葉片預(yù)緊力的測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片預(yù)緊力的測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境試驗(yàn)是模擬各種裝備及零部件在實(shí)際工作時(shí)所處環(huán)境條件下的測(cè)試，通過(guò)測(cè)試來(lái)判定裝備在實(shí)際工況條件下的工作狀態(tài)和耐疲勞強(qiáng)度。環(huán)境包括力學(xué)環(huán)境、氣候環(huán)境和氣象環(huán)境，力學(xué)環(huán)境是指各種機(jī)械環(huán)境，如振動(dòng)、沖擊和搖擺等，氣候環(huán)境是指高低溫環(huán)境和濕度環(huán)境等，氣象環(huán)境是指光照、低氣壓、霉菌和鹽霧等。
[0003]目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片預(yù)緊力測(cè)試是利用振動(dòng)臺(tái)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，在測(cè)試過(guò)程中葉片的真實(shí)裝夾是測(cè)試數(shù)據(jù)有效的關(guān)鍵，現(xiàn)有的葉片預(yù)緊力測(cè)試的裝夾是利用榫槽來(lái)對(duì)葉片進(jìn)行固定，夾具上的榫槽結(jié)構(gòu)分成上下二部分，由鎖緊螺釘將葉片固定，此方法雖能利用葉片根部的榫將葉片固定，但與航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的真實(shí)工況有很大區(qū)別，航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片在實(shí)際工作時(shí)是靠葉盤(pán)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)葉片，葉片是靠離心力來(lái)固定的，為了模擬航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片在高仿真工況下的預(yù)緊力測(cè)試，開(kāi)發(fā)出一套能適合航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片預(yù)緊力測(cè)試的裝置已經(jīng)很有必要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種可模擬離心力固定葉片以模擬真實(shí)工況的測(cè)試裝置及利用該裝置在高仿真工況下的葉片預(yù)緊力測(cè)試方法。
[0005]本實(shí)用新型的葉片預(yù)緊力的測(cè)試裝置，包括對(duì)所述葉片提供振動(dòng)的電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)以及測(cè)試所述葉片幅值的激光傳感器，所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)上設(shè)有固定所述葉片的夾具，所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)上安裝有測(cè)試其臺(tái)面幅值的加速度傳感器，所述加速度傳感器及所述激光傳感器與控制所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的控制器電連接;所述夾具包括夾具本體，所述夾具本體上設(shè)有自其一端貫穿至另一端且與所述葉片根部的葉榫匹配的榫槽，以及與所述榫槽連通、用于放置頂塊的頂槽，所述夾具本體一側(cè)上設(shè)有與所述頂槽垂直并連通的螺栓孔，所述螺栓孔內(nèi)設(shè)有對(duì)所述葉片提供預(yù)緊力的螺栓。
[0006]進(jìn)一步的，所述夾具本體上還設(shè)有垂直貫穿所述榫槽的鎖緊螺釘。
[0007]進(jìn)一步的，所述控制器通過(guò)功率放大器控制所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行振動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步的，所述功率放大器還與所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的冷卻單元連接。
[0009]借由上述方案，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1、本實(shí)用新型的測(cè)試裝置利用夾具上的榫槽對(duì)葉片的葉榫進(jìn)行固定，并通過(guò)螺栓穿過(guò)夾具對(duì)葉榫提供預(yù)緊力，使葉榫與榫槽可完全接觸，在測(cè)試時(shí)，葉榫通過(guò)螺栓提供的預(yù)緊力固定在榫槽內(nèi)，葉片相當(dāng)于是通過(guò)離心力固定，使得葉片的受力狀態(tài)與真實(shí)工作狀態(tài)一致，從而確保測(cè)得的葉片預(yù)緊力真實(shí)有效；
[0011]2、由于在測(cè)試過(guò)程中葉片受到預(yù)緊力的作用，本實(shí)用新型的測(cè)試裝置通過(guò)在夾具上設(shè)置垂直穿過(guò)榫槽的鎖緊螺釘，可防止榫槽在預(yù)緊力的作用下產(chǎn)生變形，避免葉榫與榫槽的接觸面發(fā)生變化，從而確保測(cè)得的預(yù)緊力真實(shí)有效。
[0012]上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的葉片預(yù)緊力測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是葉片預(yù)緊力測(cè)試裝置中夾具夾裝葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是夾具的主視圖；
[0016]圖4是夾具的側(cè)視圖；
[0017]圖5是夾具的俯視圖；
[0018]圖6是測(cè)試時(shí)電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面加速度變化圖；
[0019]圖7是測(cè)試到的葉片共振頻率的變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0021]如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例所述的一種葉片預(yù)緊力測(cè)試裝置，包括:
[0022]用于向葉片提供激振力，并使葉片在測(cè)試過(guò)程中保持共振狀態(tài)的電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)I;
[0023]夾裝葉片的夾具2，夾具2包括夾具本體10，夾具本體10上設(shè)有自其一端貫穿至另一端且與葉片50根部的葉榫匹配的榫槽11、以及與榫槽11連通的頂槽12，頂槽12用來(lái)安放與葉榫相抵的頂塊20，在夾具本體10—側(cè)上設(shè)有與頂槽12垂直并連通的螺栓孔13，螺栓孔13內(nèi)安放通過(guò)頂塊20對(duì)葉榫提供預(yù)緊力的螺栓30，夾具本體10上還設(shè)有垂直貫穿榫槽11的鎖緊螺釘40;
[0024]正對(duì)葉片的激光傳感器3，用以測(cè)試葉片在振動(dòng)情況下的第一幅值；
[0025]安裝在電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)I上的加速度傳感器4，用以測(cè)試電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)I臺(tái)面的第二幅值；
[0026]控制器5，接收加速度傳感器4與激光傳感器3輸出的信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)第一幅值與第二幅值的幅值比反映葉片50共振頻率的變化；
[0027 ]功率放大器6，對(duì)控制器5輸出的功率進(jìn)行放大，放大后的功率驅(qū)動(dòng)電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)I以及電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)I的冷卻單元7。
[0028]在利用夾具2夾裝葉片時(shí)，先在頂槽12內(nèi)置入頂塊20，螺栓30穿過(guò)螺栓孔13抵壓在頂塊20上，將葉片50的葉榫插入夾具本體10上的榫槽11內(nèi)，將螺栓30鎖緊，以通過(guò)頂塊20對(duì)葉片50提供預(yù)緊力，模擬離心力將葉片50的葉榫固定在榫槽11內(nèi)；最后將兩鎖緊螺釘40鎖緊，以防止在預(yù)緊力的作用下，榫槽11部分向外變形，即兩鎖緊螺釘40起限位作用，避免榫槽11變形，確保葉片50根部的葉榫與夾具上的榫槽11完全接觸，以便測(cè)得真實(shí)有效的預(yù)緊力。
[0029]在利用本實(shí)用新型的測(cè)試裝置進(jìn)行預(yù)緊力測(cè)試時(shí)，首先將測(cè)試裝置安裝連接，SP將葉片50根部的葉榫插入安裝在電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)I上的夾具的榫槽11內(nèi)，利用螺栓30穿過(guò)夾具與葉榫相抵，將激光傳感器3正對(duì)葉片50，將加速度傳感器4安裝在電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)上I，且將加速度傳感器4與激光傳感器3輸出的信號(hào)輸入用以控制電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)I進(jìn)行掃頻的控制器5中；以激光傳感器3測(cè)試葉片50在振動(dòng)情況下的第一幅值，以加速度傳感器4測(cè)試電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)I臺(tái)面的第二幅值，控制器5根據(jù)第一幅值與第二幅值的幅值比的變化反映葉片50共振頻率的變化;逐漸調(diào)節(jié)螺栓30對(duì)葉片50預(yù)緊力的大小，即調(diào)整螺栓30的鎖緊程度，以葉片50的共振頻率確定螺栓30對(duì)葉片50的預(yù)緊力，當(dāng)葉片50的共振頻率由低至高直至不變時(shí)，預(yù)緊力已達(dá)到所需力值。
[0030]根據(jù)葉片的力學(xué)特性，可用葉片共振頻率的變化來(lái)確定合適的預(yù)緊力，如圖6與圖7所示的測(cè)試數(shù)據(jù)圖。當(dāng)預(yù)緊力不足時(shí)葉片的共振頻率會(huì)偏低，隨著預(yù)緊力的增加葉片根部的葉榫與夾具的榫槽接合會(huì)牢固，同時(shí)葉片的共振頻率會(huì)增高，當(dāng)葉片的共振頻率不變時(shí)說(shuō)明預(yù)緊力已達(dá)到要求(即當(dāng)圖7中的曲線開(kāi)始右移時(shí)，說(shuō)明葉片的共振頻率不再產(chǎn)生變化)，預(yù)緊力過(guò)大則會(huì)造成葉片的損壞。
[0031]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本實(shí)用新型，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種葉片預(yù)緊力的測(cè)試裝置，其特征在于:包括對(duì)所述葉片提供振動(dòng)的電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)以及測(cè)試所述葉片幅值的激光傳感器，所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)上設(shè)有固定所述葉片的夾具，所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)上安裝有測(cè)試其臺(tái)面幅值的加速度傳感器，所述加速度傳感器及所述激光傳感器與控制所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的控制器電連接;所述夾具包括夾具本體，所述夾具本體上設(shè)有自其一端貫穿至另一端且與所述葉片根部的葉榫匹配的榫槽，以及與所述榫槽連通、用于放置頂塊的頂槽，所述夾具本體一側(cè)上設(shè)有與所述頂槽垂直并連通的螺栓孔，所述螺栓孔內(nèi)設(shè)有對(duì)所述葉片提供預(yù)緊力的螺栓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片預(yù)緊力的測(cè)試裝置，其特征在于:所述夾具本體上還設(shè)有垂直貫穿所述榫槽的鎖緊螺釘。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片預(yù)緊力的測(cè)試裝置，其特征在于:所述控制器通過(guò)功率放大器控制所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行振動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉片預(yù)緊力的測(cè)試裝置，其特征在于:所述功率放大器還與所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的冷卻單元連接。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種葉片預(yù)緊力的測(cè)試裝置，該測(cè)試裝置包括對(duì)葉片提供振動(dòng)的電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)以及測(cè)試葉片幅值的激光傳感器，電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)上設(shè)有固定葉片的夾具，電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)上安裝有測(cè)試其臺(tái)面幅值的加速度傳感器，加速度傳感器及激光傳感器與控制電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的控制器電連接；夾具包括夾具本體，夾具本體上設(shè)有自其一端貫穿至另一端且與葉片根部的葉榫匹配的榫槽，以及與榫槽連通、用于放置頂塊的頂槽，夾具本體一側(cè)上設(shè)有與頂槽垂直并連通的螺栓孔，螺栓孔內(nèi)設(shè)有對(duì)葉片提供預(yù)緊力的螺栓。本實(shí)用新型利用螺栓對(duì)葉片施加預(yù)緊力，模擬離心力將葉片與夾具固定，在振動(dòng)環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，高度接近葉片的真實(shí)工況，測(cè)試的數(shù)據(jù)真實(shí)有效。
【IPC分類(lèi)】G01M7/02
【公開(kāi)號(hào)】CN205373992
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620096511
【發(fā)明人】吳國(guó)雄, 朱超明
【申請(qǐng)人】蘇州長(zhǎng)菱測(cè)試技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2016年2月1日