某型空氣彈簧氣密性及側向剛度試驗研究

李智勞 劉凡 崔盼禮

摘要：在全機地面模態試驗時，空氣彈簧主要用來保證飛機處于“自由自由”狀態。以往對這種設備只測試其垂直剛度，然而在全機地面模態試驗中逐漸發現，空氣彈簧的側向剛度也非常重要。側向剛度不但關系到飛機整個試驗過程中的安全，對于全機的側向模態也有一定影響。本文對某型空氣彈簧的側向剛度進行了側向研究，給出了試驗方法，并獲得了空氣彈簧在不同力下的側向剛度系數。

關鍵詞：“自由自由”；側向剛度；空氣彈簧

中圖分類號：V245.2文獻識別碼：A

在全機地面模態試驗中，為了模擬飛機在飛行時的自由自由狀態，必須用空氣彈簧將飛機懸浮起來?？諝鈴椈稍谡麄€全機地面模態試驗中起著非常重要的作用，無論安全性還是支持剛度都必須嚴格滿足全機地面模態試驗的要求。因此空氣彈簧完成制造以后必須進行氣密性試驗和剛度試驗來驗證空氣彈簧是否合格。氣密性試驗就是驗證空氣彈簧內部的膠囊及儲氣罐是否漏氣，這關系到空氣彈簧是否能正常懸浮。剛度試驗是為了測試空氣彈簧的剛度系數，驗證空氣彈簧是否會在全機模態試驗時出現失穩現象，并為全機地面模態試驗支持頻率的計算提供依據。本文主要對某型空氣彈簧的氣密性及側向剛度進行試驗研究。

1 試驗原理

1.1 氣密性試驗原理

給空氣彈簧充氣1MPa，保壓30分鐘，觀察壓力表讀數是否變化。若壓力表讀數未發生變化，表明空氣彈簧氣密性良好。

1.2 側向剛度試驗原理

進行水平剛度試驗時，先給上下兩個空氣彈簧各充上0.7MPa的壓力，調節氣壓，使上下兩個空氣彈簧都達到零平衡點。然后微調作動筒，使得空氣彈簧上蓋向前（或向后）移動一小位移。采集此時作動筒上力的變化（P及空氣彈簧位移的變化（L。依次微調做動筒的位移，直到空氣彈簧上蓋水平位移達到最?。ɑ蜃畲螅@樣就得到一組空氣彈簧剛度測量點的數據，即（P-（L曲線。將此曲線用最小二乘法擬合成一條直線，其斜率k即為我們所求的在內壓0.7MPa下的水平剛度系數。水平剛度試驗原理見圖1。

2 試驗結果

空氣彈簧水平剛度試驗數據見表1，剛度曲線見圖2、圖3

3 結論

本文對某型空氣彈簧的側向剛度進行了試驗研究，提出了測試方法，給出了測試結果。本文提供的空氣彈簧側向剛度的測試方法，有助于對空氣彈簧性能的改進，并對空氣彈簧前期設計有很好的幫助，本文的研究成果有一定的工程意義。

參考文獻：

[1]陳燕虹，楊興龍，王勛龍.大客車空氣彈簧動態特性的試驗分析[J].汽車技術，2002，10：1921.

[2]陳燦輝，謝建藩，陳婭玲.汽車懸架用空氣彈簧的非線性有限元分析[J].汽車工程，2004，26（4）：468471.

[3]Hostens K，Deprez H namon.An improved design of air suspension for seats of mobile agricultural machines[J].Journal of Sound and Vibration，2004，276：141156.