自行式飞机荷载模拟加载车

本发明涉及飞机载荷模拟，尤其涉及自行式飞机荷载模拟加载车。

背景技术：

1、飞机在起降和滑跑时，飞机的主轮会对路面产生极大的载荷。在研究机场道面时，需要考虑飞机荷载对道面结构和材料的影响，从加载角度考虑，做实验时最理想的方法是直接让真实飞机通行给道面加载，但是飞机的调动是十分困难的事情，涉及到成本、安全、场地等一系列问题。如何既能得到飞机的近似加载效果，又方便价廉，是目前亟待解决的一个问题。

2、公开号为cn 113232885 b的发明专利中公开了一种模拟飞机加载车，包括载重系统、车架系统、升降液压系统和电子检测系统；载重系统与车架系统可拆卸连接，且载重系统可以通过装配不同质量的配重块模拟不同承载能力的飞机在滑跑时对地面施加的载荷；车架系统包括车体大梁框架、导向柱、牵引转向前轴和牵引后轴，车架系统通过导向柱与载重系统连接，牵引转向前轴使整车具有转向、行驶、刹车等功能；牵引转向前轴上安装有液压泵站和电子检测系统，升降液压系统安装在所述车体大梁框架上，且液压泵站为所述升降液压系统提供动力。该模拟飞机加载车可以模拟计算飞机在滑跑时对地面施加的载荷，且整车左右对称设计，重心基本无偏载。但是该模拟飞机加载车在使用时仍存在一些需要改进的地方：具体表现在：

3、(1)结构设计方面：①此加载车设计重心过高，稳定性和安全性不足，并且超过一般叉车提升高度，只能使用吊车进行配重块装载。②此加载车设置四个辅助轮，理论上当道面较为平整时，加载箱体通过四个导向柱可上下运动，将加载荷载完全传递到加载轮上，四个辅助轮承担的荷载很小，但实际运行中，待加载道面往往会存在轮辙等不平整，当此加载车运行到此处时，容易发生四个导向柱不同步运动，即加载车箱体会发生倾斜，此时辅助轮将承担很大荷载，而加载轮上荷载将会变小，不满足加载需求；而且当道面轮辙较深，还会出现加载车箱体倾斜卡滞现象(即使加载车驶离轮辙区域，到达平整道面，加载车箱体仍无法水平)，严重影响试验效果。③加载车自身为三轴结构，且不带动力，需要用装载机等机械牵引，加上牵引车的两轴，一共是五轴车，车体系统整体长度很长，转弯半径巨大，对加载场地限制很大，而且倒车时很难控制保证车沿直线行驶。④加载轮设置在加载箱体下方，如需更换加载轮需要将所有配重块卸除后将箱体顶升，让加载轮悬空，然后卸下加载轮更换其他加载轮；但即使将加载箱体提升到最顶端，其下方换加载轮的空间仍然很小，一般加载轮及其配套的转接架很重，可达几百公斤重，人工无法操作，需叉车等机械配合，这么小的操作空间会造成换加载轮工作十分繁琐困难。

4、(2)实际使用方面：①此加载车不带动力，开展加载试验时需要临时协调装载机等牵引车，在不同地区开展加载试验时有时牵引车并不好找；且不同型号的装载机其挂钩位置不同，主要是高度不同，经常会出现其高度同加载车牵引架高度不同，这样会增大加载车牵引难度。②由于不带动力，在进行转运时，此加载车无法自行上下平板车，必须在装车和卸车时分别协调吊车，且装载配重块时同样需要协调吊车，自我保障能力很差，给试验带来很大的难度；③原加载车仅能采集竖向荷载，此加载车可采集加载轮上三向荷载。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种自行式飞机荷载模拟加载车，该模拟加载车能够提供加载轮安装与配重平台，通过安装实际飞机主起落架机轮(即加载轮)，采用配重块按机轮实际承担荷载进行配重，并自带动力以模拟加载轮直线行驶时对道面的加载效果，过程中能够同步采集加载轮的速度及其承担的水平荷载、侧向荷载和竖向荷载。此外，该模拟加载车依托动力系统自行牵引运行，依托吊机自行装卸配重块，仅设置两个辅助轮，全车仅两个轴，转弯半径能控制在10米以内，结构设计紧凑。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、自行式飞机荷载模拟加载车，包括动力系统、加载系统和监测系统，所述加载系统包括用于安装加载轮的载重大梁，所述载重大梁的两侧对称设有两个用于避免整车侧翻和保证加载轮承载力恒定的弹簧偏心辅助轮，且所述载重大梁的左右两侧分别设有两个用于对加载系统高度进行调节的手摇支腿。

4、进一步的，所述载重大梁内还设有若干配重块，且所述载重大梁上设有用于装配所述配重块的吊机。

5、进一步的，所述弹簧偏心辅助轮包括辅助轮和用于安装所述辅助轮胎的辅助轮安装架，所述辅助轮安装架与所述载重大梁的腹板连接。

6、进一步的，所述辅助轮安装架包括安装在所述载重大梁上的第一辅助轮支架和第二辅助轮支架，所述第一辅助轮支架的底部设有l型的第三辅助轮支架，所述辅助轮安装在所述第三辅助轮支架上，所述第二辅助轮支架与所述第三辅助轮支架之间连接有悬架弹簧。

7、进一步的，所述第三辅助轮支架上与所述第二辅助轮支架相对应的位置处设有u型的悬架弹簧连接耳座，所述悬架弹簧的顶部和底部分别与所述第二辅助轮支架和悬架弹簧连接耳座对应连接。

8、进一步的，所述第一辅助轮支架、第三辅助轮支架和载重大梁之间通过辅助轮转动轴连接，所述辅助轮转动轴与所述载重大梁转动连接。

9、进一步的，所述动力系统上设有转向油缸，所述载重大梁上设有与所述动力系统连接的牵引块，以及与所述转向油缸连接的液压缸连接支耳。

10、进一步的，所述配重块的侧边设有两个连接把手，且所述配重块的顶部设有凸起块，底部设有与所述凸起块相对应的凹陷孔。

11、进一步的，所述监测系统包括速度传感器、两个放大器、无纸记录仪和两个三分量力传感器，两个所述三分量力传感器分别通过对应的放大器与无纸记录仪连接，所述速度传感器也与无纸记录仪连接。

12、进一步的，所述载重大梁的底板上设有两个用于安装所述三分量力传感器的三维力传感器连接板，两个三维力传感器连接板分别位于所述加载轮的两侧，所述速度传感器安装在其中一个三维力传感器连接板上。

13、本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的改进之处在于，

14、1、本发明的模拟加载车结构紧凑，相较于现有的模拟加载车，加载系统的高度降低至1513mm，安全性和稳定性显著得到提高，自带吊机装置，可自行装卸配重块。

15、2、本发明中的模拟加载车减少了辅助轮的数量，仅有两个辅助轮，且辅助轮与加载轮同轴，即使加载道面出现较大不平整，也不会出现辅助轮分担较大荷载的情况，能始终保持加载荷载主要都在加载轮上。

16、3、本发明中的模拟加载车辅助轮和加载轮同轴，加上牵引车一轴，全车仅两轴，操作简单，转弯半径小，可控制在10米以内，且很容易进行转向、前进、后退等操作。

17、4、本发明中的模拟加载车，配重块位于加载轮的两侧，加载轮更换方便，可使用自带的吊机辅助进行装卸，无需借助外在工具。而且本发明中的模拟加载车在更换加载轮时，使用自带的吊机卸掉所有配重块，让加载车空载，然后在辅助轮下放置两个垫块，加载车前进，辅助轮驶上此垫块，则加载轮将悬空。这时加载轮不受力，卸掉加载轮和三维力传感器连接板，更换新的加载轮即可。

18、5、本发明中的模拟加载车在配件部分还包括自带的爬梯，结合该加载车自带的动力系统，可以自行上下平板车便于转运，爬梯为分离式结构，一方面是可以降低爬梯的重量，方面装卸，另一方面是拆卸后的爬梯在转运过程中可以方便放置在加载车下方，不占用额外空间，在转运到新的实验地点后自我保障能力高，无需借助额外的装备。

19、6、本发明中的模拟加载车监测系统包括速度传感器和两个三分量力传感器，可在试验过程中能够同步采集加载轮的速度及其承担的水平荷载、侧向荷载和竖向荷载。

20、7、本发明中的模拟加载车设置有两个弹簧偏心辅助轮，当汽车正常行驶未发生侧倾时，单侧悬架弹簧压缩，为加载车提供支撑力，当加载车发生侧倾且侧倾角度低于6°时，单侧悬架弹簧的压缩量增加，另一侧悬架弹簧的压缩量减少，且增加量和减少量相等，即，单侧悬架弹簧增加的支撑力与另一侧悬架弹簧减少的支撑力相等，能够使加载轮的承载力为恒定值。