一种可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置的制作方法

本发明属于毁伤评估测试领域，特别设计一种可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置。

背景技术：

1、涡轮螺旋桨(涡桨)发动机具有功率大、低速效率高、工作寿命长、经济性高等优点，广泛应用于运输机、预警机、巡逻机、反潜机等辅助类机型之中。而在战场环境下，涡轮螺旋桨飞机作为作战体系中的重要节点，极易受到防空弹药中破片式战斗部的威胁，因此，有必要对涡桨飞机开展易损性研究，分析破片对飞机结构的毁伤效应。

2、涡桨发动机是涡桨飞机中的核心动力系统，而螺旋桨由于迎弹面积较大，同时受到较大气动载荷作用，易受到多枚高速破片依次或同时冲击作用而产生累积破坏，并影响发动机的动力输出性能，因此，有必要研究多破片冲击作用下飞机螺旋桨的毁伤效应。现有技术中的研究均是从飞机或系统尺度上研究动力系统对于飞机易损性的影响，且主要依赖射线轨迹仿真方法分析破片对于飞机或发动机的命中情况。缺少破片高速冲击对于发动机螺旋桨的毁伤效应研究，以及螺旋桨桨面毁伤对于其气动性能的影响规律研究。然而，以上两方面研究均需要借助螺旋桨破片冲击试验装置开展，现有技术中缺少相关试验装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，以解决现有技术中缺乏螺旋桨破片冲击试验装置的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、一种可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，其特征在于，包括螺旋桨夹具，所述的螺旋桨夹具包括固定连接在水平地面上的夹具支撑底座，所述的夹具支撑底座上垂直且固定安装有第一支撑架，所述的第一支撑架能够在夹具支撑底座上沿横向移动；所述的第一支撑架上设置有用于固定安装螺旋桨的固定板。

4、所述的夹具支撑底座一侧设置有加载装置，所述的加载装置包括加载支撑底座，所述的加载支撑底座固定连接在水平地面上；加载支撑底座上垂直且固定安装有第二支撑架。

5、第二支撑架位于夹具支撑底座一端的垂直线上，所述的第二支撑架上固定安装有绞盘，所述的绞盘内设置有绞缆。

6、所述的绞缆分为两部分，其中一部分的绞缆收绞在绞盘内，这部分绞缆的一端与力传感器一端固定连接；所述的力传感器另一端与另一部分绞缆一端固定连接，另一部分绞缆的另一端与螺旋桨的桨叶尖部固定连接。

7、本发明还具有以下特征：

8、进一步地，所述的第一支撑架通过滑动板安装在夹具支撑底座上。

9、所述的夹具支撑底座包括两根平行设置的第一槽钢；所述的第一槽钢底板上沿横向均匀设置有多个通孔；所述的滑动板为方形，滑动板上四角处开设有与通孔大小相同的安装孔，相邻的两个安装孔之间的距离为两个通孔间距的三倍。

10、所述的夹具支撑底座与滑动板能够通过螺栓固定连接，螺栓与通孔相匹配。

11、进一步地，所述的第一支撑架通过加强板与滑动板固定连接。

12、所述的加强板与滑动板之间通过螺栓固定连接；所述的加强板与第一支撑架相连的位置上均匀设置有四个第一肋板。

13、进一步地，所述的固定板上设置有安装槽，所述的安装槽沿横向延伸；所述的安装槽上安装有用于固定安装螺旋桨的箍带。

14、所述的箍带为中部为半圆环且两侧为平板的一体结构，半圆环的曲率半径与螺旋桨的桨轴半径一致，半圆环扣合在安装槽上形成螺旋桨桨轴的安装腔；两侧平板上各开设有一个通孔，螺栓穿过箍带的通孔，固定连接固定板与箍带。

15、进一步地，所述的螺旋桨的桨叶尖部设置有固定夹板，螺旋桨的桨叶通过固定夹板与绞缆固定连接。

16、进一步地，所述的固定夹板包括两块矩形板和两块弹性垫。

17、每块所述的矩形板的两端均开设有一个通孔，螺栓贯穿通孔固定连接固定夹板和螺旋桨；所述的泡沫软垫设置在两块矩形板相对的一侧；所述的泡沫软垫的长度小于矩形板两端通孔的间距。

18、所述的绞缆与较近的矩形板固定连接。

19、进一步地，所述的加载支撑底座通过钢钎固定连接在水平地面上。

20、进一步地，所述的加载支撑底座包括两根十字形设置的第二槽钢，所述的第二支撑架垂直且固定安装在加载支撑底座中部。

21、进一步地，所述的加载支撑底座与第二支撑架相连的位置上均匀设置有四个第二肋板。

22、进一步地，所述的夹具支撑底座通过钢钎固定连接在水平地面上。

23、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

24、本发明的可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，通过螺旋桨夹具固定螺旋桨，并使用加载装置改变螺旋桨的弯矩。通过绞缆在绞盘中收缩，拉动螺旋桨的桨叶尖端，改变其弯矩，模拟螺旋桨的实际受击前的状态。同时，固定装置能够在夹具支撑底座上沿横向滑动，能够方便地调节螺旋桨位置，结合弹道枪枪架水平与俯仰微调机构，可以对螺旋桨桨面的任意位置实现破片冲击加载，为实施多破片冲击螺旋桨不同位置试验工况提供了手段。安装在绞缆上的力传感器能够实时反馈加载状态，实现了螺旋桨所受弯矩的灵活加载，具有操作简单、控制精准的优点，填补了本领域缺少螺旋桨破片冲击试验装置的空白，适于工业上的使用与推广。

技术特征：

1.一种可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，其特征在于，包括螺旋桨夹具(1)，所述的螺旋桨夹具(1)包括固定连接在水平地面上的夹具支撑底座(2)，所述的夹具支撑底座(2)上垂直且固定安装有第一支撑架(3)，所述的第一支撑架(3)能够在夹具支撑底座(2)上沿横向移动；所述的第一支撑架(3)上设置有用于固定安装螺旋桨(5)的固定板(4)；

2.如权利要求1所述的可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，其特征在于，所述的第一支撑架(3)通过滑动板(12)安装在夹具支撑底座(2)上；

3.如权利要求2所述的可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，其特征在于，所述的第一支撑架(3)通过加强板(13)与滑动板(12)固定连接；

4.如权利要求1所述的可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，其特征在于，所述的固定板(4)上设置有安装槽(15)，所述的安装槽(15)沿横向延伸；所述的安装槽(15)上安装有用于固定安装螺旋桨(5)的箍带(16)；

5.如权利要求1所述的可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，其特征在于，所述的螺旋桨(5)的桨叶尖部设置有固定夹板(17)，螺旋桨(5)的桨叶通过固定夹板(17)与绞缆(10)固定连接。

6.如权利要求5所述的可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，其特征在于，所述的固定夹板(17)包括两块矩形板和两块弹性垫；

7.如权利要求1所述的可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，其特征在于，所述的加载支撑底座(7)通过钢钎固定连接在水平地面上。

8.如权利要求7所述的可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，其特征在于，所述的加载支撑底座(7)包括两根十字形设置的第二槽钢(701)，所述的第二支撑架(8)垂直且固定安装在加载支撑底座(7)中部。

9.如权利要求8所述的可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，其特征在于，所述的加载支撑底座(7)与第二支撑架(8)相连的位置上均匀设置有四个第二肋板(18)。

10.如权利要求1所述的可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，其特征在于，所述的夹具支撑底座(2)通过钢钎固定连接在水平地面上。

技术总结
本发明公开了一种可滑移式飞机螺旋桨破片撞击试验弯矩加载装置，通过螺旋桨夹具固定螺旋桨，并使用加载装置改变螺旋桨的弯矩。通过绞缆在绞盘中收缩，拉动螺旋桨的桨叶尖端，改变其弯矩，模拟螺旋桨的实际受击前的状态。同时，固定装置能够在夹具支撑底座上沿横向滑动，能够方便地调节螺旋桨位置，结合弹道枪枪架水平与俯仰微调机构，可以对螺旋桨桨面的任意位置实现破片冲击加载，为实施多破片冲击螺旋桨不同位置试验工况提供了手段。安装在绞缆上的力传感器能够实时反馈加载状态，实现了螺旋桨所受弯矩的灵活加载，具有操作简单、控制精准的优点，填补了本领域缺少螺旋桨破片冲击试验装置的空白，适于工业上的使用与推广。

技术研发人员：郭庆,肖洋,翟红波,李尚青,李迪
受保护的技术使用者：西安近代化学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11