[发明专利]一种测量桨叶整体扭转刚度试验方法

说明书

本发明公开了一种测量桨叶整体扭转刚度试验方法，属于直升机桨叶整体扭转刚度试验技术领域。包括以下步骤：步骤一、根据桨叶翼型剖面设计翼型夹具；步骤二、将桨叶通过翼型夹具安装在桨叶标定台，旋转桨叶标定台使桨叶柔性梁剖面处于水平位置；步骤三、将角度仪放在翼型夹具的水平面上，测量出初始角ψ₁；步骤四、在摇臂处施加载荷F，待载荷F稳定后，测量出翼型夹具角度ψ₂；步骤五、计算桨叶整体扭转刚度被测剖面在载荷F作用下的扭转角ψ；步骤六、利用扭转角计算桨叶整体扭转刚度；步骤七、对桨叶施加不同等级载荷，计算每级载荷下对应被测剖面的扭转刚度并对进行线性拟合。本发明测出的扭转角线性和重复性好，试验数据真实有效，避免了电磁干扰。

技术领域

本发明属于直升机桨叶整体扭转刚度试验技术领域，具体涉及一种测量桨叶整体扭转刚度试验方法。

背景技术

实际工作中，我们经常需要测量直升机桨叶的整体扭转刚度。整体扭转刚度的计算公式为：

Gz＝T/ψ＝PL/ψ (1)

式中：P——力偶值；

L——被测剖面与载荷F的施力点之间的距离；

ψ——为指定剖面扭转角(单位rad)。

从公式(1)可以看出，P、L都是定值，对桨叶扭转刚度有影响的唯有ψ，所以研究ψ对提高直升机桨叶的扭转刚度精度显得至关重要。

通常我们通过以下方法来测试出ψ(如图1所示)：

1、旋转桨叶标定台，使柔性梁剖面处于水平位置；

2、在被测剖面前缘和后缘上各选取一个测点测点A和B,并测出A、B的水平距离为L1。在A和B处布置两个激光位移传感器.传感器轴线应与被测面垂直；

3、在摇臂处施加载荷F；

4、在F的作用下，假设A、B分别变化至A’和B’。通过激光位移传感器测出A、B的垂直变化距离h₁和h₂(如图2所示)。

5、通过平面几何知识，易知：

ψ≈tanψ＝(h1-h2)/L1

6、通过ψ计算出桨叶指定剖面的整体扭转刚度。

通过分析发现，此测试方法存在以下误差：

一、激光位移传感器的安装存在误差，很难保证传感器轴线与桨叶的被测面垂直；

二、激光位移传感器存在测量误差，在力的作用下，尾桨叶将发生扭转变形，这将导致传感器测点位置发生变化，由于用于位移变形测量点与周边并不在同一平面，从而所得到的位移值并非是由扭转角而产生的位移值。

三、扭转角是通过两个位移传感器所测的变形值通过换算而得，两个位移传感器误差的叠加将导致相对扭转角更大的误差，其将直接影响试验结果；

四、由于激光位移传感器输出的是电压信号，从而带来电磁干扰。

发明内容

本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提供一种测量桨叶整体扭转刚度试验方法，设计光滑的专用翼型夹具及应用精度比较高的角度仪测量翼型夹具在每级载荷下的角度，通过计算得出被测剖面的扭转角。

本发明的技术方案：一种测量桨叶整体扭转刚度试验方法，包括以下步骤：

步骤一、根据桨叶翼型剖面设计翼型夹具；

步骤二、将桨叶通过翼型夹具安装在桨叶标定台，旋转桨叶标定台使桨叶柔性梁剖面处于水平位置；

步骤三、将角度仪放在翼型夹具的水平面上，测量出初始角；