多叶片轴向动载荷以及主轴转速并进行实时显示，得
到压气机叶片在旋转过程中轴向动载荷随时间的变化曲线以及随转速的变化曲线，为后续的叶片轴向动载荷数据分析和结构设计提供参考数据。
51.在本发明的一个具体实施中，在工装芯轴的测力拉杆段上粘贴的拉杆应变片18选用通用2％量程的单向应变片，测力方向为轴向，应变片的数目为4，均布在测力拉杆段一周，相邻应变片间隔90
°
，在测力花盘的花爪上粘贴通用2％量程花爪应变片15，粘贴面为测力花爪背向叶片一侧，所用应变片应具有良好的疲劳强度，抗干扰性和自适应补偿功能，应变片粘贴后切向强度应大于该应变片所受离心力，防止应变片飞出。连接应变片的测量引线具有较小电阻和柔性，便于在测量工装上布置，测量引线通过芯轴、驱动主轴、高速电滑环的通孔连接到外部的静态测量引线，最终与应变仪连接19，应变仪具有数据临时快速存储功能，通过220v电压供电，应变仪数据传递给计算机显示器21，通过软件处理后实时显示叶片动载荷。
52.转速传感器安装于旋转增速系统的驱动主轴6上，用于检测驱动主轴转速，转速传感器的信号线连接增速系统控制器20，增速系统控制器可预先设定增速程序，通过实测转速信号控制转子增速过程，增速系统控制器将数据传递给计算机显示器21，通过软件处理后实时显示转速值。转速传感器具有很高的刚度，以防止试验过程中发生振动，影响测量精度。
53.在计算机的软件实时显示窗口，转速由转速传感器直接读出，测力爪盘获得的单个叶片轴向动载荷由花爪应变片15的信号数据通过下式计算给出：
54.fi＝εi
×
e1×
w/h
55.其中，fi为单个叶片轴向动载荷，εi为测力花爪上安装的花爪应变片15测得应变数据，e1为测力爪盘材质的材料弹性模量，w为花爪抗弯截面系数，h为花爪应变片15中心位置到花爪根部与盘体连接处的距离。
56.测力拉杆段获得的多个叶片轴向综合动载荷由拉杆应变片18的信号数据通过下式计算给出：
57.ft＝εj
×
e2×s58.其中，ft为多个叶片轴向综合动载荷，εj为测力拉杆段上安装的拉杆应变片18测得应变数据，e2为芯轴材质的材料弹性模量，s为测力拉杆段的截面面积。
59.在本发明的一项具体实施中，为了获得更加精确的动载荷计算结果，可在测试之前对拉杆载荷和花爪载荷进行标定。
60.如图6所示，通过上述装置实现透平发动机压气机叶片轴向动载荷的测量方法，包括以下步骤：
61.1)使用标准千分尺周向均布测量工装芯轴测力拉杆段内孔直径、外缘直径尺寸并取均值，测试数据不少于8个，并记录；
62.2)在工装芯轴的测力拉杆段周向粘贴2-8个应变片，应变片量程20000με，并连接应变仪，将工装芯轴安装于万能试验机上，给定拉伸载荷，检测应变测量结果，结合测力拉杆段的尺寸测量数据验证测力拉杆段载荷与变形的关系，给出10000με范围内测力拉杆段标定结果，花爪修正系数α；
63.fi’＝εi
×
e1×
w/h
×
α
64.3)将测力花爪盘上的花爪依次编号，然后使用标准千分尺测量花爪的截面长度和
宽度并取均值，测试数据不少于8个，并记录；
65.4)在测力花爪上粘贴应变片，应变片量程20000με，并连接应变仪，将测力花爪盘安装于万能试验机上，并对测力花爪施加弯曲载荷，检测应变测量结果，结合花爪的尺寸测量数据验证测力花爪所受弯曲载荷与变形的关系，给出10000με范围内测力花爪标定结果，得到花爪修正系数β；
66.ft’＝εj
×
e2×s×
β
67.5)将工装芯轴上的应变片接线和测力爪盘上的应变片接线通过芯轴中间通孔引出到外部的应变仪上，按试验最高转速进行升速降速试验，记录转速-应变测量结果，根据如下公式获得零点漂移修正系数γ：
68.ε+γ
×
ω^2＝0
69.其中，ε为旋转过程中的变形量，ω为转速。
70.6)采用上压盖9、下压盖12和第一锁紧螺母13将轮盘10安装于工装芯轴，然后待测叶片装配于轮盘10外缘的榫槽内，去掉叶片滑动方向的止动销钉，另一方向用安装锁片，防止叶片在另一方向窜动；
71.7)采用第二锁紧螺母将测力爪盘安装于芯轴上，测力爪盘的花爪位置正对叶片，用于测量叶片轴向动载荷；
72.8)将装配好的整个测量转子进行动平衡，保证动平衡精度不大于2g.mm，然后将测量转子连接到驱动主轴6下端，检测转子外缘跳动度不大于0.05mm；
73.9)在试验台驱动主轴上部安装电滑环，工装芯轴上的应变片接线和测力爪盘上的应变片接线通过芯轴中间通孔和电滑环引出到外部应变仪上，应变仪连接到计算机，计算机接受数据实时处理，转化为载荷并显示；
74.10)考虑到动力系统及传感器组等的产品精度问题，设定转速超调不大于20r/min，应变变形超限不大于0.8％，也就是8000με，保证测试结果在标定结果范围内，防止转速过高或变形过大引起的测量结果不准确；
75.11)闭合试验腔盖，预设试验控制参数，包括目标转速值、最大振动值、最大应变值，最大轴向载荷、升/降速加速度范围和稳定保持时间，其中：
76.升/降速加速度：3-10r/min/s，升速优选5r/min/s，降速优选10r/min/s；稳定保持时间：0.5-30min，优选3min；最大振动值：150-200μm；目标转速值：根据试验条件确定，可选为叶片最大工作转速；
77.12)测量装置开始旋转升速，通过数据采集系统实时显示转速、主轴振动、单个叶片轴向载荷和多个叶片轴向载荷，转速-时间实时曲线、振动-时间实时曲线如图7所示，将待测轴向载荷叶片的最大工作转速分为若干阶段(5-8阶段)，转速首先稳定增加，待达到某一阶段后保持转速不变3min，然后转速继续上升，直至达到最后转速，保持3min后，按升速程序稳定下降，这样可以保证测量结果准确性和测试的全面性，振动在某一阶段达到最大值，其他转速小振动较小，其最大值不能超过预设的振动限制值；
78.轴向动载荷-转速实时曲线如图8所示，随着转速增大，轴向动载荷不断增加；
79.其中，单个叶片轴向动载荷的计算公式为：
80.fi＝εi
×
e1×
w/h
×
α+γ
×
ω^2
81.其中，fi为单个叶片轴向动载荷，εi为第一应变片的变形量，e1为测力爪盘材质的
材料弹性模量，w为花爪抗弯截面系数，h为第一应变片中心位置到花爪根部与盘体连接处的距离，α为花爪修正系数，γ为漂移修正系数，ω为转速；
82.所有叶片整体轴向动载荷的计算公式为：
83.ft＝εj
×
e2×s×
β
84.其中，ft为多个叶片轴向综合动载荷，εj为第二应变片测得的变形量，e2为芯轴材质的材料弹性模量，s为测力拉杆段的截面面积，β为拉杆修正系数，γ为漂移修正系数，ω为转速；
85.13)给定多个叶片最大轴向载荷限定值ftm，单个叶片最大轴向载荷限定值fim和单个叶片轴向载荷最大差值fid，根据载荷-转速数据，实时判断试验过程中叶片轴向动载荷的状态；若上述ftm、fim、fid均未达到限定值，则继续试验，直至达到最高转速，若上述某一结果达到限定值，则直接降速至零，以保护试验机；
86.14)试验结束，确认应变测量结果归零后放气，打开腔盖，更换压气机叶片，继续开展相关试验；
87.本发明通过设计测力爪盘并粘贴应变片测量单个叶片的轴向动载荷，实现了高速旋转状态下压气机多个叶片轴向动载荷的同时在线测量，使得测量效率增加，测量接近真实工况，同时在工装芯轴上设计测力拉杆段，通过测力拉杆段上粘贴应变片，可以测量多个叶片共同产生的轴向载荷，便于对比分析，为分析设计提供更多更可靠的实验数据。结合高速滑环、应变仪和数据分析系统，实现了数据的在线实时测量、计算和判断。因此，满足了压气机叶片真空高速旋转状态的动载荷测量要求，具有测量效率高、测试精度高、结构适应性广、接近真实工况等优点，解决现有叶片高速旋转转台下轴向动载荷无法测量的问题，为叶片和压气机等结构的优化设计提供更全面的试验数据支撑，同时该装置和方法还可用于其他榫联结构，如涡轮叶片等的载荷测量中。
88.以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。