CN105738115B - 一种发动机放气活门随动杆动态振动应力对比测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机放气活门随动杆动态振动应力对比测量方法，先确定测量点，再确定换算系数并制作随动杆试验件，再通过调整发动机和二次试车测量应变，最后根据数据分析得到结果。能够可靠有效的得出发动机不同装配状态时放气活门随动杆的受力情况，真实反映其工作状态；最终测量得出的数据为完整曲线，可对任意一点进行数据分析，容易掌握随动杆在工作时的异常受力情况；试车过程中试车程序相同，测量结果形成的曲线类似，便于对比分析；试验时仅需对随动杆进行改造加工，试验成本低。

Description

一种发动机放气活门随动杆动态振动应力对比测量方法

【技术领域】

本发明属于航空发动机试验技术领域，具体涉及一种发动机放气活门随动杆动态振动应力对比测量方法。

【背景技术】

很多航空发动机为了防止发动机在特定转速范围内喘振，配有放气机构，发动机放气活门的打开和关闭是发动机防喘的重要机构，执行操纵活门工作的随动杆摇臂承载者多种载荷，其疲劳特性的好坏，直接影响发动机的正常工作。

放气活门随动杆是放气机构作用时带动放气活门运动的连杆，现有技术一般是在部件状态模拟发动机运行状态测量。随动杆所处放气机构一般结构、受力复杂，理论计算难以准确得出随动杆工作时的受力情况，若放气活门随动杆断裂、或因其他原因需测量随动杆处动态振动应力大小，难度较大。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种发动机放气活门随动杆动态振动应力对比测量方法，可以在发动机实际工作时测量，数据准确，对放气活门随动杆特定部位的动态应变进行对比测量，通过计算得出其受力情况，而且可以多次测量进行对比分析。

本发明采用以下技术方案：

一种发动机放气活门随动杆动态振动应力对比测量方法，包括：

步骤1、以随动杆断裂部位背部为测量点；

步骤2、通过试验确定应变片粘贴位置与随动杆断裂部位的换算系数；

步骤3、在放气活门随动杆转轴中心位置钻孔，引出应变片数据线，制成随动杆试验件；

步骤4、采取改进措施后的方式将随动杆试验件装配至发动机，在发动机试车时，按试车程序进行试车，实时测量随动杆贴片处应变；

步骤5、按照测量需求，模拟改进措施前的发动机状态，在车台对发动机进行调整；

步骤6、调整完发动机后，重新按相同试车程序进行二次试车，实时测量随动杆贴片处应变；

步骤7、通过对测量数据进行计算、对比分析，得到结果。进一步，所述步骤2中系数换算试验具体方式为：选取一个随动杆，在需要测量的部位和试验时的贴片位置均贴上应变片，通过一个施力装置使其产生应变，从而得出测量部位和需要部位的换算系数。

优选的，所述步骤3中随动杆转轴中心位置孔为通孔，所述孔内径为2.0mm～2.5mm。

优选的，所述步骤4中试车程序中，在发动机运行至78％～86％高压转速时，逐步提升发动机转速直至军用状态，再依次降低发动机转速。

优选的，所述步骤5中发动机的调整方式为，在发动机下台分解后，重新装配时进行调整。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)发动机零件改动少：仅需对随动杆本身进行改造加工，其余零件均可使用发动机原台零件。

(2)测量结论准确：测量部位与需要部位的换算系数经过计算、试验校核，得出的测量结论准确可靠。

(3)测量数据连续：该测量是在发动机试车过程中实时测量，采集的数据为连贯曲线，有利于后期的数据分析。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

【附图说明】

图1为本发明放气活门随动杆示意图；

图2为本发明放气活门随动杆试验件示意图；

图3为本发明放气活门随动杆应变片粘贴位置示意图；

图4为本发明放气活门随动杆在发动机上的装配示意图；

图5为本发明两种发动机状态下测得的随动杆受力曲线图。

其中：1.随动杆；2.应变片；3.断裂处。

【具体实施方式】

请参阅图1至图3所示，本发明公开了一种发动机放气活门随动杆动态振动应力对比测量方法，其步骤：

(1)确定测量点：因随动杆1结构及装配情况所限，随动杆1需测量应力部位一般无法粘贴测量用的应变片，通常选择在随动杆1需测量应力部位背面相应位置进行贴片。

(2)确定换算系数：由于应变片2粘贴部位不是需要部位，因此要将应变片2粘贴部位的应变换算至需要部位，可通过计算或试验的方式得到换算系数，具体为：选取一个随动杆，在需要测量的部位和试验时的贴片位置均贴上应变片，通过一个施力装置使其产生应变，从而得出测量部位和需要部位的换算系数。

(3)制作随动杆试验件：由于随动杆1装配后，应变片2粘贴部位位于发动机内部断裂处3，若要将导线引出发动机，需对随动杆1进行相应加工，即在随动杆1特定位置钻一个通孔，孔内径为2.0mm～2.5mm，与A处的同心度为1.0mm，以利于导线的引出。钻孔后粘贴应变片2，制成试验件。

(4)测量应变：将随动杆试验件装配至发动机，在发动机试车时，按78％～86％高压转速试车程序进行试车，实时测量随动杆贴片处应变。

(5)调整发动机：按照测量需求，在车台对发动机进行调整。如有需要，可在发动机下台分解后，重新装配时进行相关调整。

(6)第二次试车：调整完发动机后，重新按相同试车程序进行试车，实施测量随动杆贴片处应变。

(7)数据分析：通过对测量数据进行计算、对比分析，得到结果。

请参阅图4所示，以某型号发动机需测量放气活门运动时随动杆受力对比情况为例：在放气活门随动杆断裂故障查明故障原因并改进措施后，需对改进措施的有效性进行验证，需对改进措施前、后随动杆工作时的受力情况进行对比测量。随动杆示意图见图1，测量步骤是：1)确定测量点：在随动杆断裂部位背部相应位置确定测量点。2)确定换算系数：通过试验的方式，确定应变片粘贴位置与随动杆断裂部位的换算系数。3)制作随动杆试验件：如图2所示，在随动杆转轴中心位置钻孔，以利于导线的引出，钻孔后粘贴应变片，如图3，制成试验件。4)测量应变：将随动杆试验件装配至发动机，装配时采取改进措施后的方式装配发动机。在发动机试车时，编制特定试车程序，在发动机运行至约78％高压转速时，逐步提升发动机转速直至军用状态，再依次降低发动机转速，过程中实时测量随动杆贴片处应变。若数据采集效果不理想，此测量过程可反复进行。5)调整发动机：在车台对发动机相关零件进行调整，模拟改进措施前的发动机状态。6)第二次试车：调整完成后，按相同试车程序进行第二次试车，试车过程中测量随动杆受力；7)数据分析：通过对测量数据进行计算、对比分析，得到结果。

请参阅图5所示，上部分为按改进措施前装配方式装配发动机后测量的应力水平曲线图，下部分为按改进措施后装配方式装配发动后后测量的应力水平曲线图，从图中可以看到改进措施前装配发动机应力水平较高，改进措施后装配发动机应力水平较低，此方法对发动机台架试车时放气活门随动杆进行动应力对比测量，能够可靠有效的得出发动机不同装配状态时放气活门随动杆的受力情况，真实反映其工作状态；最终测量得出的数据为完整曲线，可对任意一点进行数据分析，容易掌握随动杆在工作时的异常受力情况；试车过程中试车程序相同，测量结果形成的曲线类似，便于对比分析；试验时仅需对随动杆进行改造加工，试验成本低。

Claims (1)

1.一种发动机放气活门随动杆动态振动应力对比测量方法，其特征在于，包括：

步骤1、以随动杆断裂部位背部为测量点，在该测量点粘贴测量用应变片；

步骤2、通过试验确定应变片粘贴位置与随动杆断裂部位的换算系数；

选取一个随动杆，在需要测量的部位和试验时的贴片位置均贴上应变片，通过一个施力装置使其产生应变，从而得出测量部位和需要部位的换算系数；

步骤3、在放气活门随动杆转轴中心位置钻通孔，通孔的内径为2.0～2.5mm，引出应变片数据线，制成随动杆试验件；

步骤4、采取改进措施后的方式将随动杆试验件装配至发动机，在发动机试车时，在发动机运行至78％～86％高压转速时，逐步提升发动机转速直至军用状态，再依次降低发动机转速，实时测量随动杆贴片处应变；

步骤5、按照测量需求，模拟改进措施前的发动机状态，在发动机下台分解后，重新装配时对发动机进行调整；

步骤6、调整完发动机后，重新按相同试车程序进行二次试车，实时测量随动杆贴片处应变；

步骤7、通过对测量数据进行计算、对比分析，得到结果。