[发明专利]一种用于模拟齿轮涡扇发动机叶片丢失的实验装置及实验方法

摘要

本发明公开了一种用于模拟齿轮涡扇发动机叶片丢失的实验装置及实验方法。本发明的实验装置主要包括直流电机、联轴器I、联轴器II、联轴器III、联轴器IV、转矩转速传感器I、转矩转速传感器II、模拟风扇转子的圆盘、齿轮转子系统、磁粉制动器、质量为m₁的质量块I、质量为m₂的质量块II和工作台。本发明采用一种用于模拟齿轮涡扇发动机叶片丢失的实验装置及其实验方法，解决了模拟齿轮涡扇发动机叶片丢失和定量施加不平衡量的问题。

主权项

1.一种用于模拟齿轮涡扇发动机叶片丢失的实验装置，其特征在于：主要包括直流电机(1)、联轴器I(2)、联轴器II(3)、联轴器III(4)、联轴器IV(5)、转矩转速传感器I(6)、转矩转速传感器II(7)、模拟风扇转子的圆盘(8)、齿轮转子系统(9)、磁粉制动器(10)、质量为m₁的质量块I(11)、质量为m₂的质量块II(12)和工作台(13)；所述直流电机(1)、转矩转速传感器I(6)、所述齿轮转子系统(9)、所述转矩转速传感器II(7)和所述磁粉制动器(10)依次安装在所述工作台(13)上；所述直流电机(1)提供转速和功率；所述直流电机(1)的转轴和所述转矩转速传感器I(6)的转轴通过所述联轴器I(2)连接在一起；在所述模拟齿轮涡扇发动机叶片丢失的实验装置模拟正常工作状态时，所述转矩转速传感器I(6)的转轴和所述齿轮转子系统(9)的输入轴(905)通过所述联轴器II(3)连接在一起；在模拟齿轮涡扇发动机叶片丢失的实验装置模拟风车状态时，所述转矩转速传感器I(6)的转轴和所述齿轮转子系统(9)的输出轴(901)通过所述联轴器II(3)连接在一起；所述齿轮转子系统(9)包括所述输出轴(901)、轴承座I(902)、轴承座II(903)、箱体(904)、所述输入轴(905)、电涡流位移传感器I(9011)、电涡流位移传感器II(9012)、加速度传感器I(9021)、加速度传感器II(9022)、加速度传感器III(9031)、加速度传感器IV(9032)、加速度传感器V(9041)、加速度传感器VI(9042)、电涡流位移传感器III(9051)和电涡流位移传感器IV(9052)；所述轴承座I(902)、所述轴承座II(903)和所述箱体(904)依次安装在所述工作台(13)上；所述加速度传感器I(9021)和所述加速度传感器II(9022)用胶粘在所述轴承座I(902)上；所述加速度传感器I(9021)和所述加速度传感器II(9022)呈90°分布；所述加速度传感器III(9031)和所述加速度传感器IV(9032)用胶粘在所述轴承座II(903)上；所述加速度传感器III(9031)和所述加速度传感器IV(9032)呈90°分布；所述加速度传感器V(9041)和所述加速度传感器VI(9042)用胶粘在所述箱体(904)上；所述加速度传感器V(9041)和所述加速度传感器VI(9042)呈90°分布；所述输出轴(901)通过所述轴承座I(902)和所述轴承座II(903)支撑在所述工作台(13)上；在模拟齿轮涡扇发动机叶片丢失的实验装置模拟风车状态时，所述齿轮转子系统(9)的所述输入轴(905)和所述转矩转速传感器II(7)的转轴通过所述联轴器III(4)连接在一起；所述电涡流位移传感器I(9011)和所述电涡流位移传感器II(9012)用磁力座架起来对准所述输出轴(901)；所述电涡流位移传感器I(9011)和所述电涡流位移传感器II(9012)呈90°分布；在模拟齿轮涡扇发动机叶片丢失的实验装置模拟正常工作状态时，所述齿轮转子系统(9)的输出轴(901)和所述转矩转速传感器II(7)的转轴通过所述联轴器III(4)连接在一起；所述电涡流位移传感器III(9051)和所述电涡流位移传感器IV(9052)用磁力座架起来对准所述输出轴(901)；所述电涡流位移传感器III(9051)和所述电涡流位移传感器IV(9052)呈90°分布；所述转矩转速传感器II(7)的转轴和所述磁粉制动器(10)的转轴通过所述联轴器IV(5)连接在一起；所述磁粉制动器(10)用于模拟负载；所述模拟风扇转子的圆盘(8)中间具有一个和所述输入轴(905)相匹配的孔I；所述模拟风扇转子的圆盘(8)通过所述孔I安装在所述输入轴(905)上；所述模拟风扇转子的圆盘(8)具有一个可以放置所述质量块I(11)的孔II；在模拟齿轮涡扇发动机叶片丢失的实验装置模拟风车状态时，所述质量块I(11)嵌入所述孔II；所述质量块I(11)的质量m₁和所述孔II的圆心到所述模拟风扇转子的圆盘(8)的圆心的距离的积与所要模拟的不平衡量相匹配；或者，在模拟齿轮涡扇发动机叶片丢失的实验装置模拟风车状态时，在所述模拟风扇转子的圆盘(8)上钻出孔II；此时，所述模拟风扇转子的圆盘(8)通过打孔的方式削去质量块II(12)；所述质量块II(12)的质量m₂和所述孔II的圆心到所述模拟风扇转子的圆盘(8)的圆心的距离的积与所要模拟的不平衡量相匹配。