航空发动机试车台推力测量系统的校准.pdf

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1、·18·航空发动机试车台推力测量系统的校准杨晓。王欢(中国飞行试验研究院发动机所，陕西西安710089)黧准方籀出l中寝准黧和动态撵准的方法有效的i封除量谖差蕊纛高鳓斌孝蛾jl≯_-_≯一ju一。中囱分类号!=3_l-j建献审杀谚酒0受{章§商粤：1卿06886t砸2燃；_00_D4lIl_一试验前将发动机固定在动架上，连接各个测试线路、0引言管路。试验开车时，动架在发动机推力的作用下，沿轴向涡轮喷气、涡轮风扇发动机，在定型试验阶段要经过有微小的移动，并与定架上的标准传感器形成相互作用反复的台架试验，航空发动机的推力是鉴定其合格与否的力，利用此移动测

2、力系统和定架上的传感器来显示发动机重要参数，为了测量其在各个工作状态时的推力，必须建工作时推力大小。立一套精准的发动机试车台测力装置。。通常发动机动架和定架之间，早期使用连杆连接，如图1所示，从试车台包含定架、动架、控制系统、测试系统和校准装置图可以看出吊挂在滚珠轴承铰链接头上的系统，结构复等。试验中，发动机的推力测量直接关系到发动机的整机杂，且对加工精度要求高；其次，试验时，在吊挂的铰链接性能，而影响到推力测量精度的主要因素就是发动机的推头和限制测力平台横向移动的装置上会产生相对较大的力校准。摩擦，影响试验测量精度。现今的试车台，将动、静架间的推力

3、测试系统主要由推力传感器及指示仪(或数采)连接进行了改进，使用了弹簧片连接，见图2所示。该方等系统组成。试验时，动架在发动机推力作用下给定架法经济可靠，使用方便，且加工精度相对较高。一个轴向力，从而通过推力传感器来得到发动机的推力。测力装置必须满足如下要求：a)测力装置保证在高灵敏的状况下，且系统综合误差不超过0．5％：b)动、静架的强度、刚性足够满足试车；c)避免对发动机产生附加气动力；d)前后弹簧片始终保持拉应力，以免在铅垂方向失稳；1支架；2．传力摇臂；3~14．拉杆；5r字形摇臂；6连杆；7连杆下面的销子；8螺栓；9连杆上面的销子；l0发动机

4、阎定支架；11铰链接头；12．第=i支点接头；13第三支点拉杆；14维护平台。e)试验过程中不应产生发动机在使用(飞行)中没有的作用因素(如进气畸变、燃气回流)。图1连杆上固定测力平台吊架的测力装置结构1试车台架在测力时动架依靠弹簧片的弹性变形，把发动机的推力变成动架的纵向微弱的移动。利用这个纵向的移动·19·经测力计变成液压或电信号传到仪表显示发动机的推力平时校准时使用大小。由于使用了弹簧片，消除了台架的横向位移。因平行加载校准，此，减少了推力测量误差。该平行加载校准液压加载阀门测力计加载器标准测力计弹簧片系统是经过中心加载校准修正过的。具体校准方

5、法如图3、图4所示。先用一个图3推力中心校准的预校水箱模拟发动机重量，装于试车台动架上初校。然后使用发动机图2用弹簧片连接的推力校准系统进行中心校准。为保证推力测量的准确性，台架的设计、加工和安装在整个的都有较高的精度要求，特别是弹簧片，要求严格的平面度推力校准中，使和平行度等形位公差。用了一台高精度推力传感器相对动架中心线水平对称安装，且相互的标准传感器来图4推力中心校准平行，其安装座保证足够的刚性。校准装置一般采用的是标定动架的作用液压加载形式。传感器和校准装置的安装精度越高，测力，通过工作传感器的电压信号来反应发动机的推力。量精度越高。在对台架

6、静校时，首先要得到推力校准拟合曲线。分别给工作传感器加载10％的预紧力，消除传感器2推力系统静校之间的间隙，然后使用液压反复加载，消除测力装置的残0对于发动机试车台测力系统精度，主要靠测力装置余内应力，最后再按照。∞∞的校准装置部分来保证。早期使用的是砝码加载校准系校准点给加载器加载～统，这种校准装置误差相对较大，主要表现在对校准装置相应的力，从小到大依∞的杆的加工精度要求高，砝码的标准确定，各支点刀口的∞图5次递增直到满量程，最量～安装精度等。目前这种校准装置已被液压自动加载的校后使用加载和测量结’40准系统所取代，见图2所示，这一系统除动架、定架

7、外，主果进行拟合，得到推力20鲫要由液压自动标准加载器，标准测力计，液压加载器、测力测量值F和标准力∞计、自动记录和显示仪表组成。使标准力和测力传感器同的拟合曲线(标准力轴，又称平行加载校准，从而提高测力系统的测量精度。就相当于发动机开车但是在校准时，标准力源(校准传感器及加载器)传时的推力)。如图5所示。到工作测力传感器的传递线路和发动机开车时由发动机=6×F+a(1)产生的推力传到工作传感器的传力路线是不一致的，测得式中：为推力加载值；的发动机推力还有差异。假如校力传感器能安装在发动F为推力测量值；机中心线上就能够消除这一误差。目前又使用了中心加

8、a：一o．19957：载校准方法能够解决这一矛盾，提高校准精度。b=1．00487。对于中心加载这一方法，由