一種模型迎角機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風洞試驗領域,具體的說是涉及一種模型迎角機構。
【背景技術】
[0002]進行風洞模型試驗,需要用支架系統把模型支撐在風洞中,實現對模型姿態角的變換和控制,常用的模型支撐方式包括腹撐、尾撐、背撐以及適用于開口試驗段的張線支撐等。無論采用何種支撐方式,其中模型迎角機構是模型支撐裝置研制的重點和難點,在試驗過程中,現有的支撐方式均需要將支撐機構設置在風洞試驗區內,并固定在風洞內壁上。該支撐裝置對試驗區流場會產生影響,而且因為與洞壁直接連接,會因為振動使洞壁與裝置之間相互影響。
[0003]在現有支撐方式的基礎上,中國人民解放軍空軍工程大學公開了一種單回流閉口風洞迎角機構,公開號為CN201320445905.0的實用新型,該文件中采用了一種彎刀結構,在蝸輪內部設計滑軌,彎刀可沿滑軌移動,從而改變機構的初始迎角,該公開文件中的迎角機構可以保證實驗的準確性和精確性要求,較靈活的實現了大迎角范圍的實驗任務。但該公開文件中的機構在實際的風洞試驗過程中,整個支撐機構仍然需要置于風洞試驗區內,從實質角度上來講,并沒有解決傳統支撐方式上的缺點。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種模型迎角機構,采用全新的結構和支撐方式,使得在試驗過程中,支撐機構不需要設置在風洞試驗區內,僅僅是模型和支桿在風洞試驗區內轉動,實現被測模型迎角的連續變化,完成試驗。
[0005]為實現上述目的,本發明采用如下技術方案:
[0006]一種模型迎角機構,包括:
[0007]下支座和設置在下支座上的上支座,所述上支座同一垂直面上并列設置有兩根弧形導軌,兩根弧形導軌之間設置有弧形齒條;
[0008]連接板,所述連接板的一面上設置有驅動機構,連接板另一面上設置有齒輪和分別設置在齒輪上下方的導軌滑塊,齒輪與上方導軌滑塊之間設置有定位裝置;
[0009]連接板上的兩個導軌滑塊與上支座上的兩根弧形導軌位置一一對應、且導軌滑塊卡在弧形導軌上,齒輪設置在弧形齒條與下方弧形導軌之間,且齒輪與弧形齒條的外齒嚙合,定位裝置上設置有兩個卡緊片,弧形齒條的上沿卡在兩個卡緊片之間,整個連接板在驅動機構的驅動下沿著弧形導軌運動;
[0010]連接板的頂端依次連接有過渡連接座、預彎支桿、尾支桿、內式天平和模型;
[0011]所述兩根弧形導軌與弧形齒條同軸,軸線與尾支桿旋轉中心重合。
[0012]在上述技術方案中,所述齒輪下方的導軌滑塊分為兩段,齒輪下方兩段導軌滑塊的中心與齒輪上方導軌滑塊的中心在同一平面上成構成等腰三角形。
[0013]在上述技術方案中,所述預彎支桿分為三段,在同一平面上,預彎支桿的第一段與第三段反向折彎。
[0014]在上述技術方案中,所述預彎支桿其中一個折彎端連接固定到過渡連接座,另一個折彎段與尾支桿連接,與尾支桿連接的折彎段的折彎角度可變。
[0015]在上述技術方案中,所述尾支桿與模型直接連接,所述過渡連接座由外式天平代替。
[0016]一種模型迎角機構的試驗方法,包括以下步驟:
[0017]步驟一:將整個迎角機構安裝設置在地面轉盤上,將地面轉盤設置在風洞試驗段下方;
[0018]步驟二:在風洞試驗段下洞壁轉盤上開設一個窗口,將迎角機構中的尾支桿和部分預彎支桿通過窗口伸入到風洞試驗區內連接并支撐試驗模型;
[0019]步驟三:通過迎角機構上的驅動機構控制連接板在兩根弧形導軌上滑動,并帶動預彎支桿、尾支桿及模型整體運動,從而實現模型迎角的連續變化。
[0020]在上述技術方案中,所述尾支桿旋轉中心始終與風洞的軸線重合。
[0021]在本發明中,驅動機構采用成熟技術,主要包括伺服驅動電機、減速機,驅動輸出到齒輪上,通過控制系統控制驅動機構驅動齒輪轉動,齒輪與弧形齒條嚙合,從而控制連接板沿弧形導軌移動以實現對支桿旋轉角度的變化控制。
[0022]本發明與現有技術具有以下優點:
[0023]1)本發明采用的弧形導軌的結構可以實現被測模型的迎角在一定角度的范圍內可連續的變化,實現現有支撐方式的功能;
[0024]2)本發明中的預彎支桿的其中一個角度可以進行改變,通過改變該角度可以實現對模型初始迎角的改變,通過改變初始迎角可以實現對模型在風洞試驗過程中進行更大范圍內姿態變化的控制;
[0025]3)本發明采用的結構可以實現在風洞試驗時整個支撐機構主體不需要設置在風洞試驗區內,只需要將被測模型、尾支桿和部分預彎支桿留在風洞試驗區內,減少支撐機構對風洞流場的影響,提高試驗的精準度;
[0026]4)本發明整個機構均不與風洞洞壁相接觸,因此在試驗過程中不會產生振動干涉的問題,對風洞洞體不會產生影響;
[0027]5)本發明結構簡單緊湊,操作維護方便,在不改變本身結構的前提下可以與其他角度機構進行組合控制。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明的整體結構示意圖;
[0029]圖2是本發明活動部分結構示意圖;
[0030]圖3是本發明固定部分結構示意圖;
[0031]圖4是本發明在地面轉盤上安裝的結構示意圖;
[0032]其中:1尾支桿,2預彎支桿,3過渡連接座,4連接板,5驅動機構,6下弧形導軌,7弧形齒,8上弧形導軌,9下支座,10上支座,11下導軌滑塊,12上導軌滑塊,13是定位裝置,14是齒輪,15是地面轉盤,16是模型,17是迎角機構。
【具體實施方式】
[0033]現結合附圖對本發明做進一步說明。
[0034]本發明的迎角機構主要包括兩部分,一個是固定結構部分,一個是在固定結構上的活動結構部分,通過活動結構的運動實現最終效果。
[0035]如圖2所示,是本發明的