一种螺旋桨桨叶中部疲劳试验件根部加固结构的制作方法

1.本实用新型涉及螺旋桨技术领域，更具体的说是涉及一种螺旋桨桨叶中部疲劳试验件根部加固结构。


背景技术：

2.现有技术cn110884686 a，公开了一种直升机桨叶翼型段疲劳试验件的改造方法，包括：将桨叶根部段截断至试验所要求的长度；去除桨叶根部截断部位内的泡沫，并填充短切玻璃纤维混合物，对短切玻璃纤维混合物和桨叶的蒙皮进行加热固化；在桨叶根部截断部位的蒙皮外表面铺设大梁带，并用玻璃布进行包裹；包裹之后，对玻璃布、大梁带和桨叶根部截断部位的蒙皮进行加热固化；在铺设大梁带的区域相对的两侧加装夹板，完成疲劳试验件的改造。该现有技术针对疲劳试验时某些桨叶根部区域载荷相较于桨叶翼型段考核区域载荷明显增大的桨叶翼型段试验，完成桨叶翼型段试验件等效性分析，设计桨叶翼型段试验件，解决此类桨叶根部区域提前破坏而桨叶翼型段未能充分考核的问题。
3.但是，针对现有的由金属桨根外套(材质为结构钢)和复合材料桨身(由碳纤维布、玻璃纤维布和树脂组成)连接构成螺旋桨桨叶中部疲劳试验件，上述方法并不适用。而在金属桨根外套和复合材料桨身连接区域为桨叶承载薄弱区域在此区域连接部位由于刚度变化急剧，使得桨叶根部承载能力弱，而为加快螺旋桨桨叶中部疲劳试验件的疲劳试验的进度，往往会加大载荷，进而会造成桨叶承载薄弱区域即桨叶根部非考核部位断裂，最终导致疲劳试验提前终止，降低了疲劳试验效率。
4.因此，如何提供一种能够使桨叶根部可以承载较大载荷，进而可以加快桨叶中部试验进度，减少试验循环次，提高试验效率的螺旋桨桨叶中部疲劳试验件根部加固结构是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种能够使桨叶根部可以承载较大载荷，进而可以加快桨叶中部试验进度，减少试验循环次，提高试验效率的螺旋桨桨叶中部疲劳试验件根部加固结构。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种螺旋桨桨叶中部疲劳试验件根部加固结构，包括：
8.夹紧箍，所述夹紧箍夹紧在金属桨根外套与复合材料桨身的连接位置处；
9.复合材料加固铺层，所述复合材料加固铺层置于所述夹紧箍内，且包裹于所述连接位置处。
10.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种螺旋桨桨叶中部疲劳试验件根部加固结构,该种结构形式的复合材料加固铺层和夹紧箍可以实现刚度逐渐过渡，消除了桨叶根部的应力集中，能够使桨叶根部可以承载较大载荷，避免了桨叶中部大载荷对桨叶根部的影响，提高了疲劳试验效率，该种加固结构具有极大的实际应
用价值。
11.进一步的，所述夹紧箍为不锈钢材质，其硬度不大于hrc32，所述夹紧箍一端与所述金属桨根外套外壁之间为过盈配合，其配合面长度l1不小于15mm。
12.采用上述技术方案产生的有益效果是，使得夹紧箍能够稳固的夹持在金属桨根外套上，避免在试验过程中，因加载力而震动使夹紧箍产生松动，影响试验件根部加固的稳定性，保证了试验顺利的进行。
13.进一步的，所述复合材料加固铺层与所述复合材料桨身经加热固化为一体。
14.采用上述技术方案产生的有益效果是，提高复合材料加固铺层与复合材料桨身的稳固性，避免复合材料加固铺层产生松脱，影响加固效果。
15.进一步的，所述复合材料加固铺层为短切玻璃纤维布和环氧树脂经固化而成。
16.采用上述技术方案产生的有益效果是，短切玻璃纤维布具有很好的韧性和抗张性，且冲击强度高，而环氧树脂粘结力强，机械强度高，二者固化形成的复合材料加固铺层可以实现试验件根部刚度逐渐过渡，消除桨叶根部的应力集中。
17.进一步的，所述复合材料加固铺层的厚度不小于5mm，长度l2不小于150mm。
18.采用上述技术方案产生的有益效果是，保证复合材料加固铺层在连接位置处具有足够长作用面积，保证桨叶根部的加固效果。
19.进一步的，所述夹紧箍包括：夹紧在所述连接位置处的上夹紧箍和下夹紧箍，所述上夹紧箍的两相对外壁上均固定有第一连接侧耳，所述下夹紧箍的两相对外壁上均固定有第二连接侧耳，所述第一连接侧耳与所述第二连接侧耳通过螺栓固定连接。
20.采用上述技术方案产生的有益效果是，便于夹紧箍的拆装。
21.综上，本实用新型的加固结构可以加强桨叶根部的受力情况，包括桨叶离心弯矩、离心扭矩、气动扭矩、气动力等。加固结构安全性好，在桨叶中部可以加载较大载荷，完全满足桨叶中部疲劳试验的要求。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型提供的一种螺旋桨桨叶中部疲劳试验件根部加固结构的结构示意图。
24.图2为夹紧箍的结构示意图。
25.图3为上夹紧箍的俯视结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.参见图1-图3，本实用新型实施例公开了一种螺旋桨桨叶中部疲劳试验件根部加固结构，包括：
28.夹紧箍1，夹紧箍1夹紧在金属桨根外套2与复合材料桨身3的连接位置4处；
29.复合材料加固铺层5，复合材料加固铺层5置于夹紧箍1内，且包裹于连接位置4处。
30.其中，夹紧箍1为圆筒状，其壁厚为3-6mm，其长度不小于100mm，优选100-300mm，其材质为不锈钢材质，其硬度不大于hrc32，夹紧箍1一端与金属桨根外套2外壁之间为过盈配合，其配合面长度l1不小于15mm，优选15-30mm，夹紧箍1另一端夹持在复合材料加固铺层5上。这样使得夹紧箍能够稳固的夹持在金属桨根外套上，避免在试验过程中，因加载力而震动使夹紧箍产生松动，影响试验件根部加固的稳定性，保证了试验顺利的进行。
31.参见图1，在上述实施例中，夹紧箍1一端与金属桨根外套2外壁之间为过盈配合，具体的夹紧箍1的一端内壁上具有凸缘(未标出)，凸缘与金属桨根外套2外壁之间为过盈配合，凸缘的长度为l1。
32.为了提高复合材料加固铺层5对复合材料桨身的加固效果，本实用新型的复合材料加固铺层5与复合材料桨身3经加热固化为一体。
33.复合材料加固铺层5为短切玻璃纤维布和环氧树脂经固化而成，具体的，复合材料加固铺层5可以以夹紧箍为模具进行固化，无需额外设置固化模具，降低生产成本。并且复合材料加固铺层5的径向弯曲模量不低于22gpa，径向和纬向压缩模量均不低于22gpa，且复合材料加固铺层5与夹紧箍1内壁完全贴合，保证桨叶根部的加固效果。
34.复合材料加固铺层5的厚度不小于5mm，优选5-8mm，长度l2不小于150mm，优选150-250mm。这样保证复合材料加固铺层在连接位置处具有足够长作用面积，保证桨叶根部的加固效果。
35.参见图2，夹紧箍1包括：夹紧在连接位置4处的上夹紧箍11和下夹紧箍12，上夹紧箍11的两相对外壁上均固定有第一连接侧耳111，下夹紧箍12的两相对外壁上均固定有第二连接侧耳121，第一连接侧耳111与第二连接侧耳121通过4个m6螺栓固定连接。
36.该种结构形式的复合材料加固铺层和夹紧箍可以实现连接位置处的刚度逐渐过渡，消除了桨叶根部的应力集中，该加固结构可增加原结构承载能力的150％,桨叶中部疲劳试验效率可以提升6倍。
37.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
38.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。