在一次直升机主桨叶摆式吸振器疲劳试验中,有这么一个零部件,从外观上看,它有一个呆呆的脑瓜和一条长长的尾巴,虽然个头不大,可偏偏就这么个小东西,是个名副其实的“软骨头”,在试验中反复破坏,把我们的团队折腾得够呛……
给大家正式介绍一下,这是小摇臂,原名主桨叶摆式吸振器摆球摇臂,简称摆球小摇臂,是直升机主桨叶摆式吸振器转轴与摆球之间的一个过渡件,能起到连接装配与传递载荷的关键桥梁作用。
有一天,中航工业直升机所试验试飞部设计员在试验厂房检查试验时,突然听到“嘭”的一声响。设计员循声来到主桨叶摆式吸振器疲劳试验台旁,仔细检查后发现小摇臂发生疲劳破坏,此时试验才刚完成第二级载荷的46%,远未达到目标考核要求。在协调改进试验载荷后,进行到第二级载荷的8%时又发生破坏,疲劳性能很不稳定,究竟问题出在哪里?大家百思不得其解。
为了适应研制需要,小摇臂迎来了它的第一次改造,即通过改变摇臂载荷作用点的相对位置来达到降低局部载荷提高摇臂强度,同时对试验载荷也进行相应调整。然而,这次设计更改,需要进行小摇臂尺寸结构的大变动,这就意味着原先的试验台将无法继续使用,不得不对试验夹具进行适应性修改。而按照当前研制要求,重新投产夹具已无法保证节点,为此团队在仔细分析评估小摇臂的结构强度后,提出削薄原有圆形夹具的厚度,增加安装操作空间,这将使小摇臂尾巴比之前短了一大截,加载点后移了几毫米,小摇臂与圆形夹具的固定螺栓只能在较为狭窄的有限空间安装,极大地增加了安装难度与工作量,拧紧一个螺栓的时间由原先的一分钟增加到现在的十几分钟。然而,接下来的试验结果再一次出人意料,磨人的小摇臂仅仅配合完成了一会儿就又一次发生破坏,没办法只能更换备件继续试验,先赶进度保节点。
为了保证试验连续顺利进行,缩短试验周期,加快进度,团队经过细心研究,决定对小摇臂进行第二次改造,增加它的刚度和韧性。此次改造将小摇臂尾巴长度进行适当增加,增大摇臂脑瓜与尾巴过渡区的倒圆角半径,同时使用高强度合金钢材料。功夫不负有心人,改造后的小摇臂再次安装投入试验,结果出奇地好,第一级、第二级、第三级、第四级小摇臂均未破坏,保证了试验连续平稳运行,试验结果也远超预期目标,还大大减少了夹具更换次数,缩短了试验周期,极大地提高了试验效率,高效地考核出试验件的疲劳性能,圆满保障了型号任务研制节点。
终于,磨人的小摇臂不再磨人了。(钟翔福)