[发明专利]一种用于全机损伤试验的电磁式冲击装置

说明书

本发明公开了一种用于全机损伤试验的电磁式冲击装置，属于飞机疲劳试验技术领域。所述装置包括吸盘(1)、底座组件(2)、机械臂(3)以及冲击枪(4)，吸盘(1)吸附在飞机上，另一端固定底座组件(2)，底座组件(2)通过机械臂(3)连接冲击枪(4)，冲击枪(4)包括枪体(41)及设置在枪体(41)内的冲头(42)，所述冲头(42)能够由电磁驱动，伸出所述枪体(41)，从而实施损伤冲击。该装置具有牢靠的固定方式、较高的冲击定位和精确的能量控制，可进行大能量冲击，可进行任意角度实时冲击，重复性高，同时，冲击枪上具有防反感应器，具备自动防二次反弹功能。

技术领域

本发明属于飞机疲劳试验技术领域，具体涉及一种用于全机损伤试验的电磁式冲击装置。

背景技术

随着国内复合材料技术的日趋成熟，复合材料在提高结构效率和整体化程度的同时，制造和运营维护成本在不断下降，复合材料以其优异的性能，已大量应用于军民用飞机结构设计中。目前我国C919飞机的复合材料用量已经达到12％，宽体客机未来的复合材料用量规划的更高，可以预见在未来军、民机型号研制中将大量应用先进复合材料。按现有军机规范和民机适航条例要求，研制含有复合材料结构的飞机时，均需要在部件及全机结构上通过冲击设备引入损伤以便验证其损伤容限。

目前，国内全机试验的损伤引入装置为便携式落锤冲击设备和弹簧枪冲击设备。经研究验证发现，这两类便携式设备在进行全机低速冲击损伤引入时，存在以下问题：

1)进行全机试验时，因飞机安装姿态固定，有些部位无法使用落锤冲击设备实施大能量冲击，必须使用现有弹簧枪冲击设备。但现有弹簧枪因其动力原理，无法实施大能量冲击，满足不了现有规范要求的能量截止值冲击要求；

2)现有落锤冲击、弹簧枪两种便携式冲击设备，固定方式无法提供足够的支撑刚度，造成设备稳定性差；

3)现有设备重复性较差，离高精度冲击要求还有一定的差距；

4)没有防止二次反弹的装置，主要依靠人员在冲击后迅速插入垫板来防止二次冲击，存在一定的质量安全隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于全机损伤试验的电磁式冲击装置，用于在飞机全机静力和疲劳/损伤容限试验中引入冲击损伤，该试验装置可以通过吸盘固定于飞机上需要引入损伤的位置，其机械臂具有六自由度，可以按照任意角度调整冲击枪的方向，冲击枪采用电磁驱动冲头的方式实施冲击，通过调整电能来控制冲击能量。

所述装置主要包括：

吸盘；

底座组件，一端与吸盘连接，另一端延伸有筒体；

机械臂，由多段相互铰接的支臂相互连接而成，机械臂的一端转动设置在所述底座组件的筒体内，另一端固定有冲击枪；

冲击枪，包括枪体及设置在枪体内的冲头，所述冲头能够由电磁驱动，伸出所述枪体。

优选的是，所述底座组件包括底盘，所述底盘的一侧延伸有多个支座，分别连接多个吸盘，底盘的另一侧中心延伸有筒体，所述筒体内设置有轴承，用于与机械臂的端部转动连接。

优选的是，支座上设置有通孔，所述吸盘上设置有耳片，支座与所述吸盘通过销轴连接。

优选的是，所述机械臂包括机械臂一段组、机械臂二段组以及机械臂三段组，所述机械臂一段组一端转动设置在所述底座组件的筒体内，另一端铰接机械臂二段组的一个端部，机械臂二段组的另一端铰接在机械臂三段组上，其中，机械臂一段组通过第一伸缩机构连接机械臂二段组，机械臂二段组通过第二伸缩机构连接机械臂三段组。

优选的是，所述机械臂三段组设置为可伸缩结构。