[發(fā)明專利]氣動升力演示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210560117.6
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103065527A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐輝;劉國政;李欣;李喆
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)空氣動力研究院
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣動升力演示裝置。

背景技術(shù)

空氣動力學一門抽象而復雜的科學，簡潔形象的教學用升力演示裝置能夠幫助初學者理解概念，對無形的空氣產(chǎn)生的實實在在的升力有一個直觀具體的認識。現(xiàn)需要一種結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)范圍廣、演示效果直觀的教學演示裝置能夠起到節(jié)省經(jīng)費、提高教學效果的作用的氣動升力演示裝置。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種氣動升力演示裝置，滿足在多種實驗條件下進行空氣動力學教學中氣動升力效果演示的要求。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種氣動升力演示裝置，包括上定位環(huán)、升力平衡彈簧、導向桿、上直線軸承擋環(huán)、翼形體、直線軸承、下直線軸承擋環(huán)、導向片、重力平衡彈簧、下定位環(huán)和連接座，所述的導向桿上帶有導向槽，導向桿的底端緊固在連接座上，上定位環(huán)緊固在導向桿的上端，升力平衡彈簧套在導向桿上其一端與上定位環(huán)連接，下定位環(huán)緊固在導向桿的下端，重力平衡彈簧套在導向桿上其一端與下定位環(huán)連接；翼形體的弦長三分之一處開有鏤空的孔，孔上安裝有直線軸承，上直線軸承擋環(huán)、直線軸承和下直線軸承擋依次套在導向桿上，上直線軸承擋環(huán)和下直線軸承擋環(huán)分別與直線軸承的上下端連接，翼形體的下廓線面固定連接有導向片，導向片的導向端位于導向桿的導向槽內(nèi)，升力平衡彈簧的另外一端與上直線軸承擋環(huán)相接觸，重力平衡彈簧的另外一端與下直線軸承擋環(huán)相接觸。所述的上定位環(huán)和下定位環(huán)的在導向桿上的位置能夠調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的氣動升力演示裝置采用模塊化設(shè)計方式，結(jié)構(gòu)簡潔、零部件少，采用直線軸承作為核心運動部件減小了運動過程中的阻尼，使本裝置能夠在較小的實驗風速條件下達到較理想的氣動升力演示效果。

本發(fā)明的氣動升力演示裝置的翼形體的翼形設(shè)計可使翼形體內(nèi)部有適當?shù)目臻g安裝直線軸承等部件，同時又可減小結(jié)構(gòu)尺寸、降低自重使翼形體在較低實驗風速下產(chǎn)生足夠的升力。重力平衡彈簧和升力平衡彈簧的彈力可以通過相應(yīng)定位環(huán)靈活調(diào)節(jié)。演示效果也可通過更換不同重力平衡彈簧和升力平衡彈簧來實現(xiàn)，升力平衡彈簧涂裝成紅色使不同風速下升力演示效果更加直觀。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體示意圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1中直線軸承等部分的局部放大圖；

圖4為翼形體的翼形廓線示意圖；

圖5為圖1的A向視圖；

圖6為圖5導向片等部分的局部放大視圖；

圖7為導向桿和上定位環(huán)的連接方式示意圖。

具體實施方式

結(jié)合附圖，給出如下具體實施例，對本發(fā)明發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明。

一種氣動升力演示裝置，將帶導向槽的鋼制導向桿(3)焊接在圓盤形的帶筋板的連接座(12)上，作為裝置的基體部件；通過旋緊下定位環(huán)(11)上的緊定螺釘將下定位環(huán)(11)緊定在導向桿(3)上端的適當位置；安裝選定好的用來平衡翼形體(5)重力的重力平衡彈簧(10)；采用制作航模用的輕質(zhì)木材作為翼形體(5)的主體框架，翼形體(5)的表面蒙皮采用玻璃鋼材質(zhì)由簡易磨具壓制成形，在翼形體(5)弦長三分之一處貫穿開有圓孔安裝直線軸承(6)，上直線軸承擋環(huán)(4)、直線軸承(6)和下直線軸承擋環(huán)(7)套在導向桿(3)上，上直線軸承擋環(huán)(4)和下直線軸承擋環(huán)(7)分別與直線軸承(6)的上下端連接，在翼形體(5)的下廓線面安裝導向片(9)，利用連接螺釘(8)將導向片(9)與翼形體(5)連接在一起，升力平衡彈簧(2)的另外一端與上直線軸承擋環(huán)(4)相接觸，重力平衡彈簧(10)的另外一端與下直線軸承擋環(huán)(11)相接觸；通過旋緊上定位環(huán)(1)上的緊定螺釘將上定位環(huán)(1)緊定在導向桿上端的適當位置。

如圖1所示，導向桿(3)和連接座(12)是整個裝置運動的基體和導向元件。直線軸承(6)使機構(gòu)運動時產(chǎn)生的阻尼大大減小，從而增加演示需要的升力。教學演示時升力平衡彈簧(2)被翼形體(5)產(chǎn)生的升力壓縮，從而使翼形體(5)在彈力和升力平衡時保持穩(wěn)定。當風力停止時重力平衡彈簧(10)可緩沖翼形體(5)下落產(chǎn)生的沖擊力，避免翼形體(5)遭到損壞。

如圖2所示，裝置結(jié)構(gòu)簡潔，翼形體(5)在上升過程中受導向桿(3)和升力平衡彈簧(2)的約束，運動十分平穩(wěn)。

如圖3所示，導向片(9)在導向桿(3)上的導向槽中自由上下滑動，避免了翼形體(5)在上升過程中可能出現(xiàn)的繞導向桿(3)的轉(zhuǎn)動。