[发明专利]减速器应变测试装置及数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及减速器的测试及数据处理，具体涉及直升飞机发动机减速器的应变测试装置及数据处理方法。

背景技术

直升飞机靠旋翼旋转时产生的升力进行飞行，旋翼旋转的动力由发动机提供，发动机的动力通过减速器传到旋翼轴上，从而驱动旋翼旋转，减速器是直升飞机的重要部件。减速器是由齿轮传动系统组成，它将发动机高转速减速以满足旋翼要求的转速。在飞行中减速器会产生损伤，随着飞行时数的增加减速器各零件的损伤也在增加，使用寿命逐渐减少。零部件损伤程度和剩余寿命，是由实验计算和使用经验积累获得并在此基础上编制维护资料，它规定了维护的时间间隔并提供了减速器各零件的寿命值。虽然这些数据对保证直升飞机的飞行起到了重要的作用，但是该资料无通用性。对于不同用途、不同型号的直升飞机，随着飞行时数的增加，各零部件的损伤程度也不同，仅依靠维护资料来预估每次飞行后各个重要的零部件损伤程度及剩余寿命，不能及时准确地提供零部件损伤程度及剩余寿命。尤其是遇有大载荷的特殊任务时，难于保障飞行的正常安全进行。为保证飞行的安全，提高直升飞机的出勤率和机动性，对直升飞机发动机减速器各零部件的损伤程度及剩余寿命进行实时监控是非常重要的，这就要有一套测试装置和数据处理系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，体积小，安装方便，操作简单，能实时自动监测直升飞机发动机减速器零部件损伤和寿命的减速器应变测试装置及其数据处理方法。

本发明是通过如下技术实现以上目的的。

本发明的减速器应变测试装置，包括：应变片，应变采集器，含有峰谷处理器和雨流计数器的数据处理系统，损伤与寿命计算器，报警蜂鸣器和显示器并依次连接组成。

减速器应变测试数据处理方法，其所述方法的步骤如下：

(1)、贴应变片

在被检测的零部件上贴上应变片，应变采集器通过应变片以一定的时间间隔连续获得贴片部位的应变大小或经标定后的载荷大小，并转换成数值信号，生成含各零部件载荷或应变值的数据文件，输入到含峰谷处理器和雨流计数器的数据处理系统；

(2)、峰-谷预处理

以一定的时间间隔采集应变数据，将采集到的随时间变化的数据点连接成应变-时间历程曲线，去掉相邻峰谷间的中间点，保留峰谷点；

(3)、雨流计数

将只保留峰-谷点的应变-时间坐标系连同历程曲线顺时针旋转90度，使时间坐标朝下，应变坐标朝右，在新坐标系下，以绝对值最大点为分割点，将整个应变-时间历程曲线分为上下两段，将上下两段互换位置，这些应变值依次从每个峰或谷的内侧向下落，形成雨流，当下落的应变值遇到来自上层落下的应变值时，即行停止，既完成了一个循环计数；

根据寿命计算公式：

SS∞=H+A(N+C)-B]]>获得零件的寿命值；

式中：S为交变应力幅值

s_∞为疲劳极限

H，A，B，C为S-N曲线的形状参数

N为与S值相对应的破坏循环数，即寿命值

(4)、损伤计算：

根据公式Di=1Ni]]>

式中：Di为第i次损伤值，Ni为第i次寿命值，下标i表示第i次飞行；

(5)、损伤累积计算

根据公式D＝∑D_i

式中：D为损伤累积值

当D＝1时，剩余寿命减少到零，零件到寿，更换或修复。