有限空间下支承系统动柔度测试的加载方法

标题：有限空间下支承系统动柔度测试的加载方法

摘要：有限空间下支承系统动柔度测试的加载方法，属于机械工程技术领域，适用于复杂旋转机械的支承系统动柔度测试。本发明基于杠杆原理，建立了载荷标定方法来获得支点处的动态载荷，方法简单、易于实现。本发明采用加载动态载荷装置，此装置包括径向力加载杠杆，径向力加载杠杆一端与底座相铰接，另一端与假轴固定连接，推力杆一端与径向力加载杠杆相铰接，另一端与振动台相铰接，在推力杆上设置有力传感器；该加载方法包括如下步骤：测量振动台施加在径向力加载杠杆上的简谐激振力与支点位移之间的对应关系；测量振动台施加在径向力加载杠杆上的简谐激振力与支点所受载荷之间的对应关系；测得一个支点的动柔度；测得所有支点的动柔度。

申请号：CN201310534425.6

申请日：2013/10/31

申请人：东北大学; 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所

首项权利要求：一种有限空间下支承系统动柔度测试的加载方法，其特征在于该加载方法采用加载动态载荷装置，所述的加载动态载荷装置，包括径向力加载杠杆，径向力加载杠杆一端与底座相铰接，另一端与假轴固定连接，在径向力加载杠杆上设置有推力杆，推力杆一端与径向力加载杠杆相铰接，另一端与振动台相铰接，在推力杆上设置有力传感器；测量状态下径向力加载杠杆与推力杆相垂直，且在同一水平面内；该加载方法包括如下步骤：步骤一：测量振动台施加在径向力加载杠杆上的简谐激振力与支点位移之间的对应关系；将拆除掉原轴及涡轮的试验机匣通过安装节固定在机匣支撑底座上，使试验机匣的边界条件同实际工况下的机匣相一致；将加载动态载荷装置的假轴与试验机匣的轴承座内的轴承相连接，假轴的直径、材质和表面加工要求与原轴一致，假轴的长度与轴承的宽度相同，假轴与轴承的连接方式与原轴和轴承的连接方式相同；开启加载动态载荷装置的振动台，对试验机匣的轴承施加动态载荷，加载动态载荷装置的力传感器测得振动台加载的激振力信号，该信号对应的力是振动台施加在径向力加载杠杆上的简谐激振力，通过位移传感器测量支点在此简谐激振力作用下的位移，此支点为假轴与轴承、轴承座及试验机匣三者作为一个整体的接触点，即是假轴与轴承的接触点，此支点位移为轴承、轴承座及试验机匣三者作为一个整体的位移；通过多通道数据采集系统对力传感器和位移传感器测得的信号进行同步采集，然后对采集的信号进行处理，从而绘制“力－位移滞回曲线”；得到振动台施加在径向力加载杠杆上的简谐激振力与支点位移之间的对应关系；步骤二：采用载荷标定方法测量振动台施加在径向力加载杠杆上的简谐激振力与支点所受载荷之间的对应关系；将加载动态载荷装置的假轴固定在夹钳上，在假轴的两侧对称设置有力标定后的力标定传感器，夹钳固定在力标定传感器上，力标定传感器固定在力标定座上；力标定传感器由开孔板与设置在孔边缘的应变片组成；力标定传感器力标定过程：对开孔板上与夹钳固定连接的位置施加拉、压力，并同时记录孔边缘的应变片的应变值，得到孔边缘应变片的应变值与开孔板上与夹钳固定连接的位置受到的拉、压力之间的对应关系；由于开孔板上与夹钳固定连接的位置受到的拉、压力与假轴对夹钳的力相同，即得到力标定传感器的应变片的应变值与假轴对夹钳的力之间的对应关系；开启加载动态载荷装置的振动台，对径向力加载杠杆施加简谐激振力，通过力传感器和力标定传感器得到振动台对径向力加载杠杆施加的简谐激振力与力标定传感器的应变片的应变值之间的关系；径向力加载杠杆通过其一端的假轴将力传递给夹钳，夹钳将力传递至力标定传感器的开孔板，通过已知的力标定传感器的应变片的应变值与假轴对夹钳的力之间的对 应关系和振动台对径向力加载杠杆施加的简谐激振力与力标定传感器的应变片的应变值之间的关系，得到假轴对夹钳的力与振动台对径向力加载杠杆施加的简谐激振力之间的关系；本步骤中的加载动态载荷装置与步骤一中的加载动态载荷装置相同，所以此时假轴对夹钳的力与步骤一中假轴对支点施加的力相同，步骤一中假轴对支点施加的力与支点所受的载荷相同，故得到振动台对径向力加载杠杆施加的简谐激振力与支点所受的载荷之间的对应关系；步骤三：测得一个支点的动柔度；通过步骤一中得到的加载动态载荷装置的振动台施加在径向力加载杠杆上的简谐激振力与支点位移之间的对应关系和步骤二中得到的振动台施加在径向力加载杠杆上的简谐激振力与支点所受载荷之间的对应关系，得出支点所受载荷与在此载荷作用下的支点位移之间的对应关系，最终实现一个支点的动柔度的测试；步骤四：测得所有支点的动柔度；更换步骤一与步骤二中的加载动态载荷装置的假轴，更换的假轴的直径、材质和表面加工要求与实际工况下机匣内的其他轴承座内的部分原轴一致，假轴的长度与轴承的宽度相同，假轴与轴承的连接方式与原轴和轴承的连接方式相同，重复步骤一～三，依次测得支承系统内所有支点的动柔度。

专利类型：发明申请