CN102175417A

CN102175417A - 风洞洞体空间定位测试架

Info

Publication number: CN102175417A
Application number: CN 201010565033
Authority: CN
Inventors: 李惠; 辛大波; 高永生; 刘玉斌; 张明晶
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2030-11-30
Also published as: CN102175417B

Abstract

本发明公开了一种风洞洞体空间定位测试架，其包括横向导轨、横向溜板、纵向高精度直线导轨、纵向溜板、竖向双光杆导向柱、直线滑移组件、传感设备夹持装置、底面支撑、顶底面支撑和长程刻度带；横向溜板底部安装滑轮可在横向导轨上移动，纵向高精度直线导轨安装于横向溜板上，与纵向溜板底部带燕尾槽的滑块相契合，在纵向溜板的中部焊接了底面支撑的一半，底面支撑由两个方形块组成，其中一个方形快用螺纹与焊接在纵向溜板上的另一个方形快连接，用于夹紧竖向双光杆导向柱的一端，竖向双光杆导向柱的顶端带有内螺纹，直线滑移组件穿插在竖向双光杆导向柱上，依靠紧定螺钉定位于导向柱的不同位置，在导向柱的一侧安装了长程刻度带。

Description

风洞洞体空间定位测试架

技术领域

本发明涉及一种测量设备，具体地，涉及一种风洞洞体空间定位测试架，风洞通体空间定位测试架系统是在风洞中动态布置测量设备(如各类传感设备)的重要基础平台，是保证高精度数据采集的基本辅助定位设备。

背景技术

在风洞中进行各种实验研究，测试技术是一种重要手段，因此各种测量设备广泛使用，而这些设备的安装和使用往往直接影响到试验数据采集和测量的精度和准确度。随着风洞实验研究的需要和测试技术的不断发展，测量设备的使用已经由最初的静态测量向动态测量转变，这就要求测量设备能够动态的调整测量方位，即测量设备应该具有可移动性。

目前，风洞专用的移动测试平台存在着以下问题：

(1)风洞专用的移动测试平台的开发研制几乎处于空白状态，很多时候还是人工去调节测量设备的方位，导致测量误差会很大。

(2)现有的北京大学2008年发明了一种程控两级联动风洞移测架装置仅以在垂向进行移动，只有一个空间自由度变化。

(3)其他环境下使用的移测装置在风洞中使用时，相对于风洞的环境而言，可变空间尺度过大或者过小，而且测试装置的定位精度不高，导致测量设备的测试效果不佳。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明设计了一套风洞中使用的空间定位测试架，该结构具有解耦的三个自由度，在测试架上设计了测试设备定位装置，可以有效布置风场测量传感器，如热线风速仪、五孔探针等，进而测量风洞风场特性。

本发明的技术方案如下：

风洞洞体空间定位测试架包括横向导轨、横向溜板、纵向高精度直线导轨、纵向溜板、竖向双光杆导向柱、直线滑移组件、传感设备夹持装置、底面支撑、顶底面支撑和长程刻度带；横向溜板底部安装滑轮可在横向导轨上移动，纵向高精度直线导轨安装于横向溜板上，与纵向溜板底部的燕尾槽相契合，在纵向溜板的中部焊接了底面支撑的一半，底面支撑由两个方形块组成，其中一个方形快用螺纹与焊接在纵向溜板上的另一个方形快连接，用于夹紧竖向双光杆导向柱的一端，竖向双光杆导向柱的顶端带有内螺纹，用于安装带外螺纹的顶面支撑，直线滑移组件穿插在竖向双光杆导向柱上，依靠紧定螺钉定位于导向柱的不同位置，在导向柱的一侧安装了长程刻度带。

本发明的有益效果是：

(1)、三个复合自由度，各个自由度没有耦合，可以单独锁紧，针对需要的自由度进行测量；

(2)、竖向上采用双光杆滑动定位机构，满足长距离方向上的准确滑移、定位和减小风场扰动的作用；

(3)、传感设备夹持装置中设计了瓣式对中夹紧块，保证刚度较差的各类传感器能够穿过该夹紧块准确对中

(4)、采用可拆卸框架结构，设备整体可拆卸为三组模块结构，方便运输、安装、调整；

(5)、设备采用底支撑和顶支撑并存的方式，可以很好的解决设备在风作用下的振动和变形问题。

附图说明

图1为风洞洞体空间定位测试架整体结构简图；

图2为纵向导轨；

图3为风洞洞体空间定位测试架的移动部件组成图；

图4为纵向溜板和横向导轨示意图；

图5为固定底面支撑；

图6为可动底面支撑；

图7为移测台竖向支撑和导向结构图；

图8为直线滑移组件；

图9为传感设备夹持装置剖面图；

图10为传感设备安装方式；

图中，1、横向导轨；2、纵向高精度直线导轨；3、竖向双光杆导向结构；4、传感设备夹持装置；5、钢轨；6、导向管；7、滑轮；8、锁紧螺栓；9、横向溜板；10、纵向溜板；11、固定底面支撑；12、竖向双光杆导向柱；13、直线滑移组件；14、梯形槽滑块；15、横向高精度直线导轨；16、可动底面支撑；17、底板；18、长程刻度带；19、顶面支撑；20、滑套；21、紧定螺钉；22、支撑心轴；23、瓣式对中夹紧件；24、施力螺母；25、传感设备；26、延伸杆。

具体实施方式

如图1所示，风洞洞体空间定位测试架由横向导轨1，纵向高精度直线导轨2，竖向双光杆导向柱3和传感设备夹持装置4组成。如图2所示，纵向导轨作为整个平台的支撑和导向，该导向装置由两条纵向高精度直线导轨2通过四根钢柱连接组成，每条导轨通过钢轨5精刨后嵌入导向管6得到。

如图2所示，在纵向高精度导轨2上安装了纵向溜板9，在纵向溜板9的底部安装了滑轮7，使得纵向溜板可以在导轨上运动，在纵向溜板9的两侧用螺栓连接了两个弯折的薄板，薄板上打孔安装了锁紧螺栓8，用于将纵向溜板9固定在纵向高精度直线导轨2的一定位置上。

如图4所示，在纵向溜板上用螺栓固定安装了底板17，两根横向高精度直线导轨15平行安装与底板17上，两根高精度导轨上各有两个与之契合的梯形槽滑块14。

如图2所示，在横向高精度直线导轨15上安装了横向溜板10，横向溜板10的四角用螺栓固定在四个梯形槽滑块14上，在横向溜板10的上表面安装底面支撑，该底面支撑由两部分组成，一部分是如图5所示的固定底面支撑，该支撑焊接于横向溜板10中部，并且焊接了两个三角形加强筋，底面支撑的另一部分是如图6所示的可动底面支撑，可动底面支撑用螺栓与固定底面支撑连接，两部分底面支撑上各有两个半圆形槽，通过两部分底面支撑来夹紧竖向双光杆导向柱12。

如图7所示，竖向双光杆导向柱12的顶端开有螺纹孔，顶面支撑19直接拧紧在导向柱的顶端，直线滑移组件13如图8所示，直线滑移组件13上安装了滑套20，滑套20的侧面边缘钻螺纹孔，用于将滑移组件13固定在导向柱12上，滑移组件13的前后侧板上钻孔，以便于用螺栓连接传感设备夹持装置4。

如图9所示，传感设备夹持装置4由紧定螺钉21；支撑心轴22、瓣式对中夹紧件23和施力螺母24组成。与直线滑移组件13的连接方式如图10所示，利用一根延伸杆26与直线滑移组件13进行连接，夹持装置的主体安装在一根支撑心轴22上，传感设备25穿过瓣式对中夹紧块23，并靠实力螺母24的拧紧从而准确固定在传感设备夹持装置4上。

Claims

1.一种风洞洞体空间定位测试架，包括横向导轨、纵向高精度直线导轨、竖向双光杆导向柱、传感设备夹持装置，其特征是：横向的平行导轨通过钢轨精刨后嵌入导向块得到；纵向平面以厚板材和矩形管形成复合框架结构，然后安装高精度滑动导轨；竖向定位和支撑采用双光杆支撑和导向结构；传感设备夹持装置中设计了瓣式对中夹紧块。

2.根据权利要求1所述的风洞洞体空间定位测试架，其特征是：横向导轨上安装横向溜板，溜板底部安装滑轮使得溜板可在横向导轨上移动，且横向移动的位置通过溜板两侧的锁紧螺栓锁紧于横向导轨侧面而固定。

3.根据权利要求2所述的横向溜板，其特征是：横向溜板的上表面安装高精度滑动导轨，该导轨与纵向溜板底部的燕尾槽滑块契合，以此提供测试架纵向的运动。

4.根据权利要求3所述的纵向溜板，其特征是：采用固定和可动两种底面支撑形式将竖向双光杆导向柱固定于纵向溜板上，并在导向柱顶端安装顶面支撑有效解决设备在风作用下的振动和变形问题。

5.根据权利要求4所述的导向柱，其特征是：在竖向双光杆导向柱上利用紧定螺钉安装直线滑移组件，且直线滑移组件上以螺纹连接着传感设备夹持装置的心轴，以此提供传感装置在风洞洞体空间高度上的运动和定位。

6.根据权利要求5所述的传感设备夹持装置，其特征是：传感设备夹持装置靠紧定螺钉安装于心轴上，传感设备通过夹持装置上的瓣式对中夹紧件夹持安装。