桨毂双线摆吸振器试验台及其动力控制系统设计

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直升机飞行时旋翼的气动载荷和惯性载荷是时间的周期函数,这些载荷通过桨毂传给机身,形成了作用在直升机上的交变力和力矩,是直升机的主要振源。在旋翼桨毂上安装双线摆吸振器可有效吸收旋翼的振动载荷,降低直升机的振动水平。本文根据中国直升机设计研究所测量桨毂双线摆吸振器性能的要求,开展了桨毂双线摆吸振器试验台及其动力控制系统设计研究。首先,通过对桨毂双线摆吸振器工作原理的分析,依据设计目的及要求,完成了试验系统总体设计,提出采用激振器施加激振力、运用弹簧作为关键调频零件的试验台总体方案,建立试验台动力学模型,确定了试验台调频方式,根据动力控制系统控制需求,采用以PLC为控制核心、以工控机为上位管理及监控主机、以变频器为控制终端的控制方案;然后,应用工程设计软件CATIA及CAD完成了试验台的详细设计,其中,设计了两种规格弹簧,给出基于以上规格弹簧的调频组合方案,计算了相对应的试验台频率,运用ANSYS软件完成极限工况下重要零件的强度校核;随后,依据动力控制系统总体设计要求,对主要电气设备进行了选型分析,完成了监控软件的界面设计及电控柜、远程控制盒的结构设计;最后,设计了试验台频率测定试验方案,确定了试验激振方式及测试设备,运用LMS动态信号采集系统进行了试验台频率测定试验,将试验结果与该条件下试验台计算频率进行比较分析,验证了本文所设计的试验系统方案合理,技术指标满足试验要求。
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