葉片預(yù)緊力的測(cè)試方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(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)試方法與
目.0
【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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明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]本發(fā)明的葉片預(yù)緊力的測(cè)試方法，包括步驟:
[0006](I)將葉片根部的葉榫固定在一置于電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)上的夾具的榫槽內(nèi)，利用螺栓穿過(guò)所述夾具與所述葉榫相抵以對(duì)所述葉片提供預(yù)緊力，提供一正對(duì)所述葉片的激光傳感器，并在所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)上安裝一加速度傳感器，且將所述加速度傳感器與所述激光傳感器輸出的信號(hào)輸入用以控制所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行振動(dòng)的控制器中；
[0007](2)以所述激光傳感器測(cè)試所述葉片在振動(dòng)情況下的第一幅值，以所述加速度傳感器測(cè)試所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面的第二幅值，所述控制器根據(jù)第一幅值與第二幅值的幅值比的變化反映所述葉片共振頻率的變化；
[0008](3)逐漸調(diào)節(jié)所述螺栓對(duì)所述葉片提供的預(yù)緊力，當(dāng)共振頻率由低至高直至不變時(shí)，預(yù)緊力已達(dá)到所需的力值。
[0009]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)。
[0010]進(jìn)一步的，所述控制器還通過(guò)所述功率放大器控制所述電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的冷卻單元。
[0011]本發(fā)明的葉片預(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。
[0012]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。
[0013]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)。
[0014]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。
[0015]借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、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，因此，本發(fā)明的測(cè)試方法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；
[0017]2、用共振頻率的變化來(lái)確定合適的預(yù)緊力的測(cè)試方法，能夠有效提高控制精度和測(cè)量精度，確保測(cè)試數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性；
[0018]3、本發(fā)明的測(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；
[0019]4、由于在測(cè)試過(guò)程中葉片受到預(yù)緊力的作用，本發(fā)明的測(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。
[0020]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的葉片預(yù)緊力測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]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；
[0023]圖3是夾具的主視圖；
[0024]圖4是夾具的側(cè)視圖；
[0025]圖5是夾具的俯視圖；
[0026]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；
[0027]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】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【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)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0029]如圖1至圖5所示，本發(fā)明一較佳實(shí)施例所述的一種葉片預(yù)緊力測(cè)試裝置，包括:
[0030]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;
[0031]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)