一种钩子锁开、闭锁力与锁紧力关系试验装置的制作方法

1.本发明属于航空航天用部件的测试设备技术领域，特别适用于飞机发动机风扇罩等部位上的钩子锁的试验，具体地是涉及一种钩子锁开、闭锁力与锁紧力关系试验装置。


背景技术：

2.钩子锁是用于飞机发动机风扇罩等部位的部件，使用过程中锁钩需要调整规定的预紧力，在规定锁紧力状态下，锁体同时应满足标准要求的开、闭锁力。因此，在钩子锁技术要求中，需要检测其开、闭锁力与锁紧力的关系，并形成对应曲线。
3.目前国内、外标准不一，对该项试验方法没有具体的规定，目前均是各个公司根据不同情况设计简易的工装，来完成试验；例如：轴向锁紧力加载通过手持测力计实现，开、闭锁力通过试验人员手持测力计来实现，每调整一次轴向锁紧力，试验人员通过手持测力计测开、闭锁力。试验人员通过对记录的过程数据进行整理形成最终的报告，这种方法需要试验人员全程干预，效率低，由于手持测力计受操作人员的用力方法、手持方向等因素影响，不能真实体现出钩子锁的实际工作状况，最终影响试验数据的准确性。
4.因此，目前急需研制出一种能够实现自动加载轴向锁紧力及自动测试开、闭锁力，自动采集过程力值数据并可实时传输至计算机，实现过程力值数据自动分析的试验装置；但是，目前市面上还没有能实现这种试验工况的成熟装置，导致目前对钩子锁的开、闭锁力与锁紧力关系试验的有效性不够，测试效果并不理想，测试真实性以及通用性差，故需要解决这一问题。


技术实现要素：

5.本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种钩子锁开、闭锁力与锁紧力关系试验装置；本发明能够实现自动加载轴向锁紧力及自动测试开、闭锁力，自动采集过程力值数据并可实时传输至计算机，实现过程力值数据自动分析。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
7.本发明为一种钩子锁开、闭锁力与锁紧力关系试验装置，包括试验装置承载底板，试验装置承载底板上设置有试验单元与控制检测单元，试验单元与控制检测单元之间电连接；
8.所述试验单元包括被测试件钩子锁、气缸组件、传感器组件，被测试件钩子锁设置于气缸组件中间位置，传感器组件安装于气缸组件上；
9.所述气缸组件包括伸缩气缸、旋转气缸，旋转气缸的中间梁上方连接伸缩气缸，被测试件钩子锁设置于伸缩气缸的正下方；
10.所述传感器组件包括开锁力传感器、闭锁力传感器，开锁力传感器设置于伸缩气缸的伸出杆上，闭锁力传感器设置于旋转气缸的中间梁底部，闭锁力传感器与被测试件钩子锁的弹起端正对；位于被测试件钩子锁的弹起端前侧设置有预紧力传感器；
11.所述控制检测单元包括plc可编程控制器、开锁力传感器信号放大器、闭锁力传感
器信号放大器、预紧力传感器信号放大器，开锁力传感器通过开锁力传感器信号放大器与plc可编程控制器电连接，闭锁力传感器通过闭锁力传感器信号放大器与plc可编程控制器电连接，预紧力传感器通过预紧力传感器信号放大器与plc可编程控制器电连接；plc可编程控制器还分别与伸缩气缸、旋转气缸电连接。
12.作为本发明的另一种优选方案，所述试验装置承载底板上设置有两块平行放置的安装立板，每块安装立板内侧均设置有气缸夹装固定块，位于两气缸夹装固定块之间设置气缸组件，旋转气缸两侧固定于气缸夹装固定块上。
13.作为本发明的另一种优选方案，所述旋转气缸中间处下方的试验装置承载底板上设置有钩子锁安装座，被测试件钩子锁固定于钩子锁安装座上，预紧力传感器固定连接于钩子锁安装座上。
14.作为本发明的另一种优选方案，所述钩子锁安装座上设置有用于固定连接被测试件钩子锁的固定孔。
15.作为本发明的另一种优选方案，位于所述被测试件钩子锁的一侧设置有第一金属感应接近开关、第二金属感应接近开关，第一金属感应接近开关设置于被测试件钩子锁的弹起端侧方，第二金属感应接近开关设置于被测试件钩子锁的另一端侧方；第一金属感应接近开关、第二金属感应接近开关均与plc可编程控制器相连。
16.进一步地，第一金属感应接近开关、第二金属感应接近开关分别由第一开关固定架、第二开关固定架固定于试验装置承载底板上。
17.作为本发明的另一种优选方案，该试验装置还包括计算机，计算机与plc可编程控制器相连。
18.作为本发明的另一种优选方案，所述开锁力传感器、闭锁力传感器、预紧力传感器均采用压力传感器。
19.进一步地，所述开锁力传感器、闭锁力传感器采用压电式压力传感器。
20.本发明有益效果：
21.1、本发明所提供的一种钩子锁开、闭锁力与锁紧力关系试验装置，通过所设置的气缸组件、传感器组件与plc可编程控制器的配合以及plc可编程控制器与计算机之间的连接；能够实现自动加载轴向锁紧力及自动测试钩子锁开、闭锁力，自动采集过程力值数据并可实时传输至计算机，实现过程力值数据自动分析；为飞机使用钩子锁产品的安全可靠性提供了数据支持。
22.2、本发明的试验装置，成本低且通用性强，可模拟真实操作，提高了测试真实性；可有效测试，测试效果理想。
附图说明
23.图1是本发明一种钩子锁开、闭锁力与锁紧力关系试验装置的结构示意图。
24.图中标记：1为控制检测单元，2为安装立板，3为气缸夹装固定块，4为试验装置承载底板，5为钩子锁安装座，6为固定孔，7为被测试件钩子锁，8为闭锁力传感器，9为开锁力传感器，10为第一金属感应接近开关，11为伸缩气缸，12为第一开关固定架，13为第二开关固定架，14为旋转气缸，15为计算机，16为试验单元，17为预紧力传感器，18为第二金属感应接近开关，19为预紧力传感器信号放大器，20为开锁力传感器信号放大器，21为闭锁力传感
器信号放大器，22为plc可编程控制器，23为中间梁，24为弹起端。
具体实施方式
25.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.结合图1所示，本发明一种钩子锁开、闭锁力与锁紧力关系试验装置，包括试验装置承载底板4，试验装置承载底板4上设置有试验单元16与控制检测单元1，试验单元16与控制检测单元1之间电连接；通过所述试验单元16与控制检测单元1的配合，可实现对被测试件钩子锁7的开、闭锁力及锁紧力进行自动测试。
27.所述试验单元16包括被测试件钩子锁7、气缸组件、传感器组件，被测试件钩子锁7设置于气缸组件中间位置，传感器组件安装于气缸组件上；所述气缸组件包括伸缩气缸11、旋转气缸14，旋转气缸14的中间梁23上方连接伸缩气缸11，被测试件钩子锁7设置于伸缩气缸11的正下方；所述传感器组件包括开锁力传感器9、闭锁力传感器8，开锁力传感器9设置于伸缩气缸11的伸出杆上，闭锁力传感器8设置于旋转气缸14的中间梁23底部，闭锁力传感器8与被测试件钩子锁7的弹起端24正对；位于被测试件钩子锁7的弹起端24前侧设置有预紧力传感器17。
28.所述控制检测单元包括plc可编程控制器22、开锁力传感器信号放大器20、闭锁力传感器信号放大器21、预紧力传感器信号放大器19，开锁力传感器9通过开锁力传感器信号放大器20与plc可编程控制器22电连接，闭锁力传感器8通过闭锁力传感器信号放大器21与plc可编程控制器22电连接，预紧力传感器17通过预紧力传感器信号放大器19与plc可编程控制器22电连接；通过开锁力传感器信号放大器20、闭锁力传感器信号放大器21、预紧力传感器信号放大器19可以对开锁力传感器9所检测到的开锁力信号进行放大、闭锁力传感器8所检测到的闭锁力信号进行放大、预紧力传感器17所检测到的预紧力信号进行放大。
29.所述试验装置承载底板4上设置有两块平行放置的安装立板2，每块安装立板2内侧均设置有气缸夹装固定块3，位于两气缸夹装固定块3之间设置气缸组件，旋转气缸14两侧固定于气缸夹装固定块3上；所述旋转气缸14中间处下方的试验装置承载底板4上设置有钩子锁安装座5，被测试件钩子锁7固定于钩子锁安装座5上，预紧力传感器17固定连接于钩子锁安装座5上；所述钩子锁安装座5上设置有用于固定连接被测试件钩子锁7的固定孔6。
30.位于所述被测试件钩子锁7的一侧设置有第一金属感应接近开关10、第二金属感应接近开关18，第一金属感应接近开关10设置于被测试件钩子锁7的弹起端24侧方，第二金属感应接近开关18设置于被测试件钩子锁7的另一端侧方；第一金属感应接近开关10、第二金属感应接近开关18均与plc可编程控制器22相连；第一金属感应接近开关10、第二金属感应接近开关18分别由第一开关固定架12、第二开关固定架13固定于试验装置承载底板4上。
31.所述plc可编程控制器22还连接有计算机15，plc可编程控制器22将过程力值数据信息传输给计算机15，通过计算机15对过程力值数据自动分析。
32.所述开锁力传感器9、闭锁力传感器8、预紧力传感器17均采用压力传感器；优选地，所述开锁力传感器9、闭锁力传感器8采用压电式压力传感器。
33.具体地，所述闭锁力传感器8安装于旋转气缸14的中间梁23底部的中间处并与被
测试件钩子锁7的弹起端24正对，用于触发关闭被测试件钩子锁7，同时检测被测试件钩子锁7的闭锁力的大小。
34.具体地，所述开锁力传感器9安装于伸缩气缸11的伸出杆上并与被测试件钩子锁7的主体部分正对，用于触发打开被测试件钩子锁7，同时检测被测试件钩子锁7的开锁力的大小。
35.具体地，所述伸缩气缸11，由plc可编程控制器22控制，当旋转气缸14旋转到被测试件钩子锁7关闭状态后，此时伸缩气缸11的伸出杆触到被测试件钩子锁7开启部位，被测试件钩子锁7脱钩，旋转气缸14反旋转离开被测试件钩子锁7关闭状态位，由被测试件钩子锁7本身弹簧弹起从而打开被测试件钩子锁7，被测试件钩子锁7到开启最大角位置时，伸缩气缸11缩回伸出杆。
36.具体地，所述旋转气缸14，由plc可编程控制器22控制，plc可编程控制器22控制旋转气缸14进气正旋转或反旋转，用来关闭被测试件钩子锁7或不阻挡被测试件钩子锁7弹起打开。
37.具体地，所述预紧力传感器17，用来检测被测试件钩子锁7的实际预紧力；plc可编程控制器22控制伸缩气缸11、旋转气缸14的伸缩、正反向旋转动作，并接收处理开锁力传感器9、闭锁力传感器8、预紧力传感器17所检测到的闭锁力信号、开锁力信号、预紧力信号以及接收处理第一金属感应接近开关10、第二金属感应接近开关18所检测到的开关信号。
38.具体地，所述第一金属感应接近开关10，作为被测试件钩子锁7起点判断，有效检测距离为0-4mm，被测试件钩子锁7由于是金属材料制成，当被测试件钩子锁7关闭或打开时，都会经过第一金属感应接近开关10检测区，第一金属感应接近开关10检测到后送出开关信号给plc可编程控制器22，作为被测试件钩子锁7正常开闭或故障的判断。
39.具体地，所述第二金属感应接近开关18，作为被测试件钩子锁7弹起最大角位置判断，有效检测距离为0-4mm，被测试件钩子锁7由于是金属材料制成，当被测试件钩子锁7打开弹起到最大角位置或从最大角位置关闭时，都会经过第二金属感应接近开关18检测区，第二金属感应接近开关18检测到后送出开关信号给plc可编程控制器22，作为被测试件钩子锁7正常开闭或故障的判断。
40.本发明通过所设置的传感器组件与气缸组件的配合，可自动采集在一定锁紧力状态下，被测试件钩子锁7的开、闭锁力，所测得的过程力值数据可实时传输至计算机15，可实现数据的自动记录；通过计算机15可以实时显示开锁、闭锁频率、力值大小等数据信息，并自动记录每次开锁、闭锁力大小及对应锁紧力，数据可存储并导出；最终实现了模拟钩子锁在飞机风扇罩实际安装受力情况，使得测试的结构更加真实，测试效果更理想，且操作也相对简单，通用性强，使得通过本发明试验装置所能实现的试验方法更科学合理。
41.可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。