RU2728216C1

RU2728216C1 - Stand for wear tests of helicopter swash plate

Info

Publication number: RU2728216C1
Application number: RU2019137472A
Authority: RU
Inventors: Марк Иосифович Немировский; Андрей Анатольевич Рандин; Владимир Зиновьевич Болотин
Original assignee: Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов")
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-07-28

Abstract

FIELD: test equipment.SUBSTANCE: invention relates to the field of test equipment and can be used for wear tests of samples of swash plates of the helicopter. Stand for wear tests includes frame (1) with shaft (8), on which there is a loading mechanism with elastic elements. Electromechanical helical servo drives (19, 20, 21) are installed on frame (1). Frame (1) consists of base (2) and posts (3) fixed on it, at that on posts (3) rotating beam (6) is fixed by means of two hinged supports (5), and in beam (6) bearing unit (7) is installed, in which shaft (8) with platform (9) rigidly attached to it is arranged. Shaft (8) is connected to output shaft of geared motor (10), at that on platform (9) there are elastic elements (11) made in form of twisting shafts (12) with connected levers (13). Rotary beam (6) is fixed relative to frame (1) by means of reactive rods (14). On base (2) of frame (1) there is shaft (28), bearing unit (27), connected by carrier (26) to platform (9).EFFECT: higher accuracy of setting loads, reduced labor input of tests and simplified setup of test bench.3 cl, 4 dwg

Description

Стенд для износных испытаний автомата перекоса вертолета относится к испытательному оборудованию, а именно к стендам для износных (типовых, ресурсных, сертификационных, периодических) испытаний образцов автомата перекоса вертолета на воздействие динамических и статических нагрузок с характерными для полета углами качания и относительными скоростями взаимодействия в шарнирах тяг поворота лопастей и других шарнирных соединениях. Современный подход к испытаниям агрегатов автоматов перекосов вертолетов разделяет испытания на усталостные и износные. Износные испытания проводятся в отношении узлов и агрегатов, оснащенных различными видами подшипников (шарниров) качения и скольжения.The stand for wear tests of a helicopter swashplate refers to test equipment, namely, stands for wear (typical, resource, certification, periodic) tests of helicopter swashplate samples for the effect of dynamic and static loads with rocking angles characteristic of flight and relative speeds of interaction in the joints rods of rotation of blades and other articulated joints. The modern approach to testing helicopter skewers assemblies divides tests into fatigue and wear tests. Wear tests are carried out in relation to components and assemblies equipped with various types of rolling and sliding bearings (hinges).

Известен стенд для усталостных испытаний автомата перекоса (патент KR 101368070, G01M 13/00, публ. 27.02.2014), в котором автомат перекоса испытывают на статическую прочность и усталостную долговечность вертолета путем выполнения испытания на вращение поворотной пластины путем установки фиктивного подшипника на основной узел вертолета посредством стенда. Стенд включает в себя базовую часть, основную часть вала, фиктивный подшипник, фиксатор, поворотный сенсорный элемент, исполнительный элемент штока шага, фиксирующий элемент и опорное основание с поворотным выступом. Применяется нагрузка тангажа и нагрузка сдвига вращательного типа. Исполнительный элемент датчика поворотного типа представляет собой устройство для приложения нагрузки к поворотной перекидной пластине. В процессе испытаний изменяется угол приложения динамической нагрузки, имитируя угол наклона, который является наиболее критическим состоянием системы управления полетом к основной системе управления. В настоящее время испытание на усталость представляет собой метод проведения испытания до тех пор, пока не произойдет разрушение, с тем чтобы получить значение усталостной характеристики.There is a known stand for fatigue tests of the swashplate (patent KR 101368070, G01M 13/00, publ. 02/27/2014), in which the swashplate is tested for static strength and fatigue life of a helicopter by performing a rotation test of the swivel plate by installing a dummy bearing on the main assembly helicopter by means of a stand. The stand includes a base part, a main shaft part, a dummy bearing, a retainer, a rotary sensor element, a step rod actuator, a fixing element, and a support base with a rotary protrusion. A pitch load and a rotational shear load are applied. The actuator of the rotary type sensor is a device for applying a load to the rotary transfer plate. During the test, the angle of application of the dynamic load changes, simulating the angle of inclination, which is the most critical state of the flight control system to the main control system. Fatigue testing is now a method of testing until failure occurs in order to obtain a fatigue performance value.

Известен стенд (SU 184497, В64С 27/54, публ. 1966.07.21), предназначенный одновременно для динамических и ресурсных испытаний автоматов перекосов вертолетов, который воспроизводит спектр нагрузок состоящий из пяти гармоник. Стенд содержит закрепленный на раме, стендовый автомат перекоса, вращающаяся тарелка которого соединена регулируемыми шарнирными тягами с концами торсионов, которые установлены на вращающейся, синхронно с тарелкой, траверсе. Испытуемый образец закреплен тягами поворота лопасти к противоположным концам торсионов. Нагрузки по 5 гармоникам создаются внешними воздействиями на рычаги управления стендового и испытуемого автоматов перекосов.Known stand (SU 184497, В64С 27/54, publ. 1966.07.21), intended simultaneously for dynamic and life tests of automatic skewers of helicopters, which reproduces the spectrum of loads consisting of five harmonics. The stand contains a bench swashplate mounted on a frame, the rotating plate of which is connected by adjustable hinged rods with the ends of the torsion bars, which are mounted on a traverse that rotates synchronously with the plate. The test sample is fixed by rods of turning the blade to the opposite ends of the torsion bars. Loads of 5 harmonics are created by external influences on the control levers of the bench and tested automatic swashplate.

Недостатком известного устройства является необходимость применения вертолетного автомата перекоса, аналогичного испытуемому, в качестве стендового узла. При испытаниях расходуется его ресурс, что требует больших затрат обусловленных необходимостью частой замены стендового автомата перекоса. Стенд предназначен для проведения полного комплекса усталостных и ресурсных испытаний, т.е. на стенде осуществлена попытка имитации реального полета. Но поскольку запись полетных нагрузок затруднена из-за помех, возникающих при передаче сигналов с вращающихся узлов, то и воспроизведение этих нагрузок не может быть точным. Кроме того, информация об углах качания в шарнирах тяг поворота лопасти представляет собой их амплитудные значения по первой гармонике. В связи с этим более актуальны износные испытания с воспроизведением первой гармоники. При их проведении выбираются амплитудные значения углов качания тяг поворота лопасти и угол наклона вращающейся тарелки автомата перекоса эквивалентный замеренному в полете, но с возможностью более точного воспроизведения. Динамические нагрузки, приводящие к усталостным повреждениям деталей и узлов автомата перекоса, воспроизводятся на специализированных стендах для усталостных испытаний упомянутых узлов и необязательны для воспроизведения на стенде для износных испытаний. Комплексные испытания по пяти параметрам имеют большую погрешность воспроизведения и трудоемки при применении ручной настройкой стенда.The disadvantage of the known device is the need to use a helicopter swashplate, similar to the tested one, as a bench unit. During testing, its resource is consumed, which requires high costs due to the need for frequent replacement of the bench swashplate. The stand is designed to carry out a full range of fatigue and life tests, i.e. At the stand, an attempt was made to simulate a real flight. But since the recording of flight loads is difficult due to interference arising from the transmission of signals from rotating units, the reproduction of these loads cannot be accurate. In addition, the information about the swing angles in the hinges of the rods of rotation of the blade is their amplitude values for the first harmonic. In this regard, wear tests with reproduction of the first harmonic are more relevant. When they are carried out, the amplitude values of the swing angles of the rods of rotation of the blade and the angle of inclination of the rotating plate of the swashplate are selected, which is equivalent to that measured in flight, but with the possibility of more accurate reproduction. Dynamic loads leading to fatigue damage to parts and components of the swashplate are reproduced on specialized stands for fatigue tests of the mentioned units and are not necessary to be reproduced on a stand for wear tests. Complex tests on five parameters have a large reproduction error and are laborious when applied by manual setup of the stand.

Известен стенд для ресурсных испытаний автоматов перекоса несущих винтов вертолетов (SU 157136, МПК B64F 5/00, G01M 19/00), включающий раму со смонтированными на ней ведущим валом, планетарным редуктором и винтовыми механизмами, с целью нагружения испытуемых автоматов перекоса переменными усилиями, близкими к эксплуатационным, он снабжен механизмом, выполненным в виде эксцентриков, вращающихся от сателлитов планетарного редуктора с оборотами, кратными числу оборотов тарелки автомата перекоса, и передающих усилия с частотой второй и третьей гармоник несущего винта через систему дифференциальных рычагов и качалок на подпружиненные штоки, нагружающие автомат перекоса через тяги поворота лопастей.Known stand for life tests of rotor swash plates of helicopters (SU 157136, IPC B64F 5/00, G01M 19/00), including a frame with a drive shaft, planetary gearbox and screw mechanisms mounted on it, in order to load the tested swash plates with variable forces, close to operational, it is equipped with a mechanism made in the form of eccentrics rotating from the satellites of the planetary gearbox with revolutions that are multiples of the number of revolutions of the swashplate, and transmitting forces with the frequency of the second and third harmonics of the main rotor through a system of differential levers and rockers to spring-loaded rods, loading swashplate through rods of rotation of blades.

Основным недостатком данной конструкции является невозможность задания по отдельности величины углов качания тяг поворота лопастей в шарнирах и нагрузки приходящей на эти шарниры, что усложняет настройку стенда на режимы испытаний. Кроме того, в полете основное влияние на углы качания в шарнирах тяг поворота лопасти формируется по первой гармонике и поэтому имитация высших гармоник при износных испытаниях не актуальна, поскольку это вызывает усложнение конструкции стенда и сложность его настройки. Используемые в конструкции винтовые механизмы требуют ручной настройки для воздействия на рычаги общего и циклического шага. Настройка стенда на испытания с учетом нескольких гармоник трудоемко. Используемый для имитации высших гармоник, планетарный редуктор громоздок, дорог и требует специального технического обслуживания.The main disadvantage of this design is the impossibility of specifying separately the values of the swing angles of the rods of rotation of the blades in the hinges and the load coming to these hinges, which complicates the setup of the stand for test modes. In addition, in flight, the main influence on the swing angles in the hinges of the rods of the blade rotation is formed by the first harmonic, and therefore the imitation of higher harmonics during wear tests is not relevant, since this complicates the design of the stand and the complexity of its adjustment. The screw mechanisms used in the design require manual adjustment to affect the overall and cyclic pitch levers. Setting up the test bench to take into account several harmonics is laborious. Used to simulate higher harmonics, the planetary gearbox is bulky, expensive, and requires special maintenance.

Техническая проблема, не решенная в описанных стендах, решение которой обеспечивается заявляемым изобретением, заключается в создании устройства, в котором реализована возможность задавать нагрузки на шарниры тяг поворота лопасти независимо от углов качания этих тяг, с имитацией углов поворота узлов автомата перекоса, эквивалентных зарегистрированным в полете;A technical problem not solved in the described stands, the solution of which is provided by the claimed invention, is to create a device that implements the ability to set loads on the hinges of the rods of rotation of the blade regardless of the swing angles of these rods, with imitation of the angles of rotation of the swashplate units, equivalent to those registered in flight ;

- это позволяет проводить испытания шарнирных подшипников тяг поворота лопасти, поводка и подшипников верхней тарелки автомата перекоса, с более точным выявлением ресурса на износ;- this allows testing the swivel bearings of the rods of rotation of the blade, the driver and the bearings of the upper plate of the swashplate, with a more accurate identification of the wear resource;

- упрощает настройку стенда в соответствии с параметрами программы испытаний, в которой отражены эквивалентные полетным режимам, значения угла наклона агрегатов автомата перекоса, и как следствие повышает точность воспроизведения нагрузок на шарниры тяг поворота лопасти и шарниры поводка а также упрощает конструкцию стенда и снижает эксплуатационные затраты;- simplifies the setup of the stand in accordance with the parameters of the test program, which reflects the values of the tilt angle of the swashplate units equivalent to flight modes, and as a result, increases the accuracy of reproduction of loads on the hinges of the rods of rotation of the blade and the hinges of the driver, and also simplifies the design of the stand and reduces operating costs;

- применение описанного подхода к износным испытаниям позволяет использовать для создания и поддержания нагрузок на узлы, подшипники и шарниры автомата перекоса автоматическую систему управления, что также повышает точность воспроизведения нагрузок и снижает трудоемкость настройки стенда;- application of the described approach to wear tests allows the use of an automatic control system to create and maintain loads on the swashplate assemblies, bearings and hinges, which also increases the accuracy of load reproduction and reduces the complexity of setting up the stand;

- предлагаемое устройство не содержит авиационных агрегатов, которые расходуют свой ресурс в ходе проведения испытаний. Последнее, повышает надежность стенда, увеличивает его межремонтный ресурс.- the proposed device does not contain aircraft units that consume their resources during the tests. The latter increases the reliability of the stand and increases its overhaul life.

Технический результат применения изобретения заключается в возможности задавать нагрузки на шарниры тяг поворота лопасти независимо от углов качания этих тяг; обеспечение плавного нарастания динамической и статической составляющих нагрузки; повышении точности задания нагрузок; возможности точно задавать необходимые углы качания в шарнирах тяг поворота лопастей; а также достигается снижение трудоемкости испытаний и упрощение настройки стенда.The technical result of the application of the invention is the ability to set the load on the hinges of the rods of rotation of the blade, regardless of the swing angles of these rods; ensuring a smooth increase in the dynamic and static components of the load; increasing the accuracy of assigning loads; the ability to accurately set the required swing angles in the hinges of the rods of rotation of the blades; and also a decrease in the labor intensity of tests and a simplified setup of the stand is achieved.

Технический результат достигается за счет того, что в стенде для износных испытаний, включающем раму 1 с валом 8, на котором размещен механизм нагружения с упругими элементами, и установленными на раме 1 винтовыми приводами 19, 20, 21, в соответствии с заявляемым изобретением, - рама 1 состоит из основания 2 и закрепленных на нем стоек 3, при этом на стойках 3 закреплена поворотная балка 6 с помощью двух шарнирных опор 5, а в балке 6 установлен подшипниковый узел 7, в котором размещен вал 8 с жестко присоединенной к нему платформой 9, вал 8 соединен с выходным валом моторредуктора 10, при этом на платформе 9 установлены упругие элементы 11, выполненные в виде валов кручения 12 с присоединенными рычагами 13, поворотная балка 6 зафиксирована относительно рамы 1 посредством реактивных тяг 14, на основании 2 рамы 1 установлен вал 28, несущий блок подшипников 27, соединенный поводком 26 с платформой 9.The technical result is achieved due to the fact that in the stand for wear tests, including a frame 1 with a shaft 8, which houses a loading mechanism with elastic elements, and mounted on the frame 1 screw drives 19, 20, 21, in accordance with the claimed invention, - frame 1 consists of a base 2 and struts 3 fixed on it, while a pivot beam 6 is fixed on the struts 3 using two pivot bearings 5, and a bearing assembly 7 is installed in the beam 6, in which the shaft 8 is located with a platform 9 rigidly attached to it , shaft 8 is connected to the output shaft of the geared motor 10, while on the platform 9 there are elastic elements 11 made in the form of torsion shafts 12 with attached levers 13, the pivot beam 6 is fixed relative to the frame 1 by means of reaction rods 14, a shaft is installed on the base 2 of the frame 1 28, bearing block 27, connected by leash 26 to platform 9.

Кроме того, винтовые приводы 19, 20, 21 выполнены в виде электромеханических сервоприводов, управляющихся автоматической системой с использованием сигналов обратной связи от датчиков силы 32, 33, 34.In addition, screw drives 19, 20, 21 are made in the form of electromechanical servo drives controlled by an automatic system using feedback signals from force sensors 32, 33, 34.

При этом необходимая амплитуда угла качания в концевых шарнирах 30 и 31 тяг поворота лопасти 29, при вращении платформы 9 синхронно с тарелкой верхней 24 автомата перекоса 4, задается величиной наклона поворотной балки 6, а нагрузки в тягах поворота лопасти 29 и шарнирах 30, 31 задаются перемещением винтовых сервоприводов 19, 20 и 21.In this case, the required amplitude of the swing angle in the end hinges 30 and 31 of the rods of rotation of the blade 29, when the platform 9 rotates synchronously with the plate of the upper 24 of the swashplate 4, is set by the tilt of the swivel beam 6, and the loads in the rods of rotation of the blade 29 and the hinges 30, 31 are set by moving the screw servos 19, 20 and 21.

Применение в конструкции стенда поворотной балки 6, закрепленной на стойках 3 рамы 1 с помощью шарнирных опор 5, а также подшипникового узла 7, в котором размещен вал 8, соединенный с моторредукторм 10, и жестко присоединенной к нему платформой 9, позволяет задавать нагрузку на шарниры 30, 31 тяг поворота лопасти 29 независимо от углов качания этих тяг.The use in the design of the stand of a rotary beam 6, fixed on the posts 3 of the frame 1 with the help of pivot bearings 5, as well as a bearing assembly 7, in which the shaft 8 is located, connected to the motor reducer 10, and a platform 9 rigidly attached to it, allows you to set the load on the hinges 30, 31 of the rods of rotation of the blade 29, regardless of the swing angles of these rods.

Использование, закрепленных на платформе 9, упругих элементов 11 выполненных в виде валов кручения 12 с присоединенными рычагами 13, направлено на обеспечение плавного нарастания динамической и статической составляющих нагрузки на шарниры автомата перекоса 4.The use of elastic elements 11, fixed on the platform 9, made in the form of torsion shafts 12 with attached levers 13, is aimed at ensuring a smooth increase in the dynamic and static components of the load on the swashplate joints 4.

Наличие реактивных тяг 14 позволяет задавать необходимый угол наклона поворотной балки 6 при подготовке испытаний, что в свою очередь, обеспечивает точное задание угла качания в шарнирах 30, 31 тяг поворота лопасти 29 не зависимо от величины действующих нагрузок.The presence of jet rods 14 allows you to set the required angle of inclination of the pivoting beam 6 during the preparation of tests, which in turn provides an accurate setting of the swing angle in the joints 30, 31 of the rods of rotation of the blade 29, regardless of the magnitude of the acting loads.

Применение винтовых приводов (19, 20, 21) выполненных в виде электромеханических сервоприводов, управляющихся автоматической системой с использованием сигналов обратной связи от датчиков силы 32, 33, 34 упрощает настройку стенда, снижает трудоемкость и повышает точность воспроизведения нагрузок при испытаниях.The use of screw drives (19, 20, 21) made in the form of electromechanical servo drives controlled by an automatic system using feedback signals from force sensors 32, 33, 34 simplifies the setup of the stand, reduces labor intensity and increases the accuracy of reproducing loads during testing.

Стенд электромеханический для износных испытаний автомата перекоса вертолета поясняется следующими чертежами:An electromechanical stand for wear tests of a helicopter swashplate is illustrated by the following drawings:

фиг. 1 - стенд с демонтированным автоматом перекоса.fig. 1 - stand with dismantled swashplate.

фиг. 2 - стенд электромеханический вид фронтальный.fig. 2 - front view electromechanical stand.

фиг. 3 - стенд электромеханический вид сбоку.fig. 3 - electromechanical stand side view.

Фиг. 4 - вид сверху на платформу с упругими элементами.FIG. 4 is a top view of a platform with elastic elements.

Стенд для износных испытаний автомата перекоса содержит раму 1, состоящую из основания 2 и закрепленных на нем стоек 3. На основание 2 рамы 1 устанавливается испытуемый образец автомата перекоса 4 (фиг. 2, 3). На стойках 3, на двух шарнирных опорах 5, установлена поворотная балка 6 (фиг. 1, 2). В балке 6 смонтирован подшипниковый узел 7, в котором размещен вал 8 с жестко закрепленной на нем платформой 9. Вал 8 соединен с выходным валом коническо-цилиндрического моторредуктора 10 и приводится им во вращение во время испытаний. На платформе 9 установлены упругие элементы 11 (фиг. 4) выполненные в виде валов кручения 12 с присоединенными на одном конце рычагами 13. Валы кручения 12 закреплены на платформе 9 призмами 13. Поворотная балка 6 фиксируется от самопроизвольного поворота относительно стоек 3 рамы 1 с помощью реактивных тяг 14. Последние зафиксированы на стойках 3 рамы 1 с помощью гаек 15 и сферических шайб 16.The stand for wear tests of the swashplate contains a frame 1, consisting of a base 2 and racks 3 fixed on it. A test sample of the swashplate 4 is installed on the base 2 of the frame 1 (Figs. 2, 3). On racks 3, on two hinged supports 5, a rotary beam 6 is installed (Figs. 1, 2). The bearing assembly 7 is mounted in the beam 6, in which the shaft 8 is located with a rigidly fixed platform 9 on it. The shaft 8 is connected to the output shaft of the bevel-cylindrical gear motor 10 and is driven by it during testing. On the platform 9, elastic elements 11 are installed (Fig. 4) made in the form of torsion shafts 12 with levers 13 attached at one end. The torsion shafts 12 are fixed on the platform 9 by prisms 13. The pivoting beam 6 is fixed against spontaneous rotation relative to the struts 3 of the frame 1 using jet rods 14. The latter are fixed on the struts 3 of the frame 1 with nuts 15 and spherical washers 16.

Направляющая 17 автомата перекоса 4 закреплена болтами на основании 2 рамы 1. Тарелка нижняя 18 автомата перекоса 4, также соединяется с основанием 2 рамы 1 стенда с помощью трех винтовых сервоприводов 19, 20 и 21 линейного перемещения. Эти сервоприводы получают движение от электродвигателей, которые входят в их конструкцию. Сервоприводы 19 и 20 присоединены шарнирно к тарелке нижней 18 автомата перекоса в местах крепления приводов продольного управления вертолетом, а винтовой сервопривод 21 шарнирно закреплен к нижней тарелке 18 в месте крепления привода поперечного управления вертолетом. Тарелка нижняя 18 соединена с направляющей 17 шарнирным поводком 22. Последний не позволяет тарелке нижней 18 поворачиваться вокруг направляющей 17. Тарелка нижняя 18 имеет возможность перемещаться в вертикальном направлении вдоль направляющей 17 и менять угол наклона к горизонтали поворачиваясь на сферической опоре 23 автомата перекоса. Тарелка нижняя 18 сочленяется с помощью подшипников качения с тарелкой верхней 24. Вращение последней во время испытаний осуществляется через поводок 25 верхней тарелки 24 и поводок стенда 26, которые соединены через блок подшипников 27. Последний установлен на вал 28, жестко соединенный с основанием 2 рамы 1 стенда.The guide 17 of the swashplate 4 is bolted to the base 2 of the frame 1. The lower plate 18 of the swashplate 4 is also connected to the base 2 of the frame 1 of the stand using three screw servo drives 19, 20 and 21 of the linear movement. These servos are powered by electric motors that are part of their design. Servos 19 and 20 are pivotally attached to the lower plate 18 of the swashplate at the attachment points of the helicopter longitudinal control drives, and the helical servo 21 is hinged to the lower plate 18 at the attachment point of the helicopter lateral control drive. The lower plate 18 is connected to the guide 17 by a hinged leash 22. The latter does not allow the lower plate 18 to rotate around the guide 17. The lower plate 18 has the ability to move in the vertical direction along the guide 17 and change the angle of inclination to the horizontal by turning on the spherical support 23 of the swashplate. The lower plate 18 is articulated by means of rolling bearings with the upper plate 24. The rotation of the latter during the tests is carried out through the driver 25 of the upper plate 24 and the driver of the stand 26, which are connected through the bearing block 27. The latter is mounted on the shaft 28, rigidly connected to the base 2 of the frame 1 stand.

В вилках тарелки верхней 24 установлены тяги поворота лопасти 29, которые оснащены нижними шарнирами 30 и верхними шарнирами 31. Во время испытаний углы поворота нижних шарниров 30 должны соответствовать по величине углам, замеренным при полете вертолета, а нагрузки на эти шарниры должны соответствовать параметрам программы испытаний. Кроме того, вышеназванные нагрузки являются обязательными для испытаний подшипников верхней тарелки.In the forks of the plate of the upper 24, the rods of rotation of the blade 29 are installed, which are equipped with lower hinges 30 and upper hinges 31. During tests, the angles of rotation of the lower hinges 30 must correspond in magnitude to the angles measured during the flight of the helicopter, and the loads on these hinges must correspond to the parameters of the test program ... In addition, the above loads are mandatory for testing the top plate bearings.

Стенд для износных испытаний автомата перекоса работает следующим образом. Перед включением стенда, тяги поворота лопасти 29 завинчиваются в шарнирные наконечники 30 и 31 таким образом, что расстояние между центрами шарниров верхних наконечников 31 и нижних 30 по всем тягам поворота лопастей становится одинаковым. Поворотная балка 6 поворачивается оператором на угол заданный в программе испытаний с помощью навинчивания и свинчивания гаек 15 на резьбовых шейках реактивных тяг 14. После чего, фиксируется в этом положении затягиванием гаек 15. Наклон поворотной балки 6 с вращающейся на валу платформой позволяет создавать необходимую амплитуду углов качания в концевых шарнирах тяг поворота лопасти 30 и 31. Это качание возникает при вращении платформы 9 синхронно с тарелкой верхней 24 автомата перекоса 4. Величина угла качания в шарнирах 30 и 31 тяг поворота лопасти 29 равна двойному углу наклона балки 6. Наклон балки 6 приводит к наклону на аналогичный угол тарелки верхней 24 и вместе с ней тарелки нижней 18. К местам крепления привода продольного и поперечного управления тарелки нижней 18 шарнирно прикрепляются винтовые сервоприводы 19, 20 и 21 длина которых предварительно увеличивается или уменьшается включением их на выдвижение или на реверс. Винтовые сервоприводы 19, 20 и 21 управляются автоматической системой управления стенда с обратной связью по датчикам силы 32, 33, 34.Stand for wear tests of the swashplate works as follows. Before turning on the stand, the rods of rotation of the blade 29 are screwed into the hinge tips 30 and 31 so that the distance between the centers of the hinges of the upper tips 31 and the lower 30 along all the rods of rotation of the blades becomes the same. The pivot beam 6 is rotated by the operator through the angle specified in the test program by screwing and unscrewing the nuts 15 on the threaded necks of the reaction rods 14. After that, it is fixed in this position by tightening the nuts 15. The inclination of the pivot beam 6 with a platform rotating on the shaft allows creating the required amplitude of angles swinging in the end joints of the rods of rotation of the blade 30 and 31. This swing occurs when the platform 9 rotates synchronously with the plate of the upper 24 of the swashplate 4. The value of the swing angle in the joints 30 and 31 of the rods of rotation of the blade 29 is equal to the double angle of inclination of the beam 6. The inclination of the beam 6 leads to the inclination of the upper plate 24 and with it the lower plate 18 by the same angle. To the attachment points of the drive of the longitudinal and lateral control of the lower plate 18, the screw servos 19, 20 and 21 are hingedly attached, the length of which is preliminarily increased or decreased by switching them to advance or reverse. Screw servos 19, 20 and 21 are controlled by an automatic stand control system with feedback on force sensors 32, 33, 34.

Производится запуск моторредуктора 10. При этом контролируется отсутствие растягивающих или сжимающих усилий на тягах поворота лопастей 29. Контроль сил, действующих на тяги поворота лопасти 29 и шарниры 30, 31 производится с помощью тензометрических датчиков (на фиг. не показаны) наклеенных на рычаги 13 упругих элементов 11.The geared motor 10 is started. At the same time, the absence of tensile or compressive forces on the rods of turning the blades 29 is monitored. The control of the forces acting on the rods of turning the blades 29 and the hinges 30, 31 is carried out using strain gauges (not shown in the figure) glued to the levers 13 elastic elements 11.

После достижения валом 8, платформой 9 и тарелкой верхней 24 скорости вращения, заданной в программе испытаний, осуществляется нагружение тяг поворота лопасти 29 с шарнирами 30 и 31, динамической и статической составляющими сил. Постоянная составляющая нагрузки на тяги поворота лопасти 29 создается одновременным перемещением тарелки нижней 18, тарелки верхней 24 и сферической опоры 23 по направляющей 17 автомата перекоса 4 без изменения угла наклона тарелки верхней 24 относительно платформы 9. Переменная составляющая нагрузки, действующая по первой гармонике, на тягах поворота лопасти 29 создается путем дополнительного наклона тарелки верхней 24 автомата перекоса 4 на угол, отличающийся от наклона поворотной балки 6. Нанесение постоянной и переменной составляющих сил осуществляется с помощью винтовых сервоприводов 19, 20 и 21, воздействующих на места крепления приводов управления продольного и поперечного управления тарелки нижней 18 автомата перекоса 4. Плавное нарастание динамической и статической составляющих нагрузки на тяги поворота лопасти 29 при движении винтовых сервоприводов 19, 20 и 21, обеспечивается наличием в конструкции стенда упругих элементов 11. Винтовые сервоприводы 19, 20 и 21 управляются автоматической системой управления стенда с обратной связью по силе. Силы, создаваемые винтовыми сервоприводами 19, 20 и 21 измеряются с помощью датчиков силы 32, 33, 34.After the shaft 8, platform 9 and plate of the upper 24 reach the rotation speed specified in the test program, the rods of rotation of the blade 29 with the hinges 30 and 31 are loaded with the dynamic and static components of the forces. The constant component of the load on the rods of rotation of the blade 29 is created by the simultaneous movement of the lower plate 18, the upper plate 24 and the spherical support 23 along the guide 17 of the swashplate 4 without changing the angle of inclination of the plate of the upper 24 relative to the platform 9. The variable component of the load acting on the first harmonic on the rods rotation of the blade 29 is created by additionally tilting the plate of the upper 24 of the swashplate 4 at an angle different from the inclination of the swing beam 6. The application of constant and variable components of forces is carried out using helical servo drives 19, 20 and 21, acting on the attachment points of the longitudinal and lateral control drives the lower plate 18 of the swashplate 4. A smooth increase in the dynamic and static components of the load on the rods of turning the blade 29 when the helical servos 19, 20 and 21 move is ensured by the presence of elastic elements 11 in the stand structure. The helical servos 19, 20 and 21 are controlled by a a tomato stand control system with force feedback. The forces generated by the helical servos 19, 20 and 21 are measured using force sensors 32, 33, 34.

Конструкция стенда позволяет избежать взаимовлияния параметров угла качания, динамической и статической составляющих сил в шарнирах 30 и 31 тяг поворота лопасти 29. Это дает возможность независимого управления и, как следствие, более точного воспроизведения этих параметров при износных испытаниях автоматов перекоса 4. Кинематическая схема предлагаемого стенда наиболее близко воспроизводит рабочую кинематику автомата перекоса 4 на вертолете, что также повышает точность воспроизведения нагрузок, замеренных в полете. Кроме того, предлагаемый стенд более прост конструктивно и в настройке режимов испытаний по сравнению с прототипом.The design of the stand allows avoiding the mutual influence of the parameters of the swing angle, the dynamic and static components of the forces in the joints 30 and 31 of the rods of rotation of the blade 29. This makes it possible to independently control and, as a result, more accurate reproduction of these parameters during wear tests of the swashplate 4. Kinematic diagram of the proposed stand most closely reproduces the working kinematics of the swashplate 4 on a helicopter, which also increases the accuracy of reproducing the loads measured in flight. In addition, the proposed stand is more simple in design and in setting up test modes compared to the prototype.

Claims

1. A stand for wear tests of a helicopter swash plate, including a frame (1) with a shaft (8), on which a loading mechanism with elastic elements is located, and screw drives (19, 20, 21) are installed on the frame (1), characterized in that that the frame (1) consists of the base (2) and the struts (3) fixed on it, while the pivot beam (6) is fixed on the struts (3) by means of two hinged bearings (5), and the bearing is installed in the beam (6) unit (7), which houses the shaft (8) with a platform (9) rigidly attached to it, the shaft (8) is connected to the output shaft of the gear motor (10), while the platform (9) is equipped with elastic elements (11) , made in the form of torsion shafts (12) with attached levers (13), the rotary beam (6) is fixed relative to the frame (1) by means of reaction rods (14), a shaft (28) is installed on the base (2) of the frame (1), on which houses a block of bearings (27) connected by a leash (26) to the platform (9).

2. The stand according to claim 1, characterized in that the screw drives (19, 20, 21) are made in the form of electromechanical servo drives controlled by an automatic system using feedback signals from force sensors (32, 33, 34).

3. The stand according to claim 1, characterized in that the required amplitude of the swing angle in the end joints (30) and (31) of the rods of rotation of the blade (29), when the platform (9) rotates synchronously with the plate of the upper (24) of the swashplate (4 ), is set by the value of the inclination of the swing beam (6), and the loads in the rods of turning the blade (29) and the hinges (30), (31) are set by the movement of the helical servo drives (19), (20) and (21).