一種大型風輪葉片新型分配梁式結構靜力加載試驗裝置的製作方法

2023-10-11 05:51:49

專利名稱：一種大型風輪葉片新型分配梁式結構靜力加載試驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型分配梁式結構靜力加載試驗裝置，尤指一種應用於多點
加載的大型風輪葉片分配梁式結構靜力加載試驗裝置。
背景技術：
隨著葉片長度的增加，在大型風輪葉片靜力加載中兩點加載也不能滿足試驗要
求，一般採用多點加載方法，多點加載法可把要求的所有試驗載荷分布(力矩和剪力)同時
施加到葉片上。與單點加載相比，這種方法能產生更符合實際的剪切載荷。在葉片的多個
展向位置上同時施加全葉片上的分布載荷，使葉片的大部分區域在同一時間進行試驗，可
以很方便地實現加載至失效試驗，並可以確定葉片的極限強度、設計裕度或屈曲極限。應使
每個加載點上的載荷勻速遞增，以保證隨著載荷的增加而保持載荷分布的形狀。 對於葉片加載點大於兩個時，加載點很難同時同步的單獨加載，不易滿足試驗載
荷加載要求，若將單個加載裝置相連接來做到這一點，但這會增加所需試驗硬體的數量，並
且還需要複雜的編程控制程序來控制，成本還很高。 傳統的分配梁式靜力加載試驗裝置可以實現多點加載，其結構特點是試驗加載載 荷通過分配梁和傳力杆直接分配到葉片，但由於傳力杆的不可伸縮性和葉片在加載過程中 的各個加載點變形不一致性，導致分配梁發生傾斜，葉片加載點的加載力方向發生變化，使 試驗數據發生偏離，不能真實的反映試驗結果。

實用新型內容本實用新型針對上述現有的分配梁式靜力加載試驗裝置的不足，其目的在於提供 一種大型風輪葉片新型分配梁式結構靜力加載試驗裝置。 本實用新型的分配梁式結構靜力加載試驗裝置由分配梁、定滑輪、動滑輪和繞繩 構成一個整體。 本實用新型的採用的技術方案為一種大型風輪葉片新型分配梁式結構靜力加載 試驗裝置，其包含分配梁；由繞繩及滑輪組成的滑輪組，設置於所述分配梁；其中，加載於 所述分配梁的合力通過所述滑輪組按比例分成兩個分力加載於測試葉片的加載點上。 分配梁的長度和加載點的位置可隨試驗載荷的分配情況而改變，並且可通過在分 配梁上增加滑輪數量來實現加載力任意比例的分配。
其中繞繩可穿過分配梁上的兩個定滑輪，其兩端連接在該葉片的兩個加載點上，
其兩端連接在該葉片的兩個加載點上，使該葉片加載點的力按比例l : l分配。 所述滑輪組可包含連接於分配梁上的兩個定滑輪上及一個動滑輪，藉助所述三個
滑輪使加載於該葉片加載點上的力按比例2:i分配。 在靜力起升加載過程中，分配梁始終處於水平位置，傳遞到葉片上的加載力始終
處於垂直向上的方向。 該繞繩可為鋼絲繩或其他繩狀物。[0013] 該些分配梁及滑輪組組合可為兩組以上，各組分別提供兩個加載力於該葉片，或 者一個分配梁也可配多組滑輪組，以同時提供多組加載力，且各組提供的兩個或多組加載 力的比例可為相同或不同。 本新型分配梁式結構靜力加載試驗裝置其有益技術效果在於它由分配梁、定滑 輪、動滑輪和繞繩組成分配梁靜力加載系統，通過分配梁將加載的合力按比例分成兩個分 力。在靜力加載過程中，不僅可以將試驗載荷按比例分配到葉片各個加載位置點，而且分配 梁始終處於水平位置，通過繞繩傳遞到葉片上的加載力始終處於垂直向上的方向，以得出 合理真實的試驗數據，達到多點加載的試驗效果。

圖l為分配梁靜力 附圖標記說明 l試驗臺 3、4力傳感器 7、8、9、10定滑輪 12、13鋼絲繩
載試驗裝置示意圖。
2葉片試驗件 5、6分配梁 11動滑輪
14、15、16、17加載點工裝
具體實施方式為了使本實用新型的技術方案及效果能被進一步理解，
以下結合附圖，給予詳細 的描述。 本實用新型的一種大型風輪葉片新型分配梁式結構靜力加載試驗裝置由分配梁， 定滑輪，動滑輪和繞繩(一下以鋼絲繩為例，也可為其他適合的材料)構成靜力加載系統， 構成一個整體。其將通過分配梁將加載的合力按比例分成兩個分力。 參見圖l，其為本實用新型的一種大型風輪葉片新型分配梁式結構靜力加載試驗 裝置的兩種結構實施例，其實施例一為採用兩個定滑輪9、10的滑輪組，其將鋼絲繩13穿過 連接在分配梁6上的兩個定滑輪9、10，然後將鋼絲繩13的兩端連接在葉片的兩個加載點 16、17上，使葉片2上的加載點16、17的力按比例1 : l分配。 實施例二其結構與實施例一相似，也包含一分配梁5及兩個定滑輪7、8，其不同之 處在於，在原有的兩個定滑輪7、8上的分配梁5上再添加一個動滑輪11，構成一個包含三個 滑輪的的滑輪組，將鋼絲繩12穿過三個滑輪7、8、11，其一端連接在葉片2的一個葉片加載 點15上，另一端連接於分配梁5的一端，動滑輪11另連接一鋼絲繩，使該動滑輪連接於另 一個葉片加載點14上，使加載於該葉片2上加載點的力按比例2 : 1分配，而鋼絲繩上的 力保持不變。 上述兩個實施例可以單獨採用也可以組合使用，其加載力的分配不限於上述具體 實施例，其中分配梁的長度和加載點的位置可隨試驗載荷的分配情況而改變，並且可通過 在分配梁上增加滑輪數量來實現加載力任意比例的分配，在此不一一舉例說明。 於使用時，本實用新型的具體實施方式
如下 (1)根據試驗載荷的分配情況確定分配梁的加載位置和葉片的加載位置； (2)將試驗件葉片2安裝在試驗臺1上；
4[0029] (3)可將兩個定滑輪7、8固定在分配梁5上，將鋼絲繩12穿過兩個定滑輪7、8和 動滑輪11，並連接在葉片2加載工裝14、15上，這樣分配梁5將力傳感器3上的力按比例 2:1實現載荷分配； 可將兩個定滑輪9、 10固定在分配梁6上，將鋼絲繩13穿過兩個定滑輪9、 10，並連 接在葉片2加載工裝16、17上，這樣分配梁6將力傳感器4上的力按比例1 : l實現載荷 分配； (4)用吊車同時起升分配梁5和分配梁6，使試驗載荷按驗要求加載到葉片上。實 現葉片的多點加載。 該新型分配梁式結構靜力加載試驗裝置具有以下特點 (1)此試驗裝置結構簡單，製造成本低廉，經濟適用，安裝方便，易於操作，能夠協 調的給葉片施加載荷； (2)此試驗裝置能夠將加載力按比例分配在葉片的加載點上，能夠達到多點加載 試驗效果； (3)此試驗裝置能夠保證在葉片加載過程中，葉片各加載點的力始終處於垂直向 上的方向。
權利要求一種大型風輪葉片新型分配梁式結構靜力加載試驗裝置，其特徵在於包含分配梁；由繞繩及滑輪組成的滑輪組，設置於所述分配梁；其中，加載於所述分配梁的合力通過所述滑輪組按比例分成兩個分力加載於測試葉片的加載點上。
2. 根據權利要求1所描述的試驗裝置，其特徵在於所述繞繩穿過分配梁上的兩個定滑輪，其兩端連接在該葉片的兩個加載點上，使該葉片加載點的力按比例1 : l分配。
3. 根據權利要求1所描述的試驗裝置，其特徵在於所述滑輪組包含連接於分配梁上的兩個定滑輪上及一個動滑輪，藉助所述三個滑輪使加載於該葉片加載點上的力按比例2 : l分配。
4. 根據權利要求1、2或3所描述的試驗裝置，其特徵在於在靜力起升加載過程中，分配梁始終處於水平位置，傳遞到葉片上的加載力始終處於垂直向上的方向。
5. 根據權利要求1、2或3所描述的試驗裝置，其特徵在於所述繞繩為鋼絲繩。
6. 根據權利要求1、2或3所描述的試驗裝置，其特徵在於所述分配梁及滑輪組組合為兩組以上，各組分別提供兩個加載力於該葉片。
7. 根據權利要求6所描述的試驗裝置，其特徵在於各組提供的兩個加載力上的比例為相同或不同。
8. 根據權利要求1、2或3所描述的試驗裝置，其特徵在於所述分配梁組包含兩組以上滑輪組，各滑輪組別提供兩個加載力於該葉片。
9. 根據權利要求6所描述的試驗裝置，其特徵在於各滑輪組提供的兩個加載力上的比例為相同或不同。
專利摘要本實用新型公開了一種適用於大型風輪葉片的分配梁式結構靜力加載試驗裝置，其由分配梁、定滑輪、動滑輪和繞繩構成一個整體；由定滑輪、動滑輪輪組成的滑輪組，設置於所述分配梁取代現有裝置中的傳力杆；加載於所述分配梁的合力通過所述滑輪組按比例分成兩個分力加載於測試葉片的加載點上。而且分配梁的長度和加載點的位置可隨試驗載荷的分配情況而改變，並且可通過在分配梁上增加滑輪數量來實現加載力任意比例的分配。其優點在於在靜力加載過程中，不僅可以將試驗載荷按比例分配到葉片各個加載位置點，而且分配梁始終處於水平位置，通過繞繩傳遞到葉片上的加載力始終處於垂直向上的方向，以得出合理真實的試驗數據，達到多點加載的試驗效果。
文檔編號G01M99/00GK201438152SQ200920164338
公開日2010年4月14日 申請日期2009年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者呂路勇, 張自國, 王建英, 田衛國, 田野, 邢曉坡, 韓玉清, 齊秀麗 申請人:中航惠騰風電設備股份有限公司