摆杆机构风载模拟试验的初步研究

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1、2013年第3期导弹与航天运载技术No.32013总第326期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.326文章编号：1004-7182(2013)03-0027-04DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20130308摆杆机构风载模拟试验的初步研究赵海，高亚东，杜宗禄（北京航天发射技术研究所，北京，100076）摘要：对摆杆机构风载模拟试验进行初步研究，提出一种模拟摆杆机构实际风载的试验方法，即通过摆杆竖立上下摆动模拟稳变风载，反向增加加载油缸模拟瞬变

2、风载。通过试验验证了该方法简单、成本较低且合理可行，可作为后续相关产品模拟风载试验的参考。关键词：摆杆机构；风载；试验中图分类号：V416.5文献标识码：APreliminaryStudyontheWindLoadSimulationTestofRockerMechanismZhaoHai,GaoYadong,DuZonglu(BeijingInstituteofSpaceLaunchTechnology,Beijing,100076)Abstract:Thewindloadsimulation

3、testofrockermechanismisstudiedpreliminarilyinthispaper,andatestmethodofsimulatingtheactualwindloadofrockermechanismisputforward,namely,simulatingtheconstantwindloadbyswingingtherockerupanddownandsimulatingthetransientwindloadbyincreasingtheloadingcyl

4、inderinreversedirection.Thetestprovesthatthemethodissimple,low-cost,reasonableandpracticable,andcanbetakenasthereferenceforfollow-upwindloadsimulationtestsofrelevantmechanisms.KeyWords:Rockermechanism;Windload;Test0引言杜绝发生失速现象，同时为了验证摆杆机构各分系统摆杆机构作为运载火箭

5、地面保障系统的重要设备的协调性，应进行摆杆样机试验。之一，用于承载火箭用的加注管路、用气管路、控制电缆、空调管路等，起到了地面与火箭之间的连接脐带作用。由于火箭的各种气液补给一般在发射窗口前1~2min左右才终止，摆杆机构则需要在这1~2min之内安全可靠地快速摆开，否则将导致发射推迟或发射终止。图1为某摆杆结构示意图。摆杆主体为桁架结构，配置有摆杆电气系统和液压系统，工作时通过液压油缸驱动齿条，齿条带动安装在主轴上的齿轮完成摆杆的水平摆动。摆杆设计时主要考虑的载荷有自重载荷、工作载荷、风载荷、

6、惯性载荷、引射气流的载荷等等。图1某摆杆结构示意图根据火箭工作时的环境风速，计算摆杆的风载荷。自重载荷指结构本身的自重，可通过1∶1样机模由于风速的不稳定性，摆杆风载的方向和幅度时刻会拟实现；工作载荷主要指摆杆上布置的各种加注管道、发生变化。为了保障摆杆机构在摆开过程中的安全性气管路、电缆及各种连接机构的重量，可以在摆杆样和运动平稳性，避免摆杆承受较大的加速度冲击，更机上通过增加配重和工装来模拟，较易实现；惯性载收稿日期：2012-02-20；修回日期：2012-03-20作者简介：赵海（197

7、4-），高级工程师，主要研究方向为航天运载器地面设备总体设计28导弹与航天运载技术2013年[2]荷主要指驱动装置启动和制动时产生的惯性载荷，可表1单片结构的风力系数C以通过1∶1样机模拟实现；风载荷由于存在稳变风载、结构形式C型钢制成的平面桁架（充实率ψ=0.3～0.6）1.6瞬变风载等，模拟起来较为困难，本文将针对风载模l/h51.3拟进行重点阐述，提出较为有效的解决办法。（l为结构101.4型钢、钢板、型钢梁、或构件长201.6钢板梁和箱形度，m；h301.71风载荷计算原理截面构件为迎风

8、面401.8[1]根据相关文献，按与运动方向相反的方向作用到高度，m）501.92摆杆上，其计算公式为qd<11.3（q为计算≤31.2Pfh=∑CKqA（1）风压，71.0圆管与管结构2式中C为风载体形系数（见表1）；Kh为高度修正系数N/m；d为100.92管子外径，（见表2）；q为标准风压值，工作风压值取150N/m，≥130.7m）22非工作风压值取600N/m；A为迎风面积，m。封闭司机室、机房、平衡重、钢丝绳、物品1.1～1.2[2]表2风压高度变化系数Kh值离地（海）面高度/m<1