[发明专利]一种航空发动机叶片冲击损伤观察实验装置

权利要求书

1.一种航空发动机叶片冲击损伤观察实验装置，其特征在于：所述的航空发动机叶片冲击损伤观察实验装置包括实验台(1)、钢化玻璃保护壳(8)、量角器(12)、丝杠调节装置、模拟航空发动机叶片装置、模拟冲击加速装置、动力装置、照明灯(16)以及观测装置；其中，所述的实验台(1)分为三层，底层固定在工作台上，用于保证整个装置的稳定性；中层和顶层设置在底层的一侧上方；

模拟航空发动机叶片装置包括涡轮叶片(17)、承重盘(21)、转轴(22)、轴承和螺母；两个轴承分别放置在实验台(1)上底层和中层中部的开孔中；转轴(22)的中部设置在两个轴承的中心孔中；涡轮叶片(17)的中部连接在转轴(22)的上端；螺母螺纹连接在转轴(22)的下端，用于将转轴(22)固定在实验台(1)的中层上，从而使模拟航空发动机叶片装置得到固定；承重盘(21)的中心孔套在位于实验台(1)上底层和中层之间的转轴(22)上，用于承载模拟航空发动机叶片装置的重量；

动力装置包括直流电机(2)、皮带轮(3)和皮带(4)；其中直流电机(2)固定在实验台(1)上位于中层及顶层另一侧的底层表面，并且输出轴朝上；两个皮带轮(3)分别固定在直流电机(2)的输出轴和位于实验台(1)上底层和中层之间的转轴(22)上，并且两个皮带轮(3)之间用皮带(4)连接；

钢化玻璃保护壳(8)为下端开口的圆桶状，并且下端固定在位于涡轮叶片(17)外侧的实验台(1)的顶层，内部中间设有隔板，并且顶面和隔板上均形成有长孔，用于冲击装置在钢化玻璃保护壳(8)内的移动；

丝杠调节装置包括上部调节装置和下部调节装置；其中上部调节装置包括上部轴承座(13)、上部光轴座(14)、上部光轴(15)、上部手轮(26)、上部导轨滑块(10)和上部丝杠(9)；其中两个上部轴承座(13)分别固定在钢化玻璃保护壳(8)顶层上位于长孔两端的外侧部位；每个上部轴承座(13)的两侧部位分别固定一个上部光轴座(14)；两根上部光轴(15)的两端分别固定在位于同一侧的两个上部光轴座(14)中；上部丝杠(9)的一端设置在一个上部轴承座(13)上，另一端穿过另一个上部轴承座(13)后与上部手轮(26)相连，并且上部光轴(15)与上部丝杠(9)平行设置；上部导轨滑块(10)以能够沿上部光轴(15)滑动的方式同时设置在上部丝杠(9)和两根上部光轴(15)上，中部一侧形成有一个开孔，并且该开孔与钢化玻璃保护壳(8)顶面上的长孔上下位置相对应；下部调节装置包括轴承(19)、下部光轴(25)、下部手轮(6)、下部导轨滑块(20)和下部丝杠(27)；两个轴承(19)分别固定在钢化玻璃保护壳(8)侧壁上位于上部调节装置下方的部位；下部丝杠(27)的一端设置在一个轴承(19)上，另一端穿过另一个轴承(19)后与位于钢化玻璃保护壳(8)外部的下部手轮(6)相连；下部光轴(25)的两端分别固定在钢化玻璃保护壳(8)侧壁上，并且下部光轴(25)与下部丝杠(27)以及上部光轴(15)平行设置；下部导轨滑块(20)同时设置在下部丝杠(27)和下部光轴(25)上，中部一侧形成有一个开孔，并且该开孔与钢化玻璃保护壳(8)隔板上的长孔上下位置相对应；

模拟冲击加速装置包括铜线圈、圆筒(11)、圆管座(23)和开槽螺钉(18)；其中圆管座(23)套在圆筒(11)的下部外部，并用开槽螺钉(18)将圆管座(23)和圆筒(11)相互固定；圆筒(11)和圆管座(23)从上至下一起插入在上部导轨滑块(10)的开孔、钢化玻璃保护壳(8)顶面的长孔、下部导轨滑块(20)的开孔以及钢化玻璃保护壳(8)隔板的长孔内，下端位于涡轮叶片(17) 的上方，并且圆管座(23)的侧壁上下部分别铰接在钢化玻璃保护壳(8)顶面以及隔板的长孔两侧边上，因此可使圆筒(11)随圆管座(23)一起转动；铜线圈密集缠绕在圆筒(11)的内壁上，并且与电源相连；

量角器(12)包括一个刻度盘和一个指针；刻度盘垂直设置，下端固定在上部导轨滑块(10)的开孔边缘处，指针的上端穿过刻度盘后连接在圆管座(23)的侧壁上，当圆管座(23)及圆筒(11)转动时可使指针偏离一定角度，从而能够在刻度盘上显示出圆筒(11)的倾斜角度；

观测装置由三台高速摄影机(5)组成，其中两台放置在钢化玻璃保护壳(8)的隔板上，用于近距离记录冲击情况，一台放置在位于钢化玻璃保护壳(8)外侧的实验台(1)顶层上，用于观测整体情况，三台高速摄影机(5)记录数据后及时将数据返回电脑，供实验人员分析；

照明灯(16)设置在位于钢化玻璃保护壳(8)外侧的实验台(1)顶层上，用于照亮钢化玻璃保护壳(8)的内部空间，使观测装置更好地捕捉到冲击材料冲击涡轮叶片(17)的瞬间。