[实用新型]坠撞安全试验机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种试验机，特别涉及飞机、车辆、船舶等运载工具坠撞或碰撞的安全试验机，属于试验设备技术领域。

背景技术

飞机、车辆、船舶时有遭遇坠撞、碰撞等不幸事件。为保障乘员在一定的事故强度以下能够逃生，对乘员座椅及其周围设备的结构强度有一定的要求，以免一些设备或零部件因坠撞或碰撞从安装支架上脱落或游离击伤乘员，或变形位移过大影响救生系统工作。坠撞安全试验就是用于验证这些设备或零部件在发生坠撞或碰撞状态下是否会从安装支架上脱落或游离危及乘员、燃油系统或紧急疏散装置安全的试验。目前从事坠撞安全试验的设备不尽人意，尤其是模拟飞机坠撞环境没有专用试验设备。飞机坠撞环境的加速度曲线见图1所示，纵座标a表示加速度，横座标t表示时间，从图1中可以看出t₁时段(大约10～20ms)表示飞机坠撞初期的加速度波头，t₂时段(大约3～5s)表示飞机坠撞中期和后期的加速度波身和波尾。由于没有专门的试验设备，代号为D0-160(E版)《飞机适航性》国际标准中只好将图1中的加速度曲线分成两段用两种试验设备来模拟，即用冲击试验设备来模拟飞机坠撞波头加速度曲线快速变化的环境；用加速度试验设备来模拟飞机坠撞波身和波尾加速度曲线变化较慢的环境，且这部分大多数是用旋转的离心加速度试验台来模拟。由此可见，目前的坠撞安全试验存在以下两方面缺陷：第一，采用分两段试验的方式存在模拟性差、试验效率低以及操作麻烦等缺点；第二，采用离心加速度试验台来模拟飞机坠撞波身和波尾加速度曲线存在不可克服的方法误差。因为离心加速度试验台利用a＝Rω²公式作为模型，其中，a表示加速度，R表示某点的旋转半径，ω表示对应该点的旋转角速度。众所周知，任何机(车)载设备都有一定的几何尺寸，因此公式中R是个变量。而采用离心加速度试验台进行试验，只有一个以R为半径的簿筒能满足试验量值的要求，其余点位部分不是过试验就是欠试验，均不能满足试验条件。为此，如何设计一种能够克服上述缺陷的坠撞安全试验设备是本实用新型解决的问题。

发明内容

本实用新型提供一种坠撞安全试验机，目的是要设计一种适应飞机、车辆、船舶等运载工具上的机(车)载设备从事坠撞或碰撞安全试验的专用试验设备，以克服目前没有专用试验设备而采用分段试验所带来的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种坠撞安全试验机，由工作台、计算机控制系统和加载器三部分组成。

所述工作台主要由基座和设在基座上的试验样品安装底座构成，其中，试验样品安装座为一个安装试验样品的座体，座体上设有与试验样品实际使用时相同的安装支承结构和固定连接构件。

所述计算机控制系统包括带控制软件的计算机以及可编程控制器(PLC)，计算机用于控制坠撞安全试验的起停、运行以及安全保护，计算机与可编程控制器连接，可编程控制器输出模拟坠撞时试验样品承受变化的惯性力控制信号。

所述加载器主要由油泵、电液伺服阀、油缸和加载连接器组成，油泵的出油口经油管与电液伺服阀的进油口连接，电液伺服阀的控制端接收可编程控制器输出模拟变化的惯性力控制信号，电液伺服阀的出油口经油管与油缸的进油口连接，油缸的缸体相对基座固定，油缸的活塞杆作用于加载连接器，加载连接器是一种向试验样品加载的部件，该部件的一端设有用于连接活塞杆的连接部，另一端设有用来向试验样品加载的作用部，加载连接器用来将活塞杆产生的拉力施加到试验样品上，以验证试验样品的固定和支承件在模拟坠撞状态下的安全要求。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述“与试验样品实际使用时相同的安装支承结构和固定连接构件”是指试验样品在飞机、车辆、船舶等运载工具中真实的安装件。

2、上述方案中，所述电液伺服阀(4)的频率相应在80Hz以上。

3、上述方案中，为了检验实际加载力与理论加载力的一致性，在计算机控制系统中设有力传感器，该力传感器串接在油缸的活塞杆与加载连接器之间的力传递方向上，力传感器的输出信号经A/D转换电路后输入计算机。在加载过程利用返馈原理通过力传感器来检测实际加载力与理论加载力的一致性，其误差控制在允许的范围即可。

4、上述方案中，为了适应试验样品不同的外形和特点，加载连接器可以选择电磁式结构、缆绳式结构、真空吸附式结构、杠杆式结构、框式结构或钳式结构。