專利名稱：風模擬裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及風模擬裝置。
背景技術：
風模擬裝置用于模擬自然界中風力工作的真實效果，其主要應用在一些仿 真實驗中，例如，空調室外機性能檢測實驗就包括在室外環境工作時室外機性 能參數的檢測，該實驗通常是在實驗室內模擬室外環境，所以需要提供能夠模 擬室外環境的裝置，其中就包括風模擬裝置。當然，風模擬裝置還有其它方面 的應用，例如風力發電實驗、飛行訓練實驗、飛行器性能檢測實驗、及倉庫、 礦山井道通風等。然而，現有的風模擬裝置，結構簡單，功能不夠完善，使用不方便。主要 體現在出風口位置高度不可調，且裝置整體移動不方便。實用新型內容本實用新型的目的是提供一種風速可調、出風口高度可調，且整個裝置便 于移動的風模擬裝置。本實用新型的目的是由以下技術方案實現的一種風模擬裝置，其特征在于包括風速裝置及升降小車，所述風速裝置包 括底座、設置在底座上的框架、通過風機固定機構固定在框架上的風機、與 框架連接的通風道、與通風道連接的通風管、通風管處設置的導風機構、設置 在風機與風機之間及風機與框架之間的擋風板；所述升降小車包括基座、設 置在基座底端的滾輪、設置在基座上的行走導軌、設置在行走導軌上且可在行 走導軌上移動的行走輪、設置在基座上的叉臂支點、兩個下端腳分別與行走輪 及叉臂支點連接的剪叉臂、連接在剪叉臂上端腳的臺面框架、電源箱、將電能 轉化為機械能的電機、連接在電機輸出端的變速器、變速器輸出端連接的絲桿、設置在絲桿上的并通過軸與所述行走輪驅動連接的螺母。上述風模擬裝置還包括風速控制部分，包括電源、風速儀、微處理器、 控制儀表、PLC、交流接觸器、變頻器、通訊口、計算機；風速儀設置在通風管 的出風口處，把機械能轉變為電信號；微處理器連接風速儀的電信號輸出端， 進行數據采樣并處理；控制儀表接收微處理器的數據，控制并監測裝置的運行， 輸出信號給PLC及變頻器；PLC根據控制儀表的信號控制交流接觸器的吸合及 斷開；交流接觸器，其吸合及斷開控制變頻器的通斷電；變頻器根據控制儀表 的信號及PLC信號控制風機的運行頻率，并輸出信號給PLC;通訊口用作控制 儀表與計算機進行數據連接。本實用新型通過升降小車的叉臂式設計，可隨意調節風速裝置的高度，由 于高度的改變就能選擇模擬外環境的空氣對流層的對流空間，實現更為逼真的 風力模擬效果，本裝置還具有整體移動方便的優點。
圖1是本實用新型整體構造的示意圖； 圖2是本實用新型中風速裝置的側視圖；圖3是本實用新型中框架、通風道、方形通風管、導風機構組裝后的示意圖；圖4是本實用新型中導風機構的放大圖；圖5是本實用新型中升降小車的主要構成圖；圖6是本實用新型中升降小車中螺母、軸、行走輪的特顯圖；圖7是本實用新型中升降小車中固定塊的特顯圖；圖8是本實用新型中升降小車中剪叉臂的示意圖；圖9是本實用新型中升降小車中臺面框架的示意圖；圖IO是本實用新型中風速控制部分的控制電路圖；圖11是本實用新型中風速控制部分的主電路圖。圖中標號說明ll.框架、12.風機、13.風機固定支座、14.通風道、15.通風管、16.導風板、161.傳動桿、162.操作手柄、163.固定軸、17.底座、18.風速儀、19.擋風板、21. 電機、22.蝸輪減速器、23.絲桿、24.螺母、25.軸、26.行程開關、27.頂桿、28. 行走輪、29.支撐腳、30.叉臂支點、31.導軌加固橫梁、32.行走導軌、33.電源箱、 34.滾輪、35.固定塊、36.軸承套、37.基座、38.臺面框架、381.固定支點39.剪叉 臂、40.固定塊豎梁、41.電源控制手柄。
具體實施方式
本實施例提供的風模擬裝置包括風速裝置、升降小車及風速控制部分，下 面結合附圖對具體實施例進行說明。請結合參閱圖1至圖4，風速裝置的框架11是由槽鋼焊接成一個立體框架 結構，整個結構分兩層，上、下兩層各設置兩個三相混流風機，風機12通過風 機固定支座13固定在框架11上。本實施例選用混流風機，其兼有離心風機、 軸流風機的優點，使風機排出的氣流擁有高壓力、大流量、低噪音的特點，而 上、下層各設置兩個混流風機能提供給實驗室一個較為寬廣的立體風域。為制 止風泄露，風機與風機之間、風機與框架11間用擋風板19封裝。在風機出口 處設置一漏斗狀通風道14，該漏斗通風道14有兩個風口，風口集中四個風機 12的出風量，通過變徑的小風口使風提速，通風道14出口連接一方形通風管 15，整個通風管道均用鋼板制作，提速后的風急速在方形通風管15內流通，經 導風機構排到模擬空間。如圖4，導風機構由四塊導風板16組成，每塊導風板 16具有一固定軸163，固定軸穿過通風管15出口兩側，通風管15外一邊軸經 傳動桿161相互聯接，另一邊安裝有操作手柄162，任意旋轉操作手柄162，四 個導風板16同時運動，所轉動的方向為自上而下第一、第三片旋轉方向相同， 第二、第四片旋轉方向相同，第一、第三片與第二、第四片旋轉方向相反，其 功能為，可隨意分導風量的空間，根據實驗需要進行調節實驗區的風量范圍。如圖5所示，升降小車包括基座37、設置在基座底端的滾輪34、設置在 基座37上的行走導軌32、設置在行走導軌32上且可在行走導軌32上移動的行 走輪28、設置在基座上的叉臂支點30、電源箱40設置在基座37—側、將電能 轉化為機械能的電機21、連接在電機21輸出端的蝸輪減速器22、蝸輪減速器22輸出端連接的絲桿23、設置在絲桿23上的并通過軸25與所述行走輪28驅 動連接的螺母24 (結合參閱圖6)。請參閱圖1、圖8及圖9，升降小車還包括 剪叉臂39及臺面框架38，剪叉臂39兩個臂的下端腳分別與行走輪28及叉臂支 點30連接，剪叉臂39兩個臂的上端腳連接臺面框架38上設置的固定支點381， 臺面框架上設置所述風速裝置。升降小車還包括固定塊豎梁40，設置在基座37 上，固定塊豎梁40上設置有固定塊35，固定塊35上設置軸承套36 (結合參閱 圖7),絲桿23的前端支撐在該軸承套36內并在其內自由轉動。升降小車還包 括兩個行程開關26，其中一個設置在基座37上絲桿末端處，另一個設置在所述 固定塊豎梁40上，所述螺母24上設置有頂桿27，該頂桿隨螺母沿絲桿移動， 在行程的兩個端點處時分別觸動兩個行程開關，當到達限定值時頂桿頂住行程 開關頂針迫使行走輪急停，為升降小車的安全可靠運行提供了保障，升降小車 的升、降、停由電源控制手柄41操控。升降小車還包括支撐腳29,設置在基座 37的底端，當定好吹風位置后，可拉伸支撐腳29加以定位。如圖5所示，升降 小車還包括導軌加固橫梁31，沿行走導軌32設置。整個風模擬裝置可通過滾輪34方便地移動，當電機運轉時，絲桿23驅動 螺母24運動，進而驅動行走輪28在行走導軌32上左右滾動，通過減叉臂39 的叉角變化實現升降功能。本實施例中選用蝸輪減速器，其功能是a.得到較大 轉矩的機構，b.具有反向自鎖能力，c.可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不 在同一軸線上，也不在同一平面上。請結合參閱圖10及圖11，所述風速控制部分包括電源、風速儀、微處理 器、控制儀表、PLC (可編程序控制器)、交流接觸器、變頻器、通訊口、計算 機；風速儀設置在通風管的出風口處，把機械能轉變為電信號；微處理器連接 風速儀的電信號輸出端，進行數據采樣并處理；控制儀表接收微處理器的數據， 控制并監測裝置的運行，包括設定或變更運行參數、報警設定(顯示)、監視運 行狀態、切換(運行、啟動、手動、自動、遙控、本機)等操作，輸出信號給 PLC及變頻器；PLC根據控制儀表的信號控制交流接觸器的吸合及斷開；交流 接觸器，其吸合及斷開控制變頻器的通斷電；變頻器根據控制儀表的信號及PLC 信號控制風機的運行頻率，并輸出信號給PLC;通訊口用作控制儀表與計算機進行數據連接。風速控制部分還包括串聯在交流接觸器與電源間的電流表、設 置在交流接觸器與變頻器間的互感器、及設置在變頻器與混流風機間的互感器。 當進行實驗用風速模擬裝置時，在風速儀表上操作風速裝置運行鍵，將啟動信號傳輸給PLC，啟動程序經切換，吸合交流接觸器，風速裝置主電路接通， 變頻器通電，混流風機啟動，在控制回路中，風速儀經風速轉輪的旋轉，由機 械能轉變成電信號輸送給微機，微機采樣并處理后傳輸給控制儀表，儀表監視 運行狀態，并按設定值反饋給變頻器，通過變頻器的信號接收進行頻率改變， 整個控制系統不斷接收反饋，從而實現試驗要求的風速功能。
權利要求1.一種風模擬裝置，其特征在于包括風速裝置及升降小車，所述風速裝置包括底座、設置在底座上的框架、通過風機固定機構固定在框架上的風機、與框架連接的通風道、與通風道連接的通風管、通風管處設置的導風機構、設置在風機與風機之間及風機與框架之間的擋風板；所述升降小車包括基座、設置在基座底端的滾輪、設置在基座上的行走導軌、設置在行走導軌上且可在行走導軌上移動的行走輪、設置在基座上的叉臂支點、兩個臂的下端腳分別與行走輪及叉臂支點連接的剪叉臂、連接在剪叉臂兩臂上端腳的臺面框架、電源箱、將電能轉化為機械能的電機、連接在電機輸出端的變速器、變速器輸出端連接的絲桿、設置在絲桿上的并通過軸與所述行走輪驅動連接的螺母。
2. 根據權利要求1所述的風模擬裝置，其特征在于，所述風機包括四臺混流風 機，按兩行兩列設置在框架上。
3. 根據權利要求1所述的風模擬裝置，其特征在于，所述通風道為漏斗狀通風 道，大風口連接所述框架，集中四個混流風機的出風量，小風口連接所述通 風管。
4. 根據權利要求1所述的風模擬裝置，其特征在于，所述導風機構由四塊導風 板組成，每塊導風板具有一固定軸，固定軸穿過通風管出口兩側，通風管外 一邊軸間經傳動桿相互聯接，另一邊安裝有操作手柄，旋轉操作手柄，四個 導風板同時運動，所轉動的方向為自上而下第一、第三片旋轉方向相同， 第二、第四片旋轉方向相同，第一、第三片與第二、第四片旋轉方向相反。
5. 根據權利要求1所述的風模擬裝置，其特征在于，所述變速器為蝸輪減速器。
6. 根據權利要求1所述的風模擬裝置，其特征在于，所述升降小車還包括固定 塊豎梁，設置在基座上，固定塊豎梁上設置有固定塊，固定塊上設置軸承套， 所述絲桿的前端支撐在該軸承套內并在其內自由轉動。
7. 根據權利要求1所述的風模擬裝置，其特征在于，所述升降小車還包括兩個行程開關，其中一個設置在基座上絲桿末端處，另一個設置在所述固定塊豎 梁上，所述螺母上設置有頂桿，該頂桿隨螺母沿絲桿移動，在行程的兩個端 點處時分別觸動兩個行程開關。
8. 根據權利要求1所述的風模擬裝置，其特征在于，所述升降小車還包括支撐 腳，設置在基座的底端。
9. 根據權利要求1所述的風模擬裝置，其特征在于，所述升降小車還包括導軌 加固橫梁，沿行走導軌設置。
10. 根據權利要求1所述的風模擬裝置，其特征在于，還包括風速控制部分，包 括電源、風速儀、微處理器、控制儀表、PLC、交流接觸器、變頻器、通 訊口、計算機；風速儀設置在通風管的出風口處，把機械能轉變為電信號； 微處理器連接風速儀的電信號輸出端，進行數據采樣并處理；控制儀表接收 微處理器的數據，控制并監測裝置的運行，輸出信號給PLC及變頻器；PLC 根據控制儀表的信號控制交流接觸器的吸合及斷開；交流接觸器，其吸合及 斷開控制變頻器的通斷電；變頻器根據控制儀表的信號及PLC信號控制風機 的運行頻率，并輸出信號給PLC;通訊口用作控制儀表與計算機進行數據連 接。
專利摘要本實用新型涉及風模擬裝置，包括風速裝置、升降小車及風速控制部分，風速裝置包括底座、設置在底座上的框架、通過風機固定機構固定在框架上的風機、與框架連接的通風道、與通風道連接的通風管、通風管處設置的導風機構、設置在風機與風機之間及風機與框架之間的擋風板；升降小車包括基座、設置在基座底端的滾輪、設置在基座上的行走導軌、設置在行走導軌上且可在行走導軌上移動的行走輪、設置在基座上的叉臂支點、兩個下端腳分別與行走輪及叉臂支點連接的剪叉臂、連接在剪叉臂上端腳的臺面框架、電源箱、電機、變速器、變速器輸出端連接的絲桿、設置在絲桿上的并通過軸與所述行走輪驅動連接的螺母，所述風速控制部分控制風速裝置的風速及風量。
文檔編號G01M99/00GK201163242SQ20072017887
公開日2008年12月10日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者丁洪斌, 呂劍明, 輝 張, 彤 王, 彪 肖 申請人:珠海格力電器股份有限公司