起落架載荷標定裝置的製作方法

2023-07-22 02:24:36

專利名稱：起落架載荷標定裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種載荷標定裝置，特別是一種起落架載荷標定裝置。
背景技術：
參照圖16 18，文獻「專利公開號是CN101788355A的中國發明專利」公開了一種 起落架載荷現場標定方法及其專用裝置。所述裝置的底座平板5與側向傳力平板4之間布 置側向滾動滾柱11，側向傳力平板4與航向傳力平板3之間布置航向滾動滾柱10，航向滾 動滾柱10與側向滾動滾柱11方向上成空間90度，在航向傳力平板3與頂面平板1之間有 傳感器2。將飛機各起落架放置在載荷標定裝置的頂面平板1上，使用傳感器2直接測量並 標定垂向力、航向摩擦力和側向摩擦力。由於採用滾柱承載，保證了在加載方向偏斜後，起 落架產生的摩擦力方向沿著航向或側向；利用傳感器直接測量航向或側向摩擦力，避免了 滾板與滾柱之間滾動摩擦力對測量結果的影響。文獻公開的裝置存在的問題是航向傳力平板3與頂面平板1之間的四個角處布 置四個三維測力傳感器，涉及到力的解耦問題，標定精度較低。文獻公開的利用該裝置標定 起落架載荷的方法存在的問題是當施加的垂向力載荷較大時，頂板1會發生變形，無法保 證三維測力傳感器中航向應變片和側向應變片與垂向應變片之間的夾角仍是45°的關係， 同時有垂向力和航向力以及側向力的組合時，涉及到三維傳感器應變片之間的力的解耦問 題，使標定精度降低。
發明內容為了克服現有的起落架載荷標定裝置標定精度低的不足，本實用新型提供一種 起落架載荷標定裝置，通過在頂面平板與航向傳力平板之間四角布置四個傳感器，用於測 量垂向力，四個傳感器採用剪力傳感器，不受力作用點位置變化的影響，不涉及力的解耦問 題，採用外置傳感器測量可以控制外加載荷的大小；傳感器和航向傳感器及側向傳感器，三 種傳感器與頂面平板與航向傳力平板之間採用球面連接結構連接，從而保證了每個傳感器 只感受一個方向的作用力。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案一種起落架載荷標定裝置，包括 頂面平板1、傳感器2、航向傳力平板3、側向傳力平板4、底座平板5、側向力傳力擋塊6、側 向力限位擋塊7、航向力限位擋塊8、航向力傳力擋塊9、航向滾動滾柱10和側向滾動滾柱 11，其特點是還包括航向傳感器12、側向傳感器13、側向加載耳片14、航向加載固定耳片 15、側向加載固定耳片16、航向加載耳片17、起重耳片18和航向連接耳片19。底座平板5與側向傳力平板4之間布置側向滾動滾柱11，側向滾動滾柱11共八 排，每排各15列；側向傳力平板4與航向傳力平板3之間布置航向滾動滾柱10，航向滾動滾 柱10共八排，每排各15列，航向滾動滾柱10與側向滾動滾柱11方向上成空間90度布置， 在航向傳力平板3與頂面平板1之間，位於航向傳力平板3的四個角上布置四個傳感器2 ； 在航向傳力平板3的沿側向兩邊中部各布置一個航向傳感器12 ；在航向傳力平板3的沿航向兩邊中部各布置一個側向傳感器13。三種傳感器與頂面平板1與航向傳力平板3之間採 用連接結構連接。在底座平板5沿航向兩側上表面邊緣上，相對邊線中心各對稱布置兩個 航向限位擋塊8。在底座平板5沿側向兩側上表面邊緣上，相對邊線中心各對稱布置兩個側 向力限位擋塊7。在底座平板5沿航向兩側與側向傳力平板4緊靠兩個航向力傳力擋塊9。 在側向傳力平板4沿側向兩側與航向傳力平板3緊靠兩個側向力傳力擋塊6。所有擋塊與 平板之間均通過螺栓聯接。在頂面平板1沿側向一側固連有兩個側向加載固定耳片16，在 側向傳力平板4沿側向另一側固連有兩個側向加載耳片14 ；在航向傳力平板3沿航向一側 固連有兩個航向加載耳片17，在頂面平板1沿航向另一側有兩個航向加載固定耳片15 ；在 航向傳力平板3的沿航向兩側面上，相對側面中心各對稱布置兩個航向連接耳片19。在底 座平板5四周上表面邊緣，相對各邊中心各對稱布置兩個起重耳片18。所述傳感器2用於測量垂向力；所述航向傳感器12和側向傳感器13分別用來測 量航向力和側向力，所述側向加載耳片14用來施加側向載荷，所述航向加載耳片17用來施 加航向載荷，所述航向加載固定耳片15和側向加載固定耳片16用於固定標定裝置；所述起 重耳片18用於吊運標定裝置；所述航向連接耳片19用於將兩個標定裝置組合使用。所述連接結構是球面副。所述連接結構是球鉸鏈。所述連接結構是球軸承。本實用新型的有益效果是由於在頂面平板與航向傳力平板之間四角布置四個傳 感器，用於測量垂向力。四個傳感器採用剪力傳感器，不受力作用點位置變化的影響，不涉 及力的解耦問題；頂面平板、航向傳力平板與傳感器、航向傳感器、側向傳感器之間採用球 面鉸鏈或球面軸承等連接結構連接，從而保證了每個傳感器只感受一個方向的作用力，提 高了起落架載荷標定裝置的標定精度。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作詳細說明。
圖1是本實用新型起落架載荷標定裝置主視圖。圖2是本實用新型起落架載荷標定裝置左視圖。圖3是本實用新型起落架載荷標定裝置俯視圖。圖4是本實用新型起落架載荷標定裝置施加航向載荷的受力分析示意圖。圖5是本實用新型起落架載荷標定裝置施加側向載荷的受力分析示意圖。圖6是本實用新型起落架載荷標定裝置連接兩個起落架加載平臺的受力分析示 意圖。圖7本實用新型起落架載荷標定裝置傳感器連接結構剖視圖。圖8本實用新型起落架載荷標定裝置航向傳感器連接結構剖視圖。圖9現有技術起落架加載平臺專用裝置主視圖。圖10現有技術起落架加載平臺專用裝置左視圖。圖11現有技術起落架載荷標定專用裝置俯視圖。圖中，1-頂面平板；2-傳感器；3-航向傳力平板；4-側向傳力平板；5-底座平板； 6-側向力傳力擋塊；7-側向限位擋塊；8-航向限位擋塊；9-航向力傳力擋塊；10-航向滾動滾柱；11-側向滾動滾柱；12-航向傳感器；13-側向傳感器；14-側向加載耳片；15-航向加 載固定耳片；16-側向加載固定耳片；17-航向加載耳片；18-起重耳片；19-航向連接耳片。
具體實施方式
以下實施例參照圖1 15。本實用新型的起落架載荷標定裝置由頂面平板1、傳感器2、航向傳力平板3、側向 傳力平板4、底座平板5、側向力傳力擋塊6、側向限位擋塊7、航向限位擋塊8、航向力傳力擋 塊9、航向滾動滾柱10和側向滾動滾柱11組成。航向滾動滾柱10和側向滾動滾柱11各八 排，每排各15列，航向傳感器12，側向傳感器13，側向加載耳片14，航向加載固定耳片15， 側向加載固定耳片16，航向加載耳片17，起重耳片18，航向連接耳片19。底座平板5與側向傳力平板4之間布置側向滾動滾柱11，側向滾動滾柱11共八 排，每排各15列；側向傳力平板4與航向傳力平板3之間布置航向滾動滾柱10，航向滾動滾 柱10共八排，每排各15列，航向滾動滾柱10與側向滾動滾柱11方向上成空間90度布置， 在航向傳力平板3與頂面平板1之間，位於航向傳力平板3的四個角上布置四個傳感器2 ； 在航向傳力平板3的沿側向兩邊中部各布置一個航向傳感器12 ；在航向傳力平板3的沿航 向兩邊中部各布置一個側向傳感器13。其中頂面平板1的中間部分需要加厚，以增強頂面 平板1的強度和剛度。航向傳力平板3為施加航向載荷的板，側向傳力平板4為施加側向 載荷的板。在底座平板5沿側向兩側上表面邊緣上，相對邊線中心各對稱布置兩個側向限 位擋塊7。在底座平板5沿航向兩側與側向傳力平板4緊靠兩個航向力傳力擋塊9。在側 向傳力平板4沿側向兩側與航向傳力平板3緊靠兩個側向力傳力擋塊6。所有擋塊與平板 之間均通過螺栓聯接。當施加航向載荷時，航向限位擋塊8限制了航向傳力平板的航向位 移量超出航向的運動範圍，航向傳力擋塊9使底座平板5與側向傳力平板4保持相對靜止， 即側向傳力平板4與其下層的側向滾動滾柱11之間不受摩擦力。當施加側向載荷時，側向 限位擋塊7限制了側向傳力平板4側向位移量超出側向的運動範圍，側向傳力擋塊6使航 向傳力平板3和側向傳力平板4保持相對靜止，即航向傳力平板3和側向傳力平板4之間 的滾柱10不受摩擦力。在頂面平板1沿側向一側固連有兩個側向加載固定耳片16，在側向 傳力平板4沿側向另一側固連有兩個側向加載耳片14 ；在航向傳力平板3沿航向一側固連 有兩個航向加載耳片17，在頂面平板3沿航向另一側有兩個航向加載固定耳片15 ；在航向 傳力平板3的沿航向兩側面上，相對側面中心各對稱布置兩個航向連接耳片19。在底座平 板5四周邊緣上，相對各邊中心各對稱布置兩個起重耳片18。側向加載耳片14和航向加載 耳片17分別用來施加側向載荷和航向載荷。當施加航向載荷時，航向加載固定耳片15用 於將標定裝置固定到地軌上；當施加側向載荷時，側向加載固定耳片16用於將標定裝置固 定到地軌上。起重耳片18用於標定裝置的吊運。航向連接耳片19用於將兩個標定裝置連 接起來。傳感器2、航向傳感器12和側向傳感器13分別用來測量垂向力、航向力和側向力， 各傳感器與頂面平板1和航向傳力平板3之間的連接結構採用球面副連接，也可以用球鉸 鏈或者球軸承結構代替，這樣的特殊結構保證了受力方向只是單方向受力，提高了測量結 果的精度。方法實施例利用前述裝置標定起落架載荷的方法具體實施步驟如下(a)將飛機的各起落架放置在上述起落架載荷標定裝置上，調節各起落架的支柱壓縮量，保持飛機水平放置。(b)測量航向載荷。測量起落架的航向摩擦力時，分為對拉和外拉兩種狀態進行載荷標定。對拉狀態 按如下方法進行，在前起落架載荷標定裝置的航向加載耳片17上施加逆飛機航向的航向 力，對左、右起落架的載荷標定裝置的航向加載耳片17上分別施加順飛機航向的航向力， 達到受力平衡，然後對飛機的航向載荷進行標定。將航向載荷Fx施加在航向加載耳片17上，兩個航向力傳力擋塊9使底座平板5與 側向傳力平板4保持相對靜止，此時航向傳力平板3與其下層航向滾動滾柱10之間產生滾 動摩擦力Ff，頂面平板1與起落架輪胎之間產生航向摩擦力Ft，則有Fx = Ft+Ff，通過航向傳 感器12測量航向摩擦力Ft。外拉狀態按如下方法進行，在前起落架載荷標定裝置的航向加載耳片17上施加 順飛機航向的航向力，對左、右起落架載荷標定裝置的航向加載耳片17上分別施加逆飛機 航向的航向力，達到受力平衡，然後再對飛機的航向載荷進行標定。對每一個起落架的航向 力標定方法如下將航向載荷Fx施加在航向加載耳片17上，航向力傳力擋塊9將使底座平板5與側 向傳力平板4保持相對靜止，此時航向傳力平板3與其下層航向滾動滾柱10之間產生滾動 摩擦力Ff，頂面平板1和輪胎之間將產生航向摩擦力Ft，選取頂面平板1和航向傳力平板3 作為整體分析，則有Fx = Ft+Ff，通過航向傳感器12測量航向摩擦力Ft。(c)測量側向載荷。測量起落架的側向摩擦力時，分為對拉和外拉兩種狀態進行載荷標定。左、右起落 架側向力標定的對拉狀態按下面的方法進行，在左、右起落架載荷標定裝置的側向加載耳 片14上分別沿飛機側向指向飛機內側施加側向力，達到受力平衡，然後對左、右起落架的 側向載荷進行標定。將側向載荷Fz施加在側向加載耳片14上，此時，側向力傳力擋塊6使航向傳力平 板3和側向傳力平板4保持相對靜止，此時側向傳力平板4與其下層側向滾動滾柱11之間 產生滾動摩擦力Ff，頂面平板1和輪胎之間將產生摩擦力Fa，選取頂面平板1、航向傳力平 板3、側向傳力平板4和側向力傳力擋塊6作為整體分析，則有Fz = Fa+Ff。通過側向傳感 器13可以直接將側向摩擦力Fa測出。左、右起落架側向力標定的外拉狀態按如下方法進行，在左、右起落架載荷標定裝 置的側向加載耳片14上分別沿飛機側向指向飛機外側施加側向力，達到受力平衡，然後對 左、右起落架的側向載荷進行標定。將側向載荷Fz施加在側向加載耳片14上，此時，側向力傳力擋塊6使航向傳力平 板3和側向傳力平板4保持相對靜止，此時側向傳力平板4與其下層側向滾動滾柱11之間 產生滾動摩擦力Ff，頂面平板1和輪胎之間將產生摩擦力Fa，選取頂面平板1、航向傳力平 板3、側向傳力平板4和側向力傳力擋塊6作為整體分析，則有Fz = Fa+Ff。通過側向傳感 器13可以直接將側向摩擦力Fa測出。前起落架側向力標定的對拉狀態按下面的方法進行，在前起落架載荷標定裝置的 航向加載耳片17上施加逆飛機航向的航向力，在側向加載耳片14上施加沿飛機側向指向 飛機左側的側向力，在左起落架載荷標定裝置的航向加載耳片14上施加順飛機航向的航向力，在側向加載耳片14上施加沿飛機側向指向飛機內側的側向力，達到受力平衡，然後 對前起落架的側向載荷進行標定。前起落架的航向力和後起落架的航向力產生的力矩同前起落架的側向力與左起 落架的側向力產生的力矩相互抵消。將側向載荷Fz施加在側向加載耳片14上，此時，側向 力傳力擋塊6使航向傳力平板3和側向傳力平板4保持相對靜止，此時側向傳力平板4與 其下層側向滾動滾柱11之間產生滾動摩擦力Ff，頂面平板1和輪胎之間將產生摩擦力Fa， 選取頂面平板1、航向傳力平板3、側向傳力平板4和側向力傳力擋塊6作為整體分析，則有 Fz = Fa+Ff。通過側向傳感器13可以直接將側向摩擦力Fa測出。前起落架側向力標定的外拉狀態按如下方法進行，在前起落架載荷標定裝置的航 向加載耳片17上施加順飛機航向的航向力，在側向加載耳片14上施加沿飛機側向指向飛 機右側的側向力，在左起落架載荷標定裝置的航向加載耳片17上施加逆飛機航向的航向 力，在側向加載耳片14上施加沿飛機側向指向飛機外側的側向力，達到受力平衡後，對飛 機前起落架的側向力進行標定。對每一個起落架上的側向受力分析如下前起落架的航向力和後起落架的航向力產生的力矩同前起落架的側向力與左起 落架的側向力產生的力矩相互抵消。將側向載荷Fz施加在側向加載耳片14上，此時，側向 力傳力擋塊6使航向傳力平板3和側向傳力平板4保持相對靜止，此時側向傳力平板4與 其下層側向滾動滾柱11之間產生滾動摩擦力Ff，頂面平板1和輪胎之間將產生摩擦力Fa， 選取頂面平板1、航向傳力平板3、側向傳力平板4和側向力傳力擋塊6作為整體分析，則有 Fz = Fa+Ff。通過側向傳感器13可以直接將側向摩擦力Fa測出。(d)施加校驗載荷。在前起落架的載荷標定裝置的航向傳力平板3上的航向加載 耳片17施加順航向的載荷，同時在左、右起落架的載荷標定裝置的航向加載耳片17上分別 施加逆飛機航向的航向載荷，在左、右起落架載荷標定裝置的側向加載耳片14上分別施加 沿飛機側向指向內側的載荷。通過航向傳感器12和側向傳感器13分別對起落架的航向力 和側向力進行標定。施加校驗載荷用於檢測飛機起落架的在組合工況條件下能否滿足工作 需求。前起落架的順航向載荷和左右起落架的逆航向載荷達到平衡狀態，這種狀態類似於 左、右起落架的對拉狀態。將側向載荷Fz施加在側向加載耳片14上，此時，側向力傳力擋塊 6使航向傳力平板3和側向傳力平板4保持相對靜止，此時側向傳力平板4與其下層側向 滾動滾柱11之間產生滾動摩擦力Ff，頂面平板1和輪胎之間將產生摩擦力Fa，選取頂面平 板1、航向傳力平板3、側向傳力平板4和側向力傳力擋塊6作為整體分析，則有Fz = Fa+Ff。 通過側向傳感器13可以直接將側向摩擦力Fa測出。(e)測量垂向載荷。在飛機機身上添加懸重，懸重在飛機上應對稱加載，以保持飛 機整體水平，不發生傾斜。通過改變懸重的質量可以對飛機進行不同工況的載荷的加載。測 量的垂向載荷將通過頂面平板1和航向傳力平板3之間四個角處的傳感器2直接測出。(f)同時測量兩個後起落架的航向摩擦力時，進行航向載荷組合標定。通過起落架 載荷標定裝置的兩個航向連接耳片19將兩個標定裝置連接起來，對其中一個起落架載荷 標定裝置的航向加載耳片17施加航向載荷時，通過航向連接耳片19將載荷傳遞到另一個 起落架載荷標定裝置上，從而實現航向載荷的組合標定。測量此時的航向摩擦力時，將航向載荷Fx施加在航向加載耳片17上，其中標定裝 置上航向力傳力擋塊9將使底座平板5與側向傳力平板4保持相對靜止，此時航向傳力平板3與其下層航向滾動滾柱10之間產生滾動摩擦力Ffl，頂面平板1和輪胎之間將產生航 向摩擦力Ftl，兩個起落架載荷標定裝置通過之間的航向連接耳片19連接，另一個起落架載 荷標定裝置的航向傳力平板3與其下層航向滾動滾柱10之間將產生滾動摩擦力Ff2，頂面 平板1和輪胎之間將產生航向摩擦力Ft2，選取兩個標定裝置的頂面平板1和航向傳力平板 3作為整體分析，則有Fx = Ffl+Ftl+Ff2+Ft2，通過兩個後起落架載荷標定裝置上的航向傳感器 12分別測出Ftl和Ft2。
權利要求1.一種起落架載荷標定裝置，包括頂面平板(1)、傳感器O)、航向傳力平板(3)、側向 傳力平板⑷、底座平板(5)、側向力傳力擋塊(6)、側向限位擋塊(7)、航向限位擋塊⑶、航 向力傳力擋塊(9)、航向滾動滾柱(10)和側向滾動滾柱(11)，其特徵在於還包括航向傳感 器(12)、側向傳感器(13)、側向加載耳片(14)、航向加載固定耳片(15)、側向加載固定耳片 (16)、航向加載耳片(17)、起重耳片(18)和航向連接耳片(19)；底座平板(5)與側向傳力平板⑷之間布置側向滾動滾柱(11)，側向滾動滾柱(11)共 八排，每排各(1 列；側向傳力平板(4)與航向傳力平板C3)之間布置航向滾動滾柱(10)， 航向滾動滾柱(10)共八排，每排各(15)列，航向滾動滾柱(10)與側向滾動滾柱(11)方向 上成空間90度布置，在航向傳力平板C3)與頂面平板(1)之間，位於航向傳力平板C3)的四 個角上布置四個傳感器O)；在航向傳力平板(3)的沿側向兩邊中部各布置一個航向傳感 器(1 ；在航向傳力平板(3)的沿航向兩邊中部各布置一個側向傳感器(1 ；三種傳感器 與頂面平板(1)與航向傳力平板C3)之間採用連接結構連接；在底座平板( 沿航向兩側 上表面邊緣上，相對邊線中心各對稱布置兩個航向限位擋塊(8)；在底座平板( 沿側向兩 側上表面邊緣上，相對邊線中心各對稱布置兩個側向限位擋塊(7)；在底座平板(5)沿航向 兩側與側向傳力平板(4)緊靠兩個航向力傳力擋塊(9)；在側向傳力平板(4)沿側向兩側 與航向傳力平板C3)緊靠兩個側向力傳力擋塊(6)；所有擋塊與平板之間均通過螺栓聯接； 在頂面平板(1)沿側向一側固連有兩個側向加載固定耳片(16)，在側向傳力平板(4)沿側 向另一側固連有兩個側向加載耳片(14)；在航向傳力平板C3)沿航向一側固連有兩個航向 加載耳片(17)，在頂面平板(1)沿航向另一側有兩個航向加載固定耳片(1 ；在航向傳力 平板(3)的沿航向兩側面上，相對側面中心各對稱布置兩個航向連接耳片(19)；在底座平 板(5)四周上表面邊緣，相對各邊中心各對稱布置兩個起重耳片(18)；所述傳感器⑵用於測量垂向力；所述航向傳感器(12)和側向傳感器(13)分別用來 測量航向力和側向力，所述側向加載耳片(14)用來施加側向載荷，所述航向加載耳片(17) 用來施加航向載荷，所述航向加載固定耳片(1 和側向加載固定耳片(16)用於固定標定 裝置；所述起重耳片(18)用於吊運標定裝置；所述航向連接耳片(19)用於將兩個標定裝 置組合使用。
2.根據權利要求1所述的起落架載荷標定裝置，其特徵在於所述連接結構是球面副。
3.根據權利要求1所述的起落架載荷標定裝置，其特徵在於所述連接結構是球鉸鏈。
4.根據權利要求1所述的起落架載荷標定裝置，其特徵在於所述連接結構是球軸承。
專利摘要本實用新型公開了一種起落架載荷標定裝置，用於解決現有的起落架載荷標定裝置標定精度低的技術問題。技術方案是在頂面平板與航向傳力平板之間四角布置四個傳感器，用於測量垂向力。四個傳感器採用剪力傳感器，不受力作用點位置變化的影響，不涉及力的解耦問題；頂面平板、航向傳力平板與傳感器、航向傳感器、側向傳感器之間採用球面鉸鏈或球面軸承等連接結構連接，從而保證了每個傳感器只感受一個方向的作用力，提高了起落架載荷標定裝置的標定精度。
文檔編號G01L5/16GK201917422SQ20102066257
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月14日 優先權日2010年12月14日
發明者寧方立, 張娟, 張文治, 施紀澤, 李建華, 王康, 董梁 申請人:西北工業大學