[发明专利]拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置，其特征在于，包括：拦阻钩落钩系统和挂索系统，该拦阻钩落钩系统包括试验台架系统、缓冲系统及拦阻钩(16)；

试验台架系统包括台架(3)、安装于台架(3)上的竖直导轨(2)、安装于台架(3)上方的提升电机(1)及通过绳索(21)安装于提升电机(1)下端的吊篮(4)，绳索(21)与吊篮(4)间还装有自动脱钩器(20)，吊篮(4)上安装有与所述竖直导轨(2)相配合的导向轮(17)；吊篮(4)上还安装有拦阻钩(16)；

缓冲系统位于吊篮(4)下方，其由安装在地面上的缓冲器地基(6)和安装在缓冲器地基上的缓冲器(5)组成；

挂索系统包括：电机(7)、主动轮(8)、从动轮(9)、支座(10)、钢索(11)及转轴(12)，电机(7)带动主动轮(8)来驱动通过离合器(18)连接于转轴(12)上的从动轮(9)转动，转轴(12)随之转动，进而带动转轴(12)上的钢索(11)旋转运动；转轴(12)的两端分别通过轴承(14)安装在支座(10)上。

2.根据权利要求1所述的拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置，其特征在于，所述缓冲器(5)与拦阻钩落钩系统无干涉。

3.根据权利要求1所述的拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置，其特征在于，所述钢索(11)通过钢索夹具(15)与转轴(12)连接，钢索夹具(15)与转轴(12)固定连接；轴承(14)套设于转轴(12)的外侧，二者相对转动。

4.根据权利要求1所述的拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置，其特征在于，所述支座(10)与水平面平行，其安装位置使得拦阻钩的钩头与钢索(11)的上段切向运动方向相同；且钢索(11)与拦阻钩的碰撞时的接触点的轨迹的线速度在啮合时沿水平方向。

5.一种拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置的试验方法，其特征在于，包括步骤如下：

调整拦阻钩与钢索的位置，使拦阻钩的钩头与钢索的啮合点在钢索旋转最高点的切向上，将安装有拦阻钩的吊篮提升到预定高度，将自动脱钩器锁定，电机开机，挂索系统加速旋转至指定转速并稳定；打开测量系统，断开离合器，并打开自动脱钩器，吊篮在重力作用下沿竖直滑轨自由下滑，使得拦阻钩的钩头挂索后制动挂索系统，来模拟舰载飞机着舰时拦阻钩与拦阻索挂索啮合的过程；

吊篮在提升电机的作用下垂直向上运动，通过调整吊篮自由下滑前的投放高度，使得吊篮的下落速度在拦阻时达到舰载飞机的下沉速度，电机通过皮带轮来带动转轴转动，使得钢索达到钩--索接触点相对速度的规定值，达到预定转速后保持不变；在挂索之前，利用离合器，将电机与转轴断开，使拦阻钩的钩头与钢索的碰撞点处的速度达到飞机着舰时的航向速度。

6.根据权利要求5所述的拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置的试验方法，其特征在于，所述试验方法具体包括：由试验结果推算出拦阻钩受到的冲击载荷，其计算方法为：通过载荷标定试验的结果，得到每个应变片在每个方向上输入载荷和应变的对应关系，再任意选取三个应变片，由这三个应变片的读数和载荷-应变对应关系，推算出每个方向上的输入载荷；某一个输入载荷分解为三个方向载荷F_x、F_y、F_z，任意选取三个应变片，其编号为i、j、k，其应变分别为ε_i、ε_j、ε_k，记第i号应变片在三个方向上载荷与应变的对应关系分别为i_x、i_y、i_z，由此，建立以下方程：

求解该方程得：

式中，ε_i、ε_j、ε_k分别为编号为i、j、k应变片的应变；i_x、i_y、i_z是标定数据；F_ix，F_iy，F_iz分别为静态下拦阻钩受轴向、侧向和垂向的拉力，ε_ix,ε_iy,ε_iz分别是对应静态拉力下轴向、侧向和垂向的应变。