[發明專利]一種風洞半模型變角度機構

在審

• 申請號: 201710756456.4
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107621349A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 趙文濤;劉廣宇;高琦;孟凡民;劉振德;劉暢;徐晗
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務所有限責任公司23101
• 代理人: 吳振剛

技術領域

本發明涉及的是風洞試驗設備，具體涉及一種風洞半模型變角度機構。

背景技術

在風洞試驗中，通常由于風洞試驗段的尺寸比真實飛機/飛行器的尺寸小，需要將飛機/飛行器縮小到適合風洞試驗的尺寸，做成模型，在風洞中進行試驗。模型有全模型和半模型。相比于全模型，在風洞試驗段橫截面尺寸相同的條件下，半模型尺寸比全模型大，一方面使模型的強度、剛度得到了增強，模型幾何外形模擬可更精確些，且雷諾數高；半模試驗是從縱向對稱面處支撐模型，沒有全模型試驗的尾支桿支撐或腹部支撐干擾，無需這方面的修正；模型靠近洞壁，天平和試驗裝置可以裝在試驗段外面，便于天平和試驗裝置的設計、安裝，便于測壓管路和各種測控信號線路的敷設。

半模型用變角度機構支撐在試驗段的壁板上。亞聲速時，尾撐機構干擾區相對較長，模型位置應靠前；而低超聲速時，由于加速區的存在，模型位置又要靠后，現有的半模角度機構的旋轉部件的旋轉軸線在試驗段上的位置固定，無法做到兼顧。此外，旋轉部件的精度較低，維護不便，長期運行磨損導致間隙加大，影響運轉的精度和平穩性。通常，半模天平所處的空間與風洞內的流場連通，流場內氣流的溫度變化直接影響天平的溫度，進而影響天平的測量精度。現有的風洞變半模型角度機構通常只具備改變模型角度的基本功能。

發明內容

本發明是針對半模型試驗的需求和現有機構的不足，提供一種風洞半模型變角度機構，能夠改變半模型旋轉軸在風洞軸向的位置，使模型處在合適的流場區域內，模型能夠沿試驗段橫向移動，并設置鎖緊結構，使模型在設計的行程內的任意位置鎖定，調整模型在風洞內橫向的位置。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種風洞半模型變角度機構，包括大、小轉窗系統、驅動系統、傳動系統和限位系統，驅動系統和傳動系統連接，

所述的大轉窗系統，包括大轉窗(4)、大半徑弧形滑軌(5)、若干大半徑滑塊(31)，大半徑弧形滑軌(5)固定在試驗段壁板上，大半徑滑塊(31)與大轉窗(4)固定，大轉窗(4)能夠在試驗段壁板上轉動；

所述的驅動系統和傳動系統固定在大轉窗(4)上，驅動系統和傳動系統連接；傳動系統和小轉窗系統連接；

所述的小轉窗系統，包括小轉窗(23)、小半徑弧形滑軌(22)及若干小半徑滑塊(30)、光杠(24)、絲杠(26)、鎖緊裝置、波紋套(28)、隔熱棉(29)、 X型支撐架(25)，小轉窗(23)與大轉窗(4)在平行于試驗段軸線的方向上有偏心量，小半徑弧形滑軌(22)固定在大轉窗(4)上，小半徑滑塊(30)與小轉窗(23)固定，光杠(24)及絲杠(26)的兩端分別支撐在小轉窗(23) 的前端面和小轉窗(23)的后端板(27)上，小轉窗(23)的后端板(27)與小轉窗(23)前端面固定連接，X型支撐架(25)的端部有垂直于X支撐架(25) 的圓柱孔，光杠(24)從中穿過，支撐著X型支撐架(25)，X型支撐架(25) 的中部有一個錐孔，錐孔的下方有一個梯形螺紋孔，絲杠(26)穿過X型支撐架(25)，X型支撐架(25)上有配套的梯形螺紋，轉動絲杠(26)，推動X型支撐架(25)沿光杠(24)移動，X型支撐架(25)移動到位后，用鎖緊裝置鎖定X型支撐架(25)的位置，每套鎖緊裝置包括a鋼柱(32)和b鋼柱(33) 和一個螺釘，其中a鋼柱(32)的軸線上有通孔，b鋼柱(33)的軸線上有螺紋孔，a鋼柱(32)和b鋼柱(33)嵌套在X型支撐架(25)的端部的孔內，孔的軸線與光杠(24)的軸線垂直，且有一定的偏移量，兩圓柱與光杠(24)形成相貫的位置關系，兩鋼柱跨過光杠(24)相對安裝，兩鋼柱與光杠(24)相貫的地方為部分圓柱面，螺釘穿過帶通孔a鋼柱(32)，擰入帶螺紋孔的b鋼柱(33)，擰緊螺釘，兩鋼柱的圓柱面將光杠(24)抱緊，從而鎖定X型支撐架(25)與光杠(24)的相對位置，測力用的天平安裝到所述的X型支撐架(25)中部的錐孔內，后端用螺母拉緊天平，波紋套(28)一端與X型支撐架(25)連接，另一端與天平用連接，波紋套(28)內襯隔熱棉(29)；

所述的限位系統，包括兩個非接觸式限位開關(3)和兩個限位擋塊(1)，大轉窗(4)上方固定有一個限位擋塊(1)和非接觸式限位開關(3)，大轉窗 (4)下方也固定有一個限位擋塊(1)和非接觸式限位開關(3)，每個非接觸式限位開關(3)的作用范圍在其相鄰的限位擋塊(1)的前面。

本發明還具有如下技術特征：