應(yīng)變片粘貼位置。本發(fā)明所涉及零件的斷裂位置如圖3(a)與圖3(b)所示，裂口起始位置在零件的轉(zhuǎn)接R處，此處根本無法粘貼應(yīng)變片2。根據(jù)相同零件相同位置正反兩面標(biāo)定的轉(zhuǎn)換關(guān)系:即大小相等，方向相反?？蓪?yīng)變片2粘貼在零件斷裂處的背面，通過轉(zhuǎn)換關(guān)系換算到斷裂面，之后再通過有限元計(jì)算，將測(cè)試結(jié)果換算成實(shí)際斷裂的應(yīng)力值；
[0037]二、應(yīng)變片2的粘貼固化。由于搖臂是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣內(nèi)在流道中擺動(dòng)工作的，工作時(shí)機(jī)匣內(nèi)的溫度一般會(huì)接近200°C左右，另外還有較高的壓力和流速，所以應(yīng)變片2的粘貼必須牢固，否則在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中脫落會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行造成安全隱患。因此需選擇軍品級(jí)中溫應(yīng)變片及相應(yīng)的膠粘劑，本發(fā)明試驗(yàn)中使用的應(yīng)變片為中航工業(yè)電測(cè)儀器股份有限公司制造的BB120-4AA250-G500應(yīng)變片，并按照膠粘劑要求的粘貼方式將應(yīng)變片2粘貝占，并可靠地固定。固定采用如圖5所示的方法，應(yīng)變片2涂高溫膠后，用同樣涂有均勻高溫膠的布片3壓住應(yīng)變片2，應(yīng)變片2導(dǎo)線也以同樣方法排布整齊定位固化。在布片3上覆蓋上一張聚四氟乙烯薄膜4，防止高溫膠粘牢硅膠板5，再在聚四氟乙烯薄膜4上墊一層2mm厚的硅膠板5，在硅膠板5上再墊一塊大小薄厚適合的金屬板6。之后將包墊好的搖臂端面用大小適合的卡蘭1進(jìn)行夾緊。夾緊時(shí)，擰緊卡蘭1的螺栓，壓緊硅膠板5，使硅膠板5變形，保證各個(gè)點(diǎn)緊密貼合，應(yīng)變片2粘接牢靠，然后放入烘箱內(nèi)加溫固化。加溫固化程序可按照應(yīng)變片及膠粘劑使用要求進(jìn)行。應(yīng)變片2粘貼固化后需檢查應(yīng)變片2的阻值及絕緣，應(yīng)變片2阻值或絕緣電阻應(yīng)大于20兆歐，若不正確，則必須鏟除重新粘貼、固化；
[0038]三、應(yīng)變片2導(dǎo)線的引出。應(yīng)變片2粘貼在搖臂端面后，應(yīng)變片2的導(dǎo)線必須引到機(jī)匣的外面連接測(cè)試設(shè)備才可進(jìn)行測(cè)試。因此導(dǎo)線的引出方式非常重要，導(dǎo)線既不能受力斷在機(jī)匣內(nèi)流道中，又不能阻礙零件的擺動(dòng)。本發(fā)明引線方式是在搖臂擺動(dòng)軸的桿部中心鉆直徑為2mm的通孔，保證導(dǎo)線能夠穿過即可，將導(dǎo)線引出至機(jī)匣外，該處引出導(dǎo)線既不會(huì)影響搖臂和放氣機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，又不會(huì)使導(dǎo)線在搖臂擺動(dòng)時(shí)受力。具體如圖4(a)與圖4(b)所示，搖臂貼片面引線固化引出可與應(yīng)變片的固化同步進(jìn)行，引線孔處可用布剪大小適合的孔先將導(dǎo)線穿過，作為定位布，再將布面孔沿?fù)u臂所鉆孔邊貼合用粘貼應(yīng)變片的膠粘貼固定，保證引線粘貼固定牢靠不磨碰，引線后孔的縫隙也用膠盡量填滿，隨應(yīng)變片一起放烘箱內(nèi)加溫固化。
[0039]以上準(zhǔn)備工作就緒后即可開始動(dòng)測(cè)試驗(yàn)，采用如圖2所示測(cè)試系統(tǒng)。動(dòng)測(cè)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)全程測(cè)試，并采集測(cè)試數(shù)據(jù)，之后對(duì)所采集到的動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)進(jìn)行分析處理。數(shù)據(jù)分析時(shí)，可按照發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況時(shí)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行截?cái)?，?duì)應(yīng)出各工況狀態(tài)應(yīng)力應(yīng)變值和變化趨勢(shì)，還可對(duì)應(yīng)變的時(shí)域曲線進(jìn)行時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析和頻譜分析。由于搖臂是隨著放氣機(jī)構(gòu)的動(dòng)作而帶動(dòng)放氣帶開關(guān)的，測(cè)試出的應(yīng)變成分主要包括:靜應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力和沖擊應(yīng)力。靜應(yīng)力主要由搖臂所受機(jī)械力、溫度及氣流靜壓分量等引起，以應(yīng)變平均值表示。動(dòng)應(yīng)力主要由搖臂振動(dòng)及氣流動(dòng)壓分量等引起，以應(yīng)力峰峰值表示。發(fā)動(dòng)機(jī)在加減速過程中，隨著搖臂的動(dòng)作，在轉(zhuǎn)速達(dá)到放氣帶將要關(guān)閉和打開的瞬間，搖臂均有一瞬間的沖擊應(yīng)力。
[0040]通過對(duì)以上各種應(yīng)力的測(cè)試與分析，能夠準(zhǔn)確地確定出搖臂在各工況轉(zhuǎn)速下的應(yīng)力分布及最大應(yīng)力出現(xiàn)的位置，為放氣帶搖臂斷裂故障的分析提供數(shù)據(jù)和依據(jù)。
[0041]本發(fā)明的測(cè)試方法將動(dòng)應(yīng)力測(cè)試與有限元計(jì)算方法相結(jié)合，通過在搖臂擺動(dòng)軸桿部中心鉆孔的方式將測(cè)試導(dǎo)線引出。該方法既不影響搖臂和機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，又巧妙地將測(cè)試導(dǎo)線引到了機(jī)匣外部，使發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下的動(dòng)測(cè)得以實(shí)現(xiàn)，測(cè)試數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，能夠真實(shí)的反應(yīng)放氣帶搖臂斷裂面的應(yīng)力分布及變化情況，為分析放氣帶搖臂斷裂故障問題提供數(shù)據(jù)和依據(jù)，同時(shí)為進(jìn)一步分析搖臂轉(zhuǎn)接R處受力狀況和設(shè)計(jì)改進(jìn)、改型提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種運(yùn)行狀態(tài)下放氣帶搖臂動(dòng)應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、根據(jù)應(yīng)力測(cè)試位置，確定應(yīng)變片(2)的粘貼位置； 步驟二、應(yīng)變片(2)涂上高溫膠后，將均勻涂有同樣高溫膠的布片(3)壓住應(yīng)變片(2)，在布片(3)上覆蓋聚四氟乙烯膜(4)，然后在聚四氟乙烯膜(4)上墊一層硅膠板(5)，并在硅膠板(5)上再墊一塊金屬板(6)，最后使用卡蘭(I)夾緊，加熱固化，完成粘貼； 步驟三、對(duì)于粘貼好的應(yīng)變片(2)，卸下應(yīng)變片(2)上的卡蘭(I)及聚四氟乙烯膜(4)、硅膠板(5)和金屬板(6)，將應(yīng)變片(2)的導(dǎo)線引出，連接外部設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)行狀態(tài)下放氣帶搖臂動(dòng)應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于:所述的步驟一中將應(yīng)變片(2)直接粘貼在測(cè)試位置進(jìn)行測(cè)試；或者當(dāng)測(cè)試位置處無法粘貼應(yīng)變片⑵時(shí)，將應(yīng)變片⑵粘貼在測(cè)試位置的對(duì)立面，通過轉(zhuǎn)換關(guān)系換算出實(shí)際測(cè)試位置的應(yīng)力值。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的運(yùn)行狀態(tài)下放氣帶搖臂動(dòng)應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于:所述的應(yīng)變片(2)和高溫膠選用軍品級(jí)中溫應(yīng)變片及其相應(yīng)的膠粘劑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的運(yùn)行狀態(tài)下放氣帶搖臂動(dòng)應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于:所述的應(yīng)變片(2)選用中航工業(yè)電測(cè)儀器股份有限公司制造的BB120-4AA250-G500應(yīng)變片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)行狀態(tài)下放氣帶搖臂動(dòng)應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于:所述的娃膠板(5)的厚度為2mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)行狀態(tài)下放氣帶搖臂動(dòng)應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于:所述的步驟二中應(yīng)變片(2)粘貼好之后，檢查應(yīng)變片的絕緣阻值，若不大于20兆歐，需鏟除重做；重做時(shí)，將應(yīng)變片(2)的粘貼面清理干凈，再重復(fù)步驟二的所有操作。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)行狀態(tài)下放氣帶搖臂動(dòng)應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于:所述的步驟三中通過在搖臂擺動(dòng)軸的軸桿中心進(jìn)行鉆孔，將應(yīng)變片(2)的導(dǎo)線引出。8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的運(yùn)行狀態(tài)下放氣帶搖臂動(dòng)應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于:所述的引出導(dǎo)線固化與應(yīng)變片(2)固化同步進(jìn)行，導(dǎo)線引出孔的孔口處粘貼定位布，導(dǎo)線沿定位布穿出，導(dǎo)線與引出孔的縫隙用膠填滿，隨應(yīng)變片(2) —起加熱固化。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)行狀態(tài)下放氣帶搖臂動(dòng)應(yīng)力測(cè)試方法，其特征在于:測(cè)試過程中發(fā)動(dòng)機(jī)在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)全程測(cè)試，并采集測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)采集到的動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)進(jìn)行分析；數(shù)據(jù)分析時(shí)，按照發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況時(shí)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行截?cái)?，?duì)應(yīng)出各工況狀態(tài)的應(yīng)力值和變化趨勢(shì)，對(duì)應(yīng)變的時(shí)域曲線進(jìn)行時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析和頻譜分析； 測(cè)試出的應(yīng)變成分主要包括靜應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力和沖擊應(yīng)力；靜應(yīng)力以應(yīng)變平均值表示，動(dòng)應(yīng)力以應(yīng)力峰峰值表示，沖擊應(yīng)力指發(fā)動(dòng)機(jī)在加減速過程中，隨著搖臂動(dòng)作，在轉(zhuǎn)速達(dá)到放氣帶將要關(guān)閉和打開時(shí)的瞬間應(yīng)力。10.一種運(yùn)行狀態(tài)下放氣帶搖臂動(dòng)應(yīng)力測(cè)試應(yīng)變片固定裝置，其特征在于:包括粘貼在測(cè)試位置的應(yīng)變片(2)，應(yīng)變片(2)上粘貼有布片(3)，布片(3)上覆蓋有聚四氟乙烯膜(4)，聚四氟乙烯膜(4)上墊有一層硅膠板(5)，硅膠板(5)上墊有一塊金屬板￠);所述的應(yīng)變片(2)，布片(3)，聚四氟乙烯膜(4)，硅膠板(5)及金屬板(6)依次排布好之后，通過卡蘭(I)夾緊在搖臂上，加熱固化后，完成應(yīng)變片(2)的粘貼；對(duì)于粘貼好的應(yīng)變片(2)，卸下卡蘭⑴以及聚四氟乙烯膜(4)、硅膠板(5)和金屬板(6)，再將應(yīng)變片⑵的導(dǎo)線引出，連接外部設(shè)備即能夠進(jìn)行測(cè)試。
【專利摘要】運(yùn)行狀態(tài)下放氣帶搖臂動(dòng)應(yīng)力測(cè)試方法及應(yīng)變片固定裝置，測(cè)試方法包括以下步驟：步驟一、根據(jù)應(yīng)力測(cè)試位置，確定應(yīng)變片的粘貼位置；步驟二、應(yīng)變片涂高溫膠后，將均勻涂有同樣高溫膠的布片壓住應(yīng)變片，在布片上覆蓋聚四氟乙烯膜，在聚四氟乙烯膜上墊硅膠板和金屬板，使用卡蘭夾緊，加熱固化，完成粘貼；步驟三、對(duì)于粘貼好的應(yīng)變片，卸下應(yīng)變片上的卡蘭及聚四氟乙烯膜、硅膠板和金屬板，將應(yīng)變片的導(dǎo)線引出，連接外部設(shè)備測(cè)試。固定裝置包括通過卡蘭夾緊在搖臂上的應(yīng)變片，布片，聚四氟乙烯膜，硅膠板及金屬板，應(yīng)變片粘貼在測(cè)試位置，應(yīng)變片上粘貼有布片，布片上覆蓋聚四氟乙烯膜，聚四氟乙烯膜上依次墊有硅膠板和金屬板；本發(fā)明測(cè)試數(shù)據(jù)可靠。
【IPC分類】G01L1/22, G01M15/02
【公開號(hào)】CN105241590
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510681146
【發(fā)明人】田慧清, 馬英, 劉忠華, 蔣學(xué)軍, 張振宇, 苗向, 何紹東, 萬東強(qiáng)
【申請(qǐng)人】西安航空動(dòng)力股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月19日