[发明专利]电脑程控式飞行器静力加载试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种静力加载试验，属于飞行器试验领域。

背景技术

飞行器的静力试验测试是飞行器设计过程中必不可少的部分。在飞行器的测试阶段，需要对飞行器零部件进行强度和刚度校核。现阶段飞机的静力实验都是人工布置实验设备，加载装置庞大笨重而且在实验周期长，需要花费大量人力详细调试、反复检查，因而成本高昂。同时大型加载试验的误差较大，不利于要求高精度的小型承力样件的试验，而且装置可重复利用率低，造成了极大地浪费。提供一套新式的试验测系统是十分必要的。

发明内容

本发明目的是为了解决现有飞行器静力试验不适用于高精度的小型承力样件的试验的问题，提供了一种电脑程控式飞行器静力加载试验装置及方法。

本发明所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置，它包括可移动式装夹设备、xy轴电机平面导轨、多个加载部、应变片、激光位移传感器、数字散斑扫描仪、数据采集电路、单片机和上位机；

可移动式装夹设备的上端夹持部夹持试件的固定端，可移动式装夹设备的底座上表面设置有xy轴电机平面导轨，在xy轴电机平面导轨的端部、且位于试件的悬空端下方设置有激光位移传感器；应变片黏贴在试件表面；

上位机的静力加载指令输出端与单片机的静力加载指令输入端相连；

单片机的静力加载指令输出端与每个加载部的输入端相连；

加载部对试件进行静力加载；

应变片采集试件的应变信息；激光位移传感器采集试件悬空端的位移信息；数字散斑扫描仪采集试件的应力信息；所述试件的应变信息、试件悬空端的位移信息和试件的应力信息通过数据采集电路返回给单片机，单片机的采集数据输出端与上位机的采集数据输入端相连。

加载部包括x轴电机、y轴电机、x轴码盘传感器、y轴码盘传感器、加载架、气缸、电机驱动模块、电磁阀和电控调压阀；

加载架的下方固定设置有x轴电机和y轴电机，x轴电机上设置有x轴码盘传感器；y轴电机上设置有y轴码盘传感器；

加载架上方设置有气缸，气缸出气管路上设置有电磁阀和电控调压阀，气缸带动作用杆给试件加载作用力；

单片机的位置加载指令输出端与电机驱动模块的输入端相连；

电机驱动模块的x轴位置指令输出端与x轴电机的使能端相连；x轴码盘传感器计量x轴电机的旋转圈数；

电机驱动模块的y轴位置指令输出端与y轴电机的使能端相连；y轴码盘传感器计量y轴电机的旋转圈数；

单片机的气缸开关指令输出端与电磁阀的使能端相连；

单片机的气缸压力指令输出端与电控调压阀的使能端相连。

基于所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置的方法包括以下步骤：

步骤一、根据试件的气动载荷确定加载部的数量、每个加载部的加载载荷的大小和位置；

步骤二、上位机控制每个加载部移动到指定位置；

步骤三、上位机设置所有参与工作的加载部的电控调压阀的开度，然后，上位机控制所有参与工作的加载部的电磁阀同时打开，令加载部的气缸带动作用杆给试件加载作用力；

步骤四、应变片采集试件的应变信息；激光位移传感器采集试件悬空端位移信息；数字散斑扫描仪扫描试件被冲击的表面，采集试件的应力信息；所述试件的应变信息、试件悬空端的位移信息和试件的应力信息通过数据采集电路返回给单片机；

步骤五、试件的应变信息、应力信息和悬空端位移信息返回给上位机，作为试件强度判断的依据，完成静力加载试验。

本发明的优点：

1、灵活性，本系统由模块化的试验构架和可拆卸的加载装置组成，可根据试验样件的大小需求进行临时组装；

2、自动化程度高，本套系统可以根据输入的试验信息，按照设定程序完全自动化完成实验加载、数据采集等工作；

3、经济性、全套系统可以由单人完成操作，节约人力成本的同时能够高效的完成实验任务；

4、精确性，全套自动化实验设备，可以排除人为因素带来的误差，加装的试验检测传感设备可以实时反馈试验情况，超出警戒值时会发出警报。

附图说明

图1是本发明所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置的结构示意图；

图2是本发明所述电脑程控式飞行器静力加载试验装置的控制原理框图；

图3是xy轴电机平面导轨2的结构示意图；

图4是加载部的结构示意图；

图5是加载部的控制原理框图。

具体实施方式