【航空工业行业标准(HB)】 涡轮喷气发动机试车台架推力测量系统校准

中华人民共和国航空工业标准
HB 6882-93
涡喷涡扇发动机试车台架
推力测量系统校准
199406-01 发布
中国航空工业总公司
1994—06—01实施
中华人民共和国航空工业标准
涡喷涡扇发动机试车台架
推力测量系统校准
1主题内容与适用范围
1.1主题内容
HB 6882--93
本标准规定了露天、室内涡喷涡扇发动机试车台架推力测量系统校准的技术要求和方法。1.2适用范围
本标准适用于涡喷涡扇发动机试车台架推力测量系统的校准。2引用标准
GB5603
GJB721
JJG1001
3术语和符号
3.1术语
3.1.1定架
负荷传感器名词术语
涡喷涡扇发动机试车台校准规范通用计量名词及定义
与试车台基础固定连接，承受推力和重力的框架结构。3.1.2动架
与定架弹性连接，当有推力作用(或静校)时，可沿发动机轴向移动的承力结构。3.1.3挂架（支架）
一端固定在动架上，一端悬吊（或支承)发动机的承力连接件。3.1.4弹簧片
起连接定架与动架作用，有推力（或校准力）作用时易产生变形的悬挂（或支承）承力弹性件。
3.1.5校准系统
由液压或机械力源及标准推力秤组成的校准推力秤的系统。3.1.6静态校准
发动机装在试车台架上，连接所有管线，油管保持工作压力，试车前用试车台架的校准系统对推力秤进行的校准。
3.1.7推力传感器
测量发动机推力用的负荷传感器。中国航空工业总公司1994一06一01发布1994—06—01实施
3.1.8标准推力传感器
HB 6882-93
静态校准时，校准系统配用的负荷传感器。3.1.9推力秤
由推力传感器及其二次仪表组成的测量发动机推力的测量装置。3.1.10推力测量系统
由试车台架校准系统及推力秤等组成的测量发动机推力的整个系统。3.1.11标准推力秤
由标准推力传感器及其二次仪表组成的校准推力秤的装置。3.1.12台架阻力
由弹簧片、动架纵梁等弹性变形产生作用在动架上与推力方向相反的力。其大小包括弹簧片变形的恢复力；试车时由附加力矩产生的弹簧片反力水平分力；试车时前后弹簧片不平行变形，平衡发动机重力等的弹簧片反力的水平分力及发动机管线的阻力等，3.2符号
Fs-标准力值，N
K一弹簧片单位变形台架阻力,N；F一静校时台架阻力，N；
F.-推力秤示值，N
AF.一发动机推力修正值，N；
Fp一最大推力的120%，N；
D--静校时弹簧片变形，mm；
D一试车时弹簧片变形，mm;
D\一静校时单位载荷弹簧片变形，kN；Dut一试车时单位载荷弹簧片变形，mm/kN；h一发动机轴线到推力传感器轴线距离，mm；F.一发动机推力.N；
1一弹簧片有效长度，mm；
I一前后弹簧片距离，mm
AFr1一试车和静校时，对应同一力的作用，弹簧片变形不同引起的台架阻力变化，N；AFr2一试车时的附加力矩作用在前后弹簧片上其反力的水平分力的代数和,N△Fr3一试车时出现前后弹簧片变形不一致，平衡重力等的弹簧片反力的水平分力的代数和,N;
G一发动机、挂架、动架的总重力，N；C一前后弹簧片承受重力之比；
D一静校时前弹簧片变形平均值，mm；D静校时后弹簧片变形平均值，mm；Drr--试车时前弹簧片变形平均值，mm2
HB 6882-93
Db--试车时后弹簧片变形平均值，mm；FS一满量程(英文缩写）。
4校准系统的技术要求
该系统由液压加载装置和标准推力秤组成。推力秤静态校准时，载荷是由液压加载器加到固定在动架上的标准推力传感器上，同时由动架加到推力传感器上，由指示仪表分别读出标准力值及推力示值，其结构原理见附录B（参考件）。4.1液压加载装置
液压加载装置是通过改变液压加载器的供油压力，对动架进行加载，对其要求如下：a。应具有粗、细两种加载控制；b．加载应平稳。加载后无控制时，5s内力值改变对基准试车台架不大于额定载荷的0.05%；对于般试车台架不大于额定载荷的0.1%。4.2标准推力秤
标准推力秤经标定后与液压加载装置构成了一个比对式力标准机，产生标准力值，校准推力秤。对标准推力秤的技术要求列在表 1 中。表1
试车台架类型
重复性R（%FS）
线性误差L（%FS)
滞后H(%FS)
稳定度St（%FS)
零点温度影响Z（%FS/10K）
输出温度影响S（%FS/10K）
分辨力（%FS）
准确度As（%FS）
5推力测量系统的静态校准
5.1校准前准备
基准试车台架
一般试车台架
5.1.1用准确度优于0.1级、分辨力不低于10N的标准测力仪取代推力秤及标准推力秤。5.1.2在靠近动架端，每一个弹簧片附近安装一个准确度不低于2%的位移传感器。5.1.3推力秤可施加定的预紧力，在静校及试车时该力保持不变，5.2校准系统的校准
HB 688293
5.2.1液压加载装置应满足4.1条要求。5.2.2标准推力秤应在力基准机或准确度相应的力标准机上作周期检定，其准确度应符合4.2条要求。
5.3弹费片单位变形台架阻力的测定5.3.1预热标准测力仪、位移测量仪、标准推力秤等测量仪表30min预热后调整各仪表零位。
5.3.2从推力秤额定载荷的20%开始到额定载荷逐级施加标准力值Fs所施加的力一般不少于6个校准点，校准点之间应尽量均匀分布，记录标准测力仪的指示值F及弹簧片的变形D。
5.3.3重复5.3.2条两遍，计算F㎡和D的平均值F.、D及前后弹簧片变形平均值Df，Db。记录格式见附录C(参考件)和附录D(参考件）。5.3.4静校时台架阻力F，由下式确定：F,F,-F
5.3.5弹簧片单位变形台架阻力由下式确定：K=14F
n台 AD,
5.4推力秤的校准及单位载荷弹簧片变形的测定（1)bZxz.net
5.4.1将原推力传感器恢复到台架原来的固定位置上，并保持弹簧片原始安装状态，连接配套的二次仪表。
5.4.2施加三次额定载荷，施加第三次额定载荷前调好指示仪表零位，第三次额定载荷稳定之后调整放大器，使推力秤指示值与标雅力值基本一致。5.4.3卸除额定载荷，等待大约一分钟，调整推力秤零位。5.4.4逐级施加20%，30%，40%，50%，60%，80%，100%的额定载荷，各级载荷稳定后，记录推力秤指示值。并计算各级载荷指示值的平均值。5.4.5对于基准台架用5.4.4条给出的标准力值一一推力秤指示值一组数据求解最小二乘法直线方程：
式中：a直线截距；
b一直线斜率。
5.4.6连续施加三次额定预载荷，调整推力秤零位。..(3)
a。对于基准台架按最小二乘法直线（3)调整放大器，使某一级载荷推力秤读数F等于标维力值Fias
b.对于一般试车台架连续施加三次额定预载荷后，调整放大器使推力秤70%额定载荷点指示值与施加的标准力值相同。5.4.7推力秤放大器调整完毕后，按5.4.4条选择的校准点施加递增载荷和递减载荷各三遍，记录推力秤进回程指示值F和弹簧片进程变形指示值，并计算其平均值。记录格式见附录E(参考件)。
5.4.8推力秤重复性R由下式计算：R
式中：AFmr
HB 6882-93
X 100(%FS)
三次进程校准中同一校准点推力秤示值最大偏差。5.4.9推力秤的线性误差1.由下式计算：L
式中：△Lm1
X 100(%FS)
-推力秤三次进程平均校准曲线与工作直线的最大偏差。5.4.10推力秤滞后误差H由下式计算：H
式中：AH-
X100(%FS)
一推力秤各校准点进回程差的最大值。5.4.11推力测量系统的不确定度：U A+R2+ ?+ H2
式中：As一校准系统的准确度。(4)
5.4.12基准试车台架推力测量系统不确定度应按GJB721第6.1.2条规定优于0.25%FS.一般试车台架不确定度应优于0.5%FS。5.4.13由5.4.7条给出的F和D计算弹簧片单位载荷的变形：D
6推力修正
试车时发动机的推力通过吊架传到动架，然后由动架加到推力传感器上，由指示仪表读出推力值。其结构原理见附录B（参考件）。推力秤静态校准和试车测量推力时，台架受力状态不同因而产生了台架阻力变化，该变化在静校时没有被消除，为获得真实推力，推力秤测得的发动机推力应该予以修正。6.1推力秤校准完毕后，开始试车。在发动机启动前应使液压加载装置与标准推力传感器脱开。
6.2发动机启动由慢车递增至各状态记录推力秤的读数F及弹簧片的变形I)t。记录格式见附录F（参考件）
6.3重复操作6.2条二次，计算三次试车弹簧片单位载荷变形的平均值Dm.及前后弹簧片的平均变形D.Dtb
D =1 ADc
6.4推力修正公式：
F. = F.+ AF.
AF=AFrl+AFr2+AFr3
(11）
其中：
HB 6882-93
AFrl - (D. - D)· K . Fm
AFr2 = (D-D,)
AFr3=（C+1
C.(D- D)) +(Du-D,))
AFrl、△Fr2、△Fr3与推力方向一致取负号。与推力方向相反取正号。注：公式(13)、（14)适用悬挂式试车台架。6.5一般试车台架推力测量值可不必修正。7校准结果处理及校准周期
7.1基准试车台架推力测量系统首次校准必须由国防级计量技术机构进行。(12)
7.2试车台架推力测量系统校准系统的校准周期主要取决于标准推力传感器的稳定度，因而规定其周期与标准推力传感器的检定周期相，一般最长不超过一年，最短不低于3个月。如果试车台架未作大的拆装或大的改动，发动机的安装位置及重量没有大的变化，随后校准只校准标准推力秤及推力秤即可，不必测台架阻力等，认为推力修正值不变。7.3推力秤在台架上校准通常每月进行一次。并应满足5.4.11条要求。7.4具有杠杆一一码校准系统的台架的校准见附录A（补充件）。7.5校准结果处理
按本标准校准的试车台架推力测量系统，应发给校准报告。报告中须载明试车台架推力测量系统的不确定度，及由于静校与试车状态不同推力测量的修正值。6
HB 6882-93
附录A
具有杠杆一码校准系统试车台架推力测量系统的校准（补充件）
杠杆一一码校准系统是由具有定质量的础码复现力值，经过杠杆放大得到所需要的力。加载方式有手动加载也有电动加载。对于电动加载装置要求加载平稳、电器控制可靠。A1对磁码质量及杠杆放大比的要求a。础码质量准确度优于0.05%
b.杠杆放大比准确度优于0.15%
c，初级、额定载荷的灵敏限不大于该级载荷的0.1%A2杠杆础码校准系统的校准
A2.1用准确度优于0.1级，分辨力不大于10N标准测力仪取代推力秤，在靠近动架端每个弹簧片附近安装一个准确度优于2%位移传感器。A2.2预热标准测力仪、位移测量仪、标准推力秤等测量仪表30min，预热后调整各仪表零位。A2.3旋转加载头调节螺母，使弹簧片测量端在推力方向上产生大约0.1,0.2，0.3,0.4，0.5，0.6，0.8，1mm的变形，分别记录弹簧片的实际变形D及标准测力仪所测的台架阻力F.，计算弹簧片单位变形台架阻力K：
A2.4旋转加载头调节螺母，使弹簧片恢复到初始状态。A2.5逐级施加码，分别记录标准测力仪指示值F㎡及对应的弹簧片变形D。(A1)
A2.6重复操作A2.4条两遍计算F及D的平均值F及D，系统的杠杆放大比由下式计算：=lF+·D
式中：Fi—未经放大第i级码复现的力值。A2.7杠杆—一码校准系统的准确度：Fi
E=V+++E+R
式中E,-
杠杆比相对误差；
Ew-—
础码质量相对误差；
E。当地重力加速度相对误差；
E，—系统的灵敏限相对值；
R系统重复性相对误差。
A3推力秤校准
其校准方法同5.4条，一般试车台架推力可不必修正。-
A4推力测量系统校准周期
HB6882-93
A4.1杠杆一码校准系统校准周期一般为四年。A4.2推力秤在台架上校准每月进行一次，并符合5.6.12条要求。8
HB 6882-93
附录B
涡喷涡扇发动机试车台架结构示意图（参考件）
涡喷涡扇发动机试车台架示意图2
1.前弹簧片2.油管3.标准推力传感器4.液压加载器5.推力传感器6.发动机7.挂架8.动架9.后弹簧片10.定架0
使用单位
(mm/kN)
HB6882-93
附录C
弹簧片变形测量记录格式
（参考件）
试车台编号
形(mm)
总平均
环境温度
单位载荷变形
D.(mm/kN)
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。