一種前起落架地面載荷加載裝置的設計

邱鑫

【摘 要】本文設計了一種用于加載飛機前起落架地面載荷的加載裝置的設計方案。

【關鍵字】前起落架；加載裝置

中圖分類號： V215 文獻標識碼： A 文章編號： 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

型號研制過程中，結構選型試驗、鐵鳥試驗、疲勞試驗等都需要加載前起落架地面載荷。該載荷通過前起落架傳到前起艙左右側壁4個交點上。如果直接在4個交點上加載，很難保證加載的同時性，在型號研制初期無起落架成品件可用的情況下，為協調加載前起落架地面載荷，真實反映結構應力分布，需要專門設計前起落架加載裝置進行加載。

1 設計方案

1.1 設計目標

a）傳遞到四個交點的載荷與真實前起落架一致；

b）滿足強度要求，安全完成地面沖擊載荷工況試驗；

c）滿足剛度要求，與真實前起落架接近，以保證加載準確性；

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計

考慮到制造經濟性，本加載裝置的主體結構材料為Q235鋼材，結構主要可分為主支架、前三角架和加載組件三個部分。如圖1，前三角架根據真件的幾何關系整體機加；主支架部分采用型材焊接，主立柱采用250mm方鋼管材，上蓋板和側托臂采用22號槽鋼組合焊接在主立柱上，起落架收放機構部分簡化為剛性結構，替換為兩塊三角形鋼板和槽鋼焊接組合成一個三角盒型結構，并焊接在主立柱上。主力柱腹板與三角盒型結構焊接處應力較大采用鋼板加強；加載組件設置12個加載工作頭，如圖2所示，6、8號加載工作頭在5、7號相對XY平面的對稱位置，11、12號工作頭在相對于XY平面的對稱位置，整體焊接成盒型結構。交點軸承采用30CrMnSi鋼機加，主交點和中間交點軸承接頭與主支架之間設計軸承支座，支座與主支架焊接，與軸承接頭螺接，裝配過程中可打磨支座或加墊片實現對交點位置的補償調節。

2 加載方案

當前實驗加載作動筒以受拉作動筒比較普遍，本加載裝置可以通過圖2中12個受拉作動筒，完成圖3中各個方向的軸力和彎矩的加載：

（a）軸力加載：

由1、2號加載點提供X負方向軸力，由3、4號加載點提供X正方向軸力；

由5、7號加載點提供Y正方向軸力，由6、8號加載點提供Y負方向軸力；

由9、10號加載點提供Z正方向軸力，由11、12號加載點提供Z負方向軸力。

（b）彎矩加載：

由1、4號加載點提供Z正方向彎矩，由2、3號加載點提供Z負方向彎矩；

由5、8號加載點提供X負方向彎矩，由6、7號加載點提供X正方向彎矩；

由9、12號加載點提供Y正方向彎矩，由10、11號加載點提供Y負方向彎矩。

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。可采用以下起吊和安裝方案：

（a）將前三角支架和主交點軸承座安裝到前起側壁上；

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

（c）用葫蘆進行微調，使主立柱部分精確調整到安裝位置；

（d）考慮到在安裝位置制孔工作量大，先由軸承座導孔向主立柱支座制2個定位孔，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，重復之前的起吊步驟，將主立柱部分安裝到前期艙側壁上。

4 結論

本文提供了一種前起落架地面載荷加載設備的設計方案，可滿足加載前起落架地面載荷的強度要求，能夠通過受拉作動筒進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工況高度一致，且盡可能采用型材節約成本，具備較好的經濟性。