液压站设计
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航空航天起落架试验台的主要结构包括哪些?

2025-06-05 14:44

一、试验台架

功能:作为整个试验系统的基础支撑结构,用于固定起落架试验件及安装其他测试设备。

设计要求:

需具备高强度和高刚度,能承受起落架试验过程中的最大冲击载荷(如落震试验中的垂直冲击力)和动态载荷,避免结构变形影响测试精度。

通常采用钢结构(如高强度钢材焊接或铸造),部分精密试验台架还需进行应力分析和优化设计,确保稳定性。

二、加载系统

功能:模拟起落架在实际飞行中承受的各类载荷(如着陆冲击、滑行阻力、气动载荷等),验证其结构强度和缓冲性能。

类型及原理:

液压加载:通过液压油缸和伺服阀组产生精确可控的压力,模拟垂直、水平或侧向载荷(如落震试验中模拟地面冲击力)。

气动加载:利用压缩空气驱动气缸,适用于模拟气动载荷或轻载工况(如起落架收放时的空气阻力)。

电动加载:通过伺服电机和传动机构(如丝杠、齿轮)实现载荷施加,精度高、响应快,常用于动态载荷模拟(如摆振试验中的周期性扰动)。

三、测试系统

功能:实时采集起落架在试验中的各项物理参数,为性能分析提供数据支持。

核心组件:

传感器:

力传感器:安装于起落架支柱、缓冲器等部位,测量冲击载荷、支撑力等。

位移 / 速度传感器:通过激光、光栅或编码器,监测起落架压缩 / 伸展位移、轮胎摆振幅度等。

加速度传感器:用于测量着陆瞬间的冲击加速度,评估缓冲系统性能。

压力传感器:监测液压系统压力、缓冲器内部油液压力等。

数据采集与处理设备:将传感器信号转换为数字信号,通过高速采集卡和软件(如 LabVIEW)实时记录、分析数据,并生成曲线和报告。

四、驱动系统

功能:驱动起落架完成收放、转动等动作,模拟飞行中的机构运动(如前起落架转向、主起落架收放过程)。

驱动方式:

液压驱动:通过液压马达或油缸带动连杆机构,实现起落架的收放动作,动力强劲,适用于大载荷工况。

电动驱动:采用伺服电机配合减速器,精确控制起落架运动速度和位置(如前起落架转向角度的精准调节)。

五、控制系统

功能:协调试验台各系统运行,实现试验流程自动化控制、参数设定及安全监测。

组成与技术:

硬件:PLC(可编程逻辑控制器)、工业计算机、控制面板(触摸屏或按钮)等。

软件:试验控制软件可预设试验方案(如落震高度、加载载荷曲线),自动控制加载系统和驱动系统,并实时监控试验状态(如过载保护、异常停机)。

六、辅助系统

液压 / 气动源系统:为加载和驱动系统提供稳定的液压油或压缩空气,包括油箱、油泵、过滤器、储气罐等。

冷却系统:防止液压系统或驱动电机过热,确保设备长期稳定运行。

安全防护装置:如限位开关、紧急制动按钮、防护罩等,避免试验过程中因载荷异常或机械故障导致安全事故。

七、环境模拟系统(部分试验台配备)

功能:模拟极端温度、湿度或气压环境,测试起落架在不同气候条件下的性能(如高空低温、湿热环境对密封件的影响)。

设备:恒温恒湿箱、高低温试验舱等,可与其他系统联动,实现多维度工况模拟。


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