個腰形通孔(或稱長孔)28,腰形通孔28的作用， 是供連接放大梁3與底座1的螺栓穿過，W在調整放大梁3的一階彎曲頻率時，能夠不用拆除 螺栓而直接進行調整。例如，穿過通孔29、通孔30、通孔31，分別梓入螺紋孔8、螺紋孔9、螺紋 孔10的Ξ根螺栓，穿過同一腰形通孔28,而腰形通孔28的縱向長度則大于螺紋孔8和螺紋孔 10的間距，可方便進行右調節墊塊2與左調節墊塊7之間間距的調整，不用拆除螺栓，增加了 試驗效率。
[0037] 本實用新型的夾具裝置，并不局限于使用螺栓孔作為上固定件，與放大梁3進行固 定。且連接放大梁3與底板1的連接件也不局限于是螺栓。
[0038] 如圖6所示，放大梁3上有12個通孔(通孔29、通孔30、通孔31、通孔34、通孔35、通孔 36、通孔37、通孔38、通孔39、通孔42、通孔43、通孔44 )，如圖6所示，用螺栓通過放大梁3上的 12個通孔、右調節墊塊2和左調節墊塊7上的腰形通孔28W及底板1上的6個螺紋孔將放大梁 3、右調節墊塊2、左調節墊塊7W及底板1連接，形成梁結構。本實用新型的夾具裝置，并不局 限于使用通孔作為底板固定件，與底板1進行固定。
[0039] 如圖6所示，放大梁3上有4個螺紋孔(螺紋孔32、螺紋孔33、螺紋孔40、螺紋孔41)， 用螺栓通過放大梁3上的螺紋孔將試驗件葉片4、上壓板5及下壓板6固定在放大梁3的上表 面。
[0040] 在進行試驗時，需先進行調試，可通過頻率測試設備，例如信號發生器等，獲取試 驗件葉片4的一階彎曲頻率fiW及放大梁3的一階彎曲頻率f2,其中，右調節墊塊2和左調節 墊塊7上開有腰形通孔28,通過調節右調節墊塊2和左調節墊塊7之間的距離，改變放大梁3 的一階彎曲頻率f2,直至放大梁3的一階彎曲頻率f2與試驗件葉片4 一階彎曲頻率fi相同或 者相差1%，也即
夾具裝置頻率調試結束。一階彎曲頻率也稱一階模態彎曲頻 率。
[0041] 上述的調整是在固定好各螺栓W后進行的。由于是沿腰形通孔28的縱向移動調節 墊塊2、7,因此免除了拆裝螺栓的工序，增加了試驗效率。在頻率調整后調節墊塊2、7的端部 不一定與放大梁3的端部對齊，但調節墊塊2、7優選的是左右對稱的設置于試驗件葉片4的 兩側。可在放大梁3上設置長度刻度或貼設標尺，W便于提高頻率調整的效率。
[0042] 而調節墊塊2、7在圖1中上下方向的長度大于或等于放大梁3在該方向的長度，W 保證對放大梁3的有效支撐。
[0043] 試驗時，在試驗件葉片4的一階彎曲頻率的共振頻率下進行，振動臺的激勵載荷 傳遞至試驗件葉片4過程中，由于放大梁3的一階彎曲頻率f2與試驗件葉片4的一階模態彎 曲頻率fi基本重合，此時放大梁3同時發生共振，于是試驗件葉片4上的振動響應被放大，并 可W較輕松地使試驗件葉片4發生疲勞破壞，通過分析某型號航空發動機離屯、葉輪單個葉 片高周疲勞試驗數據，在振動臺最大推力的60%激勵下進行試驗時，試驗件葉片4上的振動 響應放大了 10倍并產生疲勞破壞。
[0044] 本實用新型的航空發動機離屯、葉輪葉片高周疲勞試驗裝置，進行航空發動機離屯、 葉輪單個葉片高周疲勞試驗的試驗原理是使懸臂固持狀態下的測試件葉片4在一階彎曲共 振頻率下大振幅振動，讓測試件葉片4最危險截面處產生大應力疲勞裂斷。激振力由本實用 新型的航空發動機離屯、葉輪葉片高周疲勞試驗裝置的電動振動臺提供，活動臺面與夾具裝 置的質量遠大于試驗件葉片4的質量，用可調頻的電磁激振力激振活動臺面，當激振力的頻 率大致等于試驗件葉片4的自振頻率時，活動臺面與夾具裝置基本上不動，而試驗件葉片4 可在所要求的振幅下進行恒幅振動。調整本實用新型的航空發動機離屯、葉輪葉片高周疲勞 試驗裝置的功率放大器輸出能量的大小來調節試驗件葉片4的振幅，使其保持穩定，直到產 生疲勞裂紋止。
[0045] 因此通過本實用新型實施例的夾具裝置，可W讓振動臺不在最大推力下進行滿負 荷試驗情況下就能讓葉片獲得足夠的振動響應從而使葉片發生疲勞破壞。
[0046] 應理解，W上描述的多個示例可沿多個方向（如傾斜、顛倒、水平、垂直，等等)并且 W多個構造被利用，而不背離本實用新型的原理。附圖中示出的實施例僅作為本實用新型 的原理的有效應用的示例而被示出和描述，本實用新型并不限于運些實施例的任何具體的 細節。
[0047] 當然，一旦仔細考慮代表性實施例的W上描述，本領域技術人員就將容易理解，可 對運些具體的實施例做出多種改型、添加、替代、刪除W及其他變化，并且運些變化在本實 用新型的原理的范圍內。因此，前面的詳細描述應被清楚地理解為是僅W說明和示例的方 式來給出的，本實用新型的精神和范圍僅由所附權利要求書及其等同物限定。
【主權項】
1. 一種夾具裝置，用于航空發動機離心葉輪葉片高周疲勞試驗，其特征在于，所述夾具 裝置包括： 葉片固定裝置； 底板，所述底板上設置有上固定件和用于將所述底板固定于振動臺的下固定件； 放大梁，所述放大梁上與所述上固定件對應的位置設置有用于將所述放大梁固定于所 述底板的底板固定件，所述葉片固定裝置將試驗件葉片固定于所述放大梁的上表面； 連接件，通過所述底板固定件和上固定件以將所述放大梁固定于所述底板；以及 一對調節墊塊，墊設于所述放大梁和所述底板之間，且分別位于所述試驗件葉片的兩 側，每一所述調節墊塊上設置有腰形通孔，多個所述連接件穿過同一所述腰形通孔，且各所 述連接件之間的最大距離小于所述腰形通孔的縱向長度。2. 如權利要求1所述的夾具裝置，其特征在于，一對所述調節墊塊的間距為使得所述放 大梁的一階彎曲頻率與所述試驗件葉片的一階彎曲頻率相同或相差1%的間距。3. 如權利要求2所述的夾具裝置，其特征在于，所述放大梁上設置有長度刻度或貼設有 標尺。4. 如權利要求1所述的夾具裝置，其特征在于，所述連接件為螺栓。5. 如權利要求3所述的夾具裝置，其特征在于，所述葉片固定裝置包括上壓板和下壓 板，所述上壓板和所述下壓板的四個角部對應位置均設置有通孔。6. 如權利要求1所述的夾具裝置，其特征在于，所述下固定件為螺栓孔，所述上固定件 為螺紋孔。7. 如權利要求5所述的夾具裝置，其特征在于，所述放大梁的上表面設置有與所述上壓 板的通孔、所述下壓板的通孔位置對應的螺紋孔。8. 如權利要求1所述的夾具裝置，其特征在于，所述一對調節墊塊左右對稱的設置于所 述試驗件葉片的兩側。9. 如權利要求1所述的夾具裝置，其特征在于，所述底板固定件為通孔。10. -種航空發動機離心葉輪葉片高周疲勞試驗裝置，其特征在于，所述航空發動機離 心葉輪葉片高周疲勞試驗裝置具有權利要求1-9任一所述的夾具裝置。
【專利摘要】本實用新型公開了一種航空發動機離心葉輪葉片高周疲勞試驗裝置及其夾具裝置，夾具裝置包括葉片固定裝置、底板、放大梁及一對調整墊塊；底板上設置有上固定件和用于將底板固定于振動臺的下固定件；放大梁上與上固定件對應的位置設置有底板固定件，葉片固定裝置將試驗件葉片固定于放大梁的上表面；通過底板固定件和上固定件將放大梁固定于底板；一對調節墊塊墊設于放大梁和底板之間，且分別位于試驗件葉片的兩側，每一調節墊塊上設置有腰形通孔，多個連接件穿過同一腰形通孔且各連接件之間的最大距離小于腰形通孔的縱向長度。本實用新型可在振動臺推力范圍內使得葉片滿足疲勞破壞的要求。
【IPC分類】G01M13/00, G01M7/02
【公開號】CN205300883
【申請號】
【發明人】楊偉新, 王平, 雷沫枝
【申請人】中國航空動力機械研究所
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月13日