本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

在轉(zhuǎn)子葉片緣板下方增加橡膠材質(zhì)減振阻尼塊是一種有效抑制葉片振動(dòng)的方法。目前，阻尼塊的可靠性驗(yàn)證需隨發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試車進(jìn)行，耗時(shí)長(zhǎng)，經(jīng)費(fèi)投入大，特別是民用發(fā)動(dòng)機(jī)，其對(duì)冷端部件(包括阻尼塊)壽命要求超過(guò)10000小時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法，以解決或至少減輕背景技術(shù)中所存在的至少一處的問(wèn)題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法，包含以下步驟：

S1，在試驗(yàn)阻尼塊的第一側(cè)面上施加壓力載荷F₂，所述壓力載荷F₂的方向垂直于所述第一側(cè)面；壓力載荷分級(jí)施加，每級(jí)比上一級(jí)載荷增加10％F₂，直至壓力載荷達(dá)到F₂值；

S2，在所述試驗(yàn)阻尼塊的第一側(cè)面上施加振動(dòng)載荷T，載荷值為

A/2-A/2*cos(2πft)

其中，A為飛機(jī)從起飛至降落一個(gè)循環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)子葉片振動(dòng)時(shí)，葉片緣板處的最大振幅(振幅單位：mm)；f為飛機(jī)從起飛至降落一個(gè)循環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)子葉片振動(dòng)的最高頻率(頻率單位：Hz)；t為振動(dòng)載荷施加的持續(xù)時(shí)間(時(shí)間單位：s)。

優(yōu)選地，所述壓力載荷F₂的選取方法為，

F₂＝F_max/cosα；

F_max＝m*r*ω_max²；

ω_max＝2πn_max/60；

注：F_max為實(shí)際阻尼塊的最大離心力(離心力單位：N)；

m為實(shí)際阻尼塊質(zhì)量(質(zhì)量單位：Kg)；

r為實(shí)際阻尼塊質(zhì)心到發(fā)動(dòng)機(jī)軸線的半徑(半徑單位：mm)；

ω_max為轉(zhuǎn)子的最大角速度(角速度單位：rad/s)；

n_max為發(fā)動(dòng)機(jī)各工作狀態(tài)下轉(zhuǎn)子的最高轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)速單位：r/min)。

優(yōu)選地，所述時(shí)間t值在t1和t2中取最大值；

其中，t1為發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)低溫部件壽命要求/飛機(jī)從起飛至降落的最短時(shí)間*起飛狀態(tài)下轉(zhuǎn)速的停留時(shí)間；

t2為發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)低溫部件壽命要求/飛機(jī)從起飛至降落的最短時(shí)間*轉(zhuǎn)子葉片在轉(zhuǎn)子各轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的振動(dòng)停留時(shí)間總和。

優(yōu)選地，所述試驗(yàn)阻尼塊與所述實(shí)際阻尼塊的結(jié)構(gòu)尺寸及形狀相同，所述試驗(yàn)阻尼塊的第二側(cè)面與模擬輪盤接觸，所述試驗(yàn)阻尼塊的第三側(cè)面與模擬軸向定位擋塊接觸。

優(yōu)選地，所述模擬軸向定位擋塊采用標(biāo)準(zhǔn)擋板，所述標(biāo)準(zhǔn)擋板與實(shí)際使用的軸向定位擋塊結(jié)構(gòu)形狀及尺寸相同，所述標(biāo)準(zhǔn)擋板通過(guò)螺栓與所述模擬輪盤固定連接。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法在步驟S1、S2、S3的基礎(chǔ)上進(jìn)一步包含步驟S4，所述步驟S4具體為，當(dāng)采用所述標(biāo)準(zhǔn)擋板試驗(yàn)完成后，改變所述標(biāo)準(zhǔn)擋板在所述模擬輪盤軸向的厚度，重新測(cè)試所述試驗(yàn)阻尼塊(1)的可靠性。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法在步驟S1、S2、S3的基礎(chǔ)上進(jìn)一步包含步驟S4，所述步驟S4具體為，當(dāng)所述試驗(yàn)阻尼塊的可靠性試驗(yàn)完成后，更換所述試驗(yàn)阻尼塊，并改變所述試驗(yàn)阻尼塊與所述模擬軸向定位擋塊的接觸面積，重新測(cè)試更改后的試驗(yàn)阻尼塊的可靠性。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法在步驟S1、S2、S3的基礎(chǔ)上進(jìn)一步包含步驟S4，所述步驟S4具體為，當(dāng)所述試驗(yàn)阻尼塊(1)的可靠性試驗(yàn)完成后，更換所述試驗(yàn)阻尼塊，并改變所述試驗(yàn)阻尼塊的厚度，重新測(cè)試更改后的試驗(yàn)阻尼塊的可靠性，所述厚度是指試驗(yàn)阻尼塊在容納部?jī)?nèi)的側(cè)面至所述第一側(cè)面的最小垂直距離，所述容納部是指試驗(yàn)阻尼塊與所述模擬輪盤及模擬軸向定位擋塊圍成的容腔。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明可以對(duì)轉(zhuǎn)子葉片的阻尼塊單獨(dú)進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，不需要隨發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試車進(jìn)行，試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，試驗(yàn)周期短，試驗(yàn)費(fèi)用低。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法的流程圖。

圖2是圖1所示轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法的裝置示意圖。

其中，1-阻尼塊，11-第一側(cè)面，12-第二側(cè)面，13-第三側(cè)面，2-模擬輪盤，3-模擬軸向定位擋塊。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

如圖1、圖2所示，一種轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法，包含以下步驟：

S1，在試驗(yàn)阻尼塊1的第一側(cè)面11上施加壓力載荷F₂，壓力載荷F₂的方向垂直于第一側(cè)面11；壓力載荷分級(jí)施加，每級(jí)比上一級(jí)載荷增加10％F₂，直至壓力載荷達(dá)到F₂值。

阻尼塊在工作過(guò)程中隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，受離心力F，阻尼塊與風(fēng)扇轉(zhuǎn)子葉片緣板下表面和軸向定位擋塊接觸，承受葉片緣板施加在阻尼塊上的力F₂及軸向定位擋塊施加在阻尼塊上的力F₁，F(xiàn)₂＝F/cosα；F₁＝F*tgα。在本實(shí)施例中，壓力載荷F₂的初始值為10％F₂，然后每級(jí)比上一級(jí)增加10％F₂，直至壓力載荷達(dá)到F₂值。

S2，在所述試驗(yàn)阻尼塊1的第一側(cè)面11上施加振動(dòng)載荷T，載荷值為

A/2-A/2*cos(2πft)

其中，A為飛機(jī)從起飛至降落一個(gè)循環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)子葉片振動(dòng)時(shí)，葉片緣板處的最大振幅(振幅單位：mm)；f為飛機(jī)從起飛至降落一個(gè)循環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)子葉片振動(dòng)的最高頻率(頻率單位：Hz)；t為振動(dòng)載荷施加的持續(xù)時(shí)間(時(shí)間單位：s)。

在本實(shí)施例中，壓力載荷F₂的選取方法為，

F₂＝F_max/cosα；

F_max＝m*r*ω_max²；

ω_max＝2πn_max/60；

注：F_max為實(shí)際阻尼塊的最大離心力(離心力單位：N)；

m為實(shí)際阻尼塊質(zhì)量(質(zhì)量單位：Kg)；

r為實(shí)際阻尼塊質(zhì)心到發(fā)動(dòng)機(jī)軸線的半徑(半徑單位：mm)；

ω_max為轉(zhuǎn)子的最大角速度(角速度單位：rad/s)；

n_max為發(fā)動(dòng)機(jī)各工作狀態(tài)下轉(zhuǎn)子的最高轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)速單位：r/mi n)。

在本實(shí)施例中，所述時(shí)間t值在t1和t2中取最大值；

其中，t1為發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)低溫部件壽命要求/飛機(jī)從起飛至降落的最短時(shí)間*起飛狀態(tài)下轉(zhuǎn)速的停留時(shí)間；所述起飛狀態(tài)下轉(zhuǎn)速的停留時(shí)間是指發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到氣動(dòng)轉(zhuǎn)速后后，保持一定時(shí)間，然后起飛的保持時(shí)間段。

t2為發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)低溫部件壽命要求/飛機(jī)從起飛至降落的最短時(shí)間*轉(zhuǎn)子葉片在轉(zhuǎn)子各轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的振動(dòng)停留時(shí)間總和。所述轉(zhuǎn)子葉片在轉(zhuǎn)子各轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的振動(dòng)停留時(shí)間總和通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)試車得到。

在本實(shí)施例中，試驗(yàn)阻尼塊1與實(shí)際阻尼塊的結(jié)構(gòu)尺寸及形狀相同，試驗(yàn)阻尼塊1的第二側(cè)面12與模擬輪盤2接觸，試驗(yàn)阻尼塊1的第三側(cè)面13與模擬軸向定位擋塊3接觸。其優(yōu)點(diǎn)在于，試驗(yàn)阻尼塊的實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸與實(shí)際阻尼塊完全相同，且受力狀態(tài)也完全相同，有利于保證試驗(yàn)阻尼塊的可靠性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

在本實(shí)施例中，模擬軸向定位擋塊3采用標(biāo)準(zhǔn)擋板，標(biāo)準(zhǔn)擋板與實(shí)際使用的軸向定位擋塊結(jié)構(gòu)形狀及尺寸相同，標(biāo)準(zhǔn)擋板通過(guò)螺栓與模擬輪盤2固定連接。其優(yōu)點(diǎn)在于，所述模擬軸向定位擋塊3的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸與實(shí)際軸向定位擋塊完全相同，可以將軸向定位擋塊的剛性對(duì)阻尼塊可靠性的影響考慮在試驗(yàn)過(guò)程中，阻尼塊的可靠性試驗(yàn)結(jié)果更具有可信度。

在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法在步驟S1、S2、S3的基礎(chǔ)上進(jìn)一步包含步驟S4，所述步驟S4具體為，當(dāng)采用所述標(biāo)準(zhǔn)擋板試驗(yàn)完成后，改變所述標(biāo)準(zhǔn)擋板在所述模擬輪盤2軸向的厚度，重新測(cè)試所述試驗(yàn)阻尼塊1的可靠性。其優(yōu)點(diǎn)在于，可以檢測(cè)實(shí)際軸向定位擋塊對(duì)阻尼塊的影響，以優(yōu)化阻尼塊的定位結(jié)構(gòu)。

可以理解的是，在另一個(gè)備選實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法在步驟S1、S2、S3的基礎(chǔ)上進(jìn)一步包含步驟S4，所述步驟S4具體為，當(dāng)所述試驗(yàn)阻尼塊1的可靠性試驗(yàn)完成后，更換所述試驗(yàn)阻尼塊，并改變所述試驗(yàn)阻尼塊與所述模擬軸向定位擋塊的接觸面積，重新測(cè)試更改后的試驗(yàn)阻尼塊的可靠性。其優(yōu)點(diǎn)在于，有利于對(duì)阻尼塊的結(jié)構(gòu)做出優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高阻尼塊的壽命。

可以理解的是，在另一個(gè)備選實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子葉片阻尼塊可靠性試驗(yàn)方法在步驟S1、S2、S3的基礎(chǔ)上進(jìn)一步包含步驟S4，所述步驟S4具體為，當(dāng)所述試驗(yàn)阻尼塊1的可靠性試驗(yàn)完成后，更換所述試驗(yàn)阻尼塊，并改變所述試驗(yàn)阻尼塊的厚度，重新測(cè)試更改后的試驗(yàn)阻尼塊的可靠性，所述厚度是指試驗(yàn)阻尼塊在容納部?jī)?nèi)的側(cè)面至所述第一側(cè)面的最小垂直距離，所述容納部是指試驗(yàn)阻尼塊與所述模擬輪盤及模擬軸向定位擋塊圍成的容腔。可以理解的是，改變所述厚度的方法為，更改阻尼塊在所述容納部?jī)?nèi)的圓弧面的圓弧直徑。

最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。