[发明专利]鼠笼弹性支承器振动应变与振幅校准系统和方法

说明书

本发明公开了一种鼠笼弹性支承器振动应变与振幅校准系统和方法，该鼠笼弹性支承器振动应变与振幅校准系统包括激振系统，与模拟轴相连，用于产生激振力并将产生的激振力施加给模拟轴；试验件安装台架，用于安装模拟轴和待校准鼠笼弹性支承器，并通过模拟轴将激振系统施加的激振力传递给待校准鼠笼弹性支承器；监测系统，与待校准鼠笼弹性支承器相连，用于记录待校准鼠笼弹性支承器在激振力下的笼条振动应变和轴承座外环振幅。本发明操作简单，拆装方便，真实地模拟了鼠笼弹性支承器的工作状态，可适用于不同型号鼠笼弹性支承器的应变与振幅的校准，避免了鼠笼弹性支承器在试车台进行标定试验，减少了大量的人力和物力浪费。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，特别地，涉及一种鼠笼弹性支承器振动应变与振幅校准系统和方法。

背景技术

在中小型航空发动机研制过程中，通过鼠笼弹性支承器振动应变监测保证压气机、涡轮在性能试验中安全可靠的运行是一种重要的特种振动测试技术。现有技术中，往往使用经验公式来计算鼠笼弹性支承器笼条根部振动应变量ε与鼠笼弹性支承器轴承座外环振幅y的关系以用于确定鼠笼弹性支承器的振动应变限制值，其中，经验公式中h为笼条厚度，l为笼条长度，k为修正系数。目前，鼠笼弹性支承器的振动应变限制值均是建立在k＝1的假设上的理论计算值。实际上，修正系数k不一定正好等于1，尤其是当笼条刚度足够大时(即当鼠笼弹性支承器刚性较强时)，使得两端套筒为绝对刚性的假设趋于不合理，而会使计算限制值存在较大误差。随着各型号航空发动机研制过程的推进，越来越多的强刚性鼠笼弹性支承器(鼠笼弹性支承器刚度大于1×10⁷N/m)被采用，同时，对鼠笼弹性支承器振动应变监测的准确性和可靠性也提出了更高的要求。为了得到较真实的k值，如何获取各型鼠笼弹性支承器笼条根部振动应变与鼠笼弹性支承器轴承座外环振幅关系就显得非常必要。

因此，鼠笼弹性支承器振动应变监测的准确性和可靠性不高，是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种鼠笼弹性支承器振动应变与振幅校准系统和方法，以解决鼠笼弹性支承器振动应变监测的准确性和可靠性不高的问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的另一方面，提供一种鼠笼弹性支承器振动应变与振幅校准系统，包括激振系统，与模拟轴相连，用于产生激振力并将产生的激振力施加给模拟轴；试验件安装台架，用于安装模拟轴和待校准鼠笼弹性支承器，并通过模拟轴将激振系统施加的激振力传递给待校准鼠笼弹性支承器；监测系统，与待校准鼠笼弹性支承器相连，用于记录待校准鼠笼弹性支承器在激振力下的笼条振动应变和轴承座外环振幅。

进一步地，激振系统包括：

信号发生器，用于产生频率相同且相位相差90度的两路正弦电压信号；

两个功率放大器，分别与信号发生器相连，用于分别放大信号发生器产生的两路正弦电压信号中的一路信号；

两个激振器，与两个功率放大器和模拟轴相连，用于分别接收两个功率放大器对应放大的两路正弦电压信号，并施加频率与信号发生器产生的正弦电压信号的频率相同的正弦激振力给模拟轴。

进一步地，两个激振器在竖直方向上互成90度角设置。

进一步地，两个激振器均包括激振杆，激振杆安装在模拟轴的轴头中，用于对模拟轴进行激振，以使模拟轴受到旋转力场作涡动运动。

进一步地，两个功率放大器还用于改变两个激振器的激振力的大小，以获取不同激励力下的笼条振动应变和轴承座外环振幅。

进一步地，监测系统包括：

应变片，粘贴在待校准鼠笼弹性支承器的笼条的根部，用于采集待校准鼠笼弹性支承器的笼条振动应变；