一種前起落架地面載荷加載裝置的設(shè)計(jì)

邱鑫

【摘 要】本文設(shè)計(jì)了一種用于加載飛機(jī)前起落架地面載荷的加載裝置的設(shè)計(jì)方案。

【關(guān)鍵字】前起落架；加載裝置

中圖分類號(hào)： V215 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）23-0031-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.009

【Abstract】This paper presents a design scheme for loading device used to load the ground load on the nose landing gear.

【Key words】Nose landing gear；Loading device

0 引言

型號(hào)研制過(guò)程中，結(jié)構(gòu)選型試驗(yàn)、鐵鳥(niǎo)試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)等都需要加載前起落架地面載荷。該載荷通過(guò)前起落架傳到前起艙左右側(cè)壁4個(gè)交點(diǎn)上。如果直接在4個(gè)交點(diǎn)上加載，很難保證加載的同時(shí)性，在型號(hào)研制初期無(wú)起落架成品件可用的情況下，為協(xié)調(diào)加載前起落架地面載荷，真實(shí)反映結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布，需要專門設(shè)計(jì)前起落架加載裝置進(jìn)行加載。

1 設(shè)計(jì)方案

1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

a）傳遞到四個(gè)交點(diǎn)的載荷與真實(shí)前起落架一致；

b）滿足強(qiáng)度要求，安全完成地面沖擊載荷工況試驗(yàn)；

c）滿足剛度要求，與真實(shí)前起落架接近，以保證加載準(zhǔn)確性；

d）滿足裝配要求，能提供可行的起吊和裝配方案。

1.2 模擬前起落架的加載裝置設(shè)計(jì)

考慮到制造經(jīng)濟(jì)性，本加載裝置的主體結(jié)構(gòu)材料為Q235鋼材，結(jié)構(gòu)主要可分為主支架、前三角架和加載組件三個(gè)部分。如圖1，前三角架根據(jù)真件的幾何關(guān)系整體機(jī)加；主支架部分采用型材焊接，主立柱采用250mm方鋼管材，上蓋板和側(cè)托臂采用22號(hào)槽鋼組合焊接在主立柱上，起落架收放機(jī)構(gòu)部分簡(jiǎn)化為剛性結(jié)構(gòu)，替換為兩塊三角形鋼板和槽鋼焊接組合成一個(gè)三角盒型結(jié)構(gòu)，并焊接在主立柱上。主力柱腹板與三角盒型結(jié)構(gòu)焊接處應(yīng)力較大采用鋼板加強(qiáng)；加載組件設(shè)置12個(gè)加載工作頭，如圖2所示，6、8號(hào)加載工作頭在5、7號(hào)相對(duì)XY平面的對(duì)稱位置，11、12號(hào)工作頭在相對(duì)于XY平面的對(duì)稱位置，整體焊接成盒型結(jié)構(gòu)。交點(diǎn)軸承采用30CrMnSi鋼機(jī)加，主交點(diǎn)和中間交點(diǎn)軸承接頭與主支架之間設(shè)計(jì)軸承支座，支座與主支架焊接，與軸承接頭螺接，裝配過(guò)程中可打磨支座或加墊片實(shí)現(xiàn)對(duì)交點(diǎn)位置的補(bǔ)償調(diào)節(jié)。

2 加載方案

當(dāng)前實(shí)驗(yàn)加載作動(dòng)筒以受拉作動(dòng)筒比較普遍，本加載裝置可以通過(guò)圖2中12個(gè)受拉作動(dòng)筒，完成圖3中各個(gè)方向的軸力和彎矩的加載：

（a）軸力加載：

由1、2號(hào)加載點(diǎn)提供X負(fù)方向軸力，由3、4號(hào)加載點(diǎn)提供X正方向軸力；

由5、7號(hào)加載點(diǎn)提供Y正方向軸力，由6、8號(hào)加載點(diǎn)提供Y負(fù)方向軸力；

由9、10號(hào)加載點(diǎn)提供Z正方向軸力，由11、12號(hào)加載點(diǎn)提供Z負(fù)方向軸力。

（b）彎矩加載：

由1、4號(hào)加載點(diǎn)提供Z正方向彎矩，由2、3號(hào)加載點(diǎn)提供Z負(fù)方向彎矩；

由5、8號(hào)加載點(diǎn)提供X負(fù)方向彎矩，由6、7號(hào)加載點(diǎn)提供X正方向彎矩；

由9、12號(hào)加載點(diǎn)提供Y正方向彎矩，由10、11號(hào)加載點(diǎn)提供Y負(fù)方向彎矩。

3 安裝方案

本加載裝置體積和重量較大大，起吊和安裝是難點(diǎn)?？刹捎靡韵缕鸬鹾桶惭b方案：

（a）將前三角支架和主交點(diǎn)軸承座安裝到前起側(cè)壁上；

（b）假件中心在下半部分，主立柱部分可以很穩(wěn)的立起來(lái)，所以可以利用鏟車將假件抬升至接近試驗(yàn)件的高度；

（c）用葫蘆進(jìn)行微調(diào)，使主立柱部分精確調(diào)整到安裝位置；

（d）考慮到在安裝位置制孔工作量大，先由軸承座導(dǎo)孔向主立柱支座制2個(gè)定位孔，然后將主立柱部分和軸承座都卸下，按定位孔擰緊，制其余的孔；

（e）所有螺栓孔都制出后，重復(fù)之前的起吊步驟，將主立柱部分安裝到前期艙側(cè)壁上。

4 結(jié)論

本文提供了一種前起落架地面載荷加載設(shè)備的設(shè)計(jì)方案，可滿足加載前起落架地面載荷的強(qiáng)度要求，能夠通過(guò)受拉作動(dòng)筒進(jìn)行不同方向軸力和力矩的組合加載，傳力路徑和載荷分配與真實(shí)工況高度一致，且盡可能采用型材節(jié)約成本，具備較好的經(jīng)濟(jì)性。