СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ ВНЕШНЕЙ ПОДВЕСКИ ВЕРТОЛЕТА

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА СОНРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ ВНЕШНЕЙ НОДВЕСКИ ВЕРТОЛЕТА.
Изобретение относится к иснытательной технике, а именно, к стендам для прочностных испытаний элементов конструкций вертолета.
При испытаниях внешней подвески вфтолета на сопротивление усталости для имитации вс«х сил, действующих в эксплуатации на центральный канат подвески, четыре стропа крепления подвески к фюзеляжу и сам фюзеляж, необходимо, в соответствии с программой испытаний, к подвеске в точке крепления груза прикладывать постоянные и переменные усилия по трем координатам: одно усилие - вдоль оси центрального каната (имитация веса груза) и два взаимоперпендикулярных усилия - поперек оси центрального каната (имитация переменных нагрузок при раскачивании груза).
Известен стенд для испытаний на сопротивлепие усталости элементов конструкций. В нем качестве силовозбудителя используется гидроцилиндр. Стенд содержит систему управления нагружением конструкции на основе программатора (а. с. № 1392416, G 01М 5/00, 1988).
Наиболее близким по техлической сущности является стенд для виброиспытаний объектов (а. с. № 823945, G 01М 17/00, B66F 9/22,1981). Этот стенд содержит основание с установленными на нем гидравлическими силовозбудителями для имитации эксплуатационных нагрузок продольных, поперечных и вертикальных.
Недостатком данного изобретения является то, что для имитации сложной схемы эксплуатационных нагрузок используется больщое количество гидровозбудителей. Это приводит к усложнению конструкции стенда, к снижению удобства эксплуатации стенда, к снижению экономичности использования такой конструкции, т. к. необходима маслонасосная станция большой мощности.
G OlM 5100, G OlM 17/00
Решаемой задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции стенда, повышение удобства при эксплуатации, а также уменьшение энергозатрат, т. е. повышение экономичности.
В заявляемом решении использован принцип относительности. Нагрузки, имитирующие раскачивание груза, прикладываются не в точке крепления груза, а в плоскости крепления строп подвески на фюзеляже, т. е. к фрагменту потолочной панели.
Для решения поставленной задачи на основании стенда установлены опоры, на одной из них закреплен гидроцилиндр, шток которого шарнирно соединен с внешней подвеской, концы е« строп закреплены на внутренней стороне фрагмента потолочной панели фюзеляжа, а на другой опоре смонтирован пространственный шарнир, сх)единенный жестко с ци:шндрической балкой, проходящей через отверстие в панели, конец которой жестко соединен с внешней обоймой подшипника в пластине, закрепленной на пакете из швеллеров на внешней стороне панели, при этом средства воспроизведения эксплуатационных нагрузок выполнены в виде установленного на неподвижной подставке электродвигателя в комплекте с редуктором, выходной вал которого соединен с хвостовиком, конец последнего всавлен во внутреннюю обойму подшипника, причем фрагмент панели для уравновешивания в пространстве снабжен петлями с закрепленными на них тросами, переброшенными через неподвижно установленные блоки, и с грузами на концах.
Суть заявляемого решения поясняется на фиг. 1 - Стенд для испытаний на сопротивление усталости внешней подвески вертолета, где: 1фрагмент потолочной панели фюзеляжа; 2-грузы; 3-тросы; 4-блоки; 5внешняя подвеска; 6-гидроцилиндр; 7-опоры; 8-основание; 9-опоры; 10пространственный шарнир; 11-кар дан; 12-цилиндрическая балка; 13электродвигатель; 14-редуктор; 15-поводок; 16-хвостовик; 17-подставка; 18пакет из швеллеров; 19-пластина; 20-подшипник.
Стенд содержит фрагмент потолочной панели 1 фюзеляжа, который уравновешивается в пространстве грузами 2 с помощью тросов 3 и блоков 4. С внутренней стороны к фрагменту потолочной панели 1 четырьмя стропами
крепится внешняя нодвеска 5, к которой вдоль оси центрального каната прикладывается растягивающая нагрузка с помощью гидроцилиндра 6.
Гидроцилиндр 6 закреплен на опорах 7, установленных на неподвижном основании 8. На неподвижном основании 8 также установлены опоры 9, между которыми закреплен пространственный шарнир 10, выполненный по типу двухосной гироскопической рамки с совпадением ос«й рамки и осей кардана 11 подвески 5, на который, при нагружении подвески гидроцилиндром 6, опирается фрагмент потолочной панели 1 через жестко соединенную с ней цилиндрическую балку 12.
Электродвигатель 3 в комплекте с редуктором 14, на валу которого закреплен поводок 15, соединенный, в свою очередь, с хвостовиком 16 цилиндрической балки 12, обеспечивают вращение потолочной панели с необходимой угловой скоростью.
Электродвигатель 13 и редуктор 14 закреплены на подставке 17, установленной на неподвижном основании 8. Пакеты из швелеров 18, пластина 19 и подшипник 20 являются промежуточными звеньями между цилиндрической балкой 12 и фрагментом потолочной панели 1 фюзеляжа, и служат для перераспределения нагрузки на четьфе стропа подвески при передаче на фрагмент потолочной панели вращательного усилия.
Кроме того в состав стенда входят (на фигЛ не показаны): микро-ЭВМ, в свободный слот которой установлена плата цифроаналогового преобразования ЦАП, преобразующая кодовые посылки сигнала управления гидроцилиндром 6 от микро-ЭВМ в аналоговый сигнал, усилитель мощности электронный, усилитель электрогидравлический, магнитный пускатель.
Стенд работает следующим образом. Цифровые сигналы от микроЭВМ, соответствующие программе управления нагружением подвески, преобразуются ЦАП в аналоговый сигнал, усиливаются усилителем мощности электронЙЬШ и ггодашгся на вход усилителя электрогидравлического. Усилитель электрогидравлический управляет распределением масла от маслонасх)сной станции (на фиг.1 также не показана) между полостями гидроцилиндра 6, заставляя цер ещаться шток
гйдроцилиндра возвратно-поступательно. Гидроцилиндр 6 создает переменное осевое усилие в подвеске, имитирующее вес груза и его воздействие на нодвеску при маневрах вертолета.
Одновременно с этим по дискретному выходу микро-ЭВМ выдается сигнал на включение магнитного пускателя. Магнитный пускатель запускает электродвигатель 13, вращательное усилие от которого через редуктор 14, поводок 15 и хвостовик 16 передается на фрагмент потолочной панели 1 фюзеляжа, вынуждая ее сс вершать круговые движения в плоскости, перпендикулярной оси центрального каната.
Опоры 9, пространственный щарнир 10 и цилиндрическая балка 12 обеспечивают неизменное положение ос«й кардана И и неизменное направление нагрузки от гидроцилиндра 6 при круговых перемещениях фрагмента потолочной панели.
При этом происходит последовательное перераспределение нагрузки от центрального каната  четырьмя стропами с периодичностью, соответствующей круговой частоте вращения фрагмента потолочной панели, что соответствует имитации раскачивания груза.
Изменяя геометрические размеры поводка возможно изменять радаус траектории движения фрагмента потолочной панели и значительно упростить конструкщоо стенда.
Комбинация к-рутового вращательного движения фрагмента потолочной панели фюзеляжа в плоскости, перпендикулярной оси центрального каната, и возвратно-поступательного движения щтока гидроцилиндра вдоль оси центрального каната приводит к значительному упрощению конструкции стенда, а его горизонтальное ориентирование повышает удобство в эксплуатации.
Экономичность стенда определяется использованием маломощной насосной станции, oбecпeчивaJoщeй работоспособность только одного гидроцилиндра, и маломощного электродвигателя, обеспечивающего круговое вращение фрагмента потолочной панели.