Стенд для испытания механической трансмиссии летательного аппарата

 

Изобретение относится к средствам испытания авиационной техники, а именно к стендам для испытаний редукторов летательных аппаратов. Цель изобретения - приближение условий нагружения к натурным. Стенд для испытаний механической трансмиссии летательного аппарата снабжен установленными соосно с выходными валами 12 и 27 испытываемого редуктора 2 поворотными платформами 32 и 33, которые с помощью подшипников 34 и 35 закреплены на опорной раме 1 стенда, при этом каждая поворотная платформа кинематически связана с электродвигателем соответственно 53 и 54, корпусы гидроцилиндров нагружения силами тяги и изгибающих моментов 38 и 39, 40 и 41, а также корпусы гидроцилиндров 42 и 43 нагружения суммарными поперечными силами, шарнирно закреплены на поворотных платформах 32 и 33, причем электрический контур устройства нагружения крутящим моментом выходного вала 12 испытываемого редуктора 2, электрически не связан с электрическим контуром устройства нагружения крутящим моментом выходного вала 27. Под действием управляющих сигналов с вычислителя 21 обеспечивается вращение выходных валов 12 и 27 испытываемого редуктора 2 и одновременное нарастание крутящего момента на этих же выходных валах, а также нагрузок, имитирующих суммарные поперечные силы, силы тяги и суммарные изгибающие моменты. Таким образом, стенд позволяет имитировать весь комплекс нагрузок, действующих на главный редуктор во время полета и эволюций летательного аппарата, а именно силу тяги несущего винта, поперечные и продольные силы, изгибающие и крутящие моменты, их переменные составляющие и перемещение векторов суммарных изгибающих моментов и суммарных поперечных сил от 0 до 360°, которые в своей совокупности воздействуют на конструктивные элементы и кинематические связи главного редуктора. 2 ил.

Изобретение относится к средствам испытания авиационной техники, а именно к стендам для испытаний редукторов летательных аппаратов. Цель изобретения - приближение условий нагружения к натурным. На фиг. 1 изображена функциональная схема стенда; на фиг. 2 - схема внешних нагрузок на вал редуктора. Стенд для испытаний химической трансмиссии летательного аппарата содержит опорную раму 1, к которой крепится испытуемый редуктор 2. Два входных вала 3 и 4 редуктора 2 через упругие муфты 5 соединены со стендовыми согласующими редукторами 6, установленными на опорной раме стенда 1. Валы редуктора 6 механически связаны с фазными роторами асинхронных двигателей 7 и 8, которые в свою очередь, соединены с приводными электродвигателями постоянного тока 9 и 10. Электродвигатели 9 и 10 электрически связаны с питающим статическим преобразователем 11, подключенным к сети. Выходной вал 12 испытуемого редуктора 2 муфтами 13 соединен с валом распределительного редуктора 14, выходные валы которого муфтами 15 и 16 соединены с синхронными генераторами 17 и 18. Генераторы 17 и 18 электрически соединены со статорами асинхронных двигателей 7 и 8, роторы которых через соответствующие преобразователи частоты 19 и 20 подключены к сети. Преобразователи частоты 19 и 20 электрически связаны через общий вычислитель 21 с питающим статическим преобразователем 11. Генератор 22 электрически соединен с приводными электродвигателями постоянного тока 9 и 10 и питающим статическим преобразователем 11. Возбудители 23-25 электродвигателей 9 и 10 и генератора 22 запитаны от сети и подсоединены к общему вычислителю 21. Генератор 22 механически связан через муфты 26 с выходным валом 27 редуктора 28. Редуктор 28 идентичен хвостовому редуктору летательного аппарата. Выходной вал 27 редуктора 28 вращается через трансмиссию 29 от редуктора 2. На выходных валах 12 и 27 установлены центральные подшипники 30 и 31 и идентичные поворотные платформы 32 и 33, прикрепленные посредством подшипников 34 и 35 к опорной раме 1 стенда. Траверсы 36 и 37, выполненные в виде двуплечих рычагов, жестко закреплены на наружных кольцах центральных подшипников 30 и 31. К траверсам 36 и 37 шарнирно крепятся штоки гидроцилиндров 38-41, которые расположены в диаметрально противоположных точках и параллельны выходным валам 12 и 27 редукторов 2 и 28. Корпусы этих гидроцилиндров шарнирно прикреплены соответственно к поворотным платформам 32 и 33. Указанные гидроцилиндры служат для создания сил тяги и изгибающих моментов, действующих на валы 12 и 27. К торцам траверсы 36 и 37 и перпендикулярно осям валов 12 и 27 шарнирно крепятся гидроцилиндры 42 и 43, корпусы которых шарнирно закреплены на поворотных платформах 32 и 33. Гидроцилиндры 42 и 43 служат для создания суммарных поперечных сил, где ΣS = S_прод. + +S_попер., действующих на выходные валы 12 и 27 редуктора 2 и 28. Гидроцилиндры 38-43 имеют две полости - статическую и динамическую, каждый из цилиндров снабжен электромагнитными высокочастотными золотниками 44-49. Гидростанция 50, содержащая гидроаккумуляторы, гидронасосы высокой производительности, перепускные клапаны, с помощью шлангов и трубопроводов подсоединяются к каждому из гидроцилиндров 38-43. Каждая поворотная платформа 32 и 33 через свою передачу 51 и 52 приводится в движение соответственно от электродвигателей 53 и 54, работа которых определяется программой, заложенной в вычислитель. Вычислитель 21 управляет работой гидростанций 50, высокочастотными золотниками 44-49, электродвигателями поворотных платформ 53 и 54, возбудителями 23-25, преобразователями частоты 19 и 20. Стенд работает следующим образом. Под действием управляющего сигнала, поступающего с выхода вычислителя 21 на вход питающего преобразователя 11, на выходе последнего нарастает напряжение. Электродвигатели 9 и 10 через стендовые редукторы 6 приводят во вращение валы 3 и 4 испытуемого редуктора 2 и выходные валы 12 и 27 редуктора 28 через трансмиссию 29. При этом одновременно управляющие сигналы с вычислителя 21 воздействуют на преобразователи частоты 19 и 20, электрически связанные с роторами двигателей 7 и 8, обеспечивают нарастание крутящего момента на выходном валу 12 редуктора 2, а воздействие управляющих сигналов с вычислителя 21 на возбудители 23-25 обеспечивают нарастание крутящего момента на выходном валу 27 редуктора 28. В зависимости от программы испытаний разные режимы работы элементов схемы имитируются разной величиной крутящего момента с переменной составляющей этого момента, действующего на каждый из выходных валов испытуемого редуктора. Таким образом, электрический контур нагружения крутящим моментом с его переменной составляющей выходного вала 12 (вал несущего винта вертолета) содержит асинхронные двигатели 7 и 8, электрически связанные с синхронными генераторами 17 и 18, механически воздействуют через стендовый редуктор 14 на выходной вал 12 редуктора 2. Электрический контур нагружения крутящим моментом с переменной составляющей этого момента выходного вала 27 (вал рулевого винта вертолета) содержит приводные электродвигатели 9 и 10 и синхронный генератор 22. Указанные выше контуры нагружения крутящим моментом выходных валов 12 и 27 редукторов 2 и 28 электрически не связаны между собой. Вычислитель 21 одновременно или с заданным интервалом времени от создания крутящих моментов, действующих на выходные валы 12 и 27 редукторов 2 и 28, воздействует на гидростанцию 50, посредством которой в гидроцилиндрах 38-43 создается необходимое рабочее давление, посредством которого начинают действовать на валы 12 и 27 суммарные поперечные силы, равные сумме продольных и поперечных сил, силы тяги и суммарные изгибающие моменты. Например, при подаче одинакового давления в гидроцилиндры 38 и 39 развиваемое в них усилие Р₁, P₂, создает имитацию силы тяги Т₄, действующей на выходной вал, а при подаче разного по величине давления - изгибающий момент М_изг. (см. фиг. 2); L - расстояние между гидроцилиндрами и осью вала редуктора. Одновременно с появлением указанных нагрузок подается сигнал с вычислителя 21 на золотники 44-49, которые создают переменные составляющие постоянно действующих нагрузок. Изменение направления суммарного вектора изгибающего момента Σ и поперечной силы Σ происходит путем поворота поворотной платформы каждого из выходных валов редуктора 2 и 28 посредством соответственно электродвигателей 53 и 54. Угол поворота и интервалы времени, через которые происходят последующие повороты, определяются вычислителем 21, воздействующим на указанные электродвигатели.

Формула изобретения

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащий опорную раму, на которой закреплены испытываемые редукторы с выходными валами, устройства нагружения силами тяги и поперечными силами, выполненные в виде гидроцилиндров, штоки которых шарнирно закреплены на центральном подшипнике, установленном на каждом выходном валу испытываемых редукторов, устройствами нагружения крутящим моментом и систему управления нагружающими устройствами, отличающийся тем, что, с целью приближения условий нагружения к натурным, стенд снабжен поворотными платформами и приводными электродвигателями для поворота платформ, при этом поворотные платформы посредством подшипников закреплены на опорной раме соосно с каждым из выходных валов испытываемых редукторов, корпуса гидроцилиндров закреплены на поворотных платформах, а каждое устройство нагружения крутящим моментом выполнено с независимым друг от друга электрическим контуром.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2