CN102721521A - 一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置 - Google Patents

一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102721521A
CN102721521A CN2011100760913A CN201110076091A CN102721521A CN 102721521 A CN102721521 A CN 102721521A CN 2011100760913 A CN2011100760913 A CN 2011100760913A CN 201110076091 A CN201110076091 A CN 201110076091A CN 102721521 A CN102721521 A CN 102721521A
Authority
CN
China
Prior art keywords
eccentric wheel
balance
bearing
pole
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011100760913A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102721521B (zh
Inventor
徐�明
潘金柱
李勇
江春茂
崔青
白云龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AVIC Shenyang Aerodynamics Research Institute
Original Assignee
AVIC Shenyang Aerodynamics Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVIC Shenyang Aerodynamics Research Institute filed Critical AVIC Shenyang Aerodynamics Research Institute
Priority to CN201110076091.3A priority Critical patent/CN102721521B/zh
Publication of CN102721521A publication Critical patent/CN102721521A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102721521B publication Critical patent/CN102721521B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置。电机通过减速器与双正弦机构支座相连，U型块固定在滑块上，滑轨固定在支座的上下框架上。减速器输出轴前端设有偏心轮，偏心轮插入U型块的后滑道中；天平支杆后端也设有偏心轮，偏心轮插入U型块的前滑道中。本发明是一种新型的大振幅滚转振动试验测量装置，通过设计特殊的“双正弦滚转振动”机构形式，可以实现飞行器的大幅度滚转振动，并通过支杆前端的六分量天平测量飞型器大幅滚转振动的动态气动特性，能够满足风洞试验要求。

Description

一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置
技术领域
本发明涉及的是滚转振动装置，具体说就是能够测量飞行器大幅滚转振动时气动特性的一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置。属于航空气动力风洞试验技术领域。
背景技术
现代战斗机为了适应近距格斗和全方位实施攻击的要求，突出地追求超机动性和敏捷性，前者主要与大幅度、大角速率运动形态有关，后者主要指飞行器快速地从一种飞行状态转为另一种状态的瞬态响应能力。这二者给飞行器设计带来的主要问题是这两者都与气动力的非定常、非线性有密切关系，在特定的飞行状态下，气动力的非定常和非线性影响占统治地位。因此，为了把握现代战斗机的空气动力特性,解决关键气动力问题 ,在风洞中开展模型大振幅动态试验研制是十分必要和迫切的。在风洞前期试验中发现，用程序控制伺服电机自身的往复运动的方式来驱动模型滚转振动，在设定小角度振幅和频率时，电机输出扭矩还是可以满足需求的，模型实际振幅角度误差也在接受范围之内；但当电机设定角度达到大振幅滚转试验所要求的角度和频率时，由于模型转动惯量过大，电机的输出扭矩难以满足模型做正弦滚转振动的要求。现有的滚转设备难以满足试验需要。
发明内容
本发明是为了解决上述大振幅滚转试验中出现的问题，而设计一套滚转振动机构，通过此机构把电机的连续旋转运动转变为模型的大振幅滚转正弦振动，能满足风洞试验需要的一种风洞大振幅滚转振动试验的测量装置。
采用的技术方案是：
一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置，包括电机、减速器、振动机构、Π型支架、天平支杆、六分量天平；所述的振动机构包括支座、上滑轨、下滑轨、上滑块、下滑块、U型块，所述的电机输出轴与减速器连接，通过减速器壳体前端与支座固定连接，支座的前端与Π型支架的后端固定连接，天平支杆的前端与六分量天平固定连接，天平支杆后端插入Π型支架内腔中，并由第一轴承和第二轴承予以支撑，U型块固定在上、下滑块上，上、下滑轨固定在支座上，其特征在于所述的减速器输出轴前端设有电机偏心轮，电机偏心轮插入U型块的后滑道中；天平支杆后端设有支杆偏心轮，支杆偏心轮插入U型块的前滑道中。
本发明的工作原理：
若要检测飞行器大幅滚转振动时的气动特性，需要设计一种滚转振动机构能够使模型做大振幅滚转振动，且振动要平稳。本机构可以实现模型振幅为60度正弦波滚转振动。
本发明具备必要的检测条件，能快捷，准确地检测出飞行器模型大幅滚转振动时的气动特性。具体做法是：电机减速器带动电机偏心轮做连续旋转运动，电机偏心轮插在U形块后滑槽中，天平支杆的偏心轮插在U形块前滑槽中。电机偏心轮和天平支杆偏心轮偏心半径不同，电机偏心轮的偏心半径小于天平支杆偏心轮的偏心半径。U形块在上下方向上受到滑轨、滑块的约束，只在水平方向上具有自由度。当电机连续旋转时，电机偏心轮带动U形块左右运动，U形块又带动天平支杆偏心轮左右移动，天平支杆偏心轮的偏心半径大于电机偏心轮偏心半径，天平支杆只在滚抓方向上具有自由度，这样就可以实现天平支杆的往复摆动。通过设计不同的电机偏心轴偏心半径和天平支杆偏心轴偏心半径之比，可以实现不同的滚转角变化范围。
天平支杆前端设有常规六分量天平，通过在天平测量元件不同位置上粘贴的应变片组成的电桥可以测量飞行器模型试验时所受到的气动力载荷。
双正弦机构运动原理数学方程为：
电机偏心轮偏心半径为r 、支杆偏心轮偏心半径为R。电机偏心轮和支杆偏心轮每个时刻都有如下函数关系：
                                                       
Figure 2011100760913100002DEST_PATH_IMAGE001
   （r<R）
当
Figure 130727DEST_PATH_IMAGE002
时 
Figure 2011100760913100002DEST_PATH_IMAGE003
  所以  
Figure 588253DEST_PATH_IMAGE004
   
Figure 2011100760913100002DEST_PATH_IMAGE005
Figure 402626DEST_PATH_IMAGE001
Figure 788870DEST_PATH_IMAGE006
    
模型的滚转运动曲线是一个反函数曲线 
是反函数曲线
Figure 118220DEST_PATH_IMAGE008
和标准正弦函数
Figure 2011100760913100002DEST_PATH_IMAGE009
的对比图
说明 
Figure 317120DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 48316DEST_PATH_IMAGE009
是很接近的,滚转角变化规律可当作正弦波曲线。
本发明的特点：
(1）本发明采用大振幅试验双正弦滚转振动测量装置总体振动结构布局，即电机、减速器、振动机构、Π架中部、天平支杆、六分量天平
整体连接形式，准确地完成了飞行器模型大振幅滚转振动试验的气动特性的测量。
(2）本发明采用了“双正弦振动机构”使滚转振动机构呈特殊结构。
(3）本发明设计科学、合理、富有创意，整体结构紧凑，体积小、低功耗、成本低廉，性能稳定、可靠，环境适用性和实用性较强，具有较好的发展前景。
附图说明
图1是 本发明的结构示意图。
图2是 本发明的“双正弦”运动转换机构局部结构示意图。
图3是 本发明的电机偏心轮和支杆偏心轮角度差示意图。
具体实施方式
一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置，包括电机1、减速器2、振动机构、Π型支架9、天平支杆11、六分量天平12；所述的振动机构包括支座8、上滑轨4、下滑轨15、上滑块5、下滑块16、U型块6，所述的电机1输出轴与减速器2连接，通过减速器2壳体前端与支座8固定连接，支座8的前端与Π型支架9的后端固定连接，天平支杆11的前端与六分量天平12固定连接，天平支杆11后端插入Π型支架9内腔中，并由第一轴承10和第二轴承17予以支撑，U型块6固定在上、下滑块5、16上，上、下滑轨4、15固定在支座8上，其特征在于所述的减速器输出轴前端设有电机偏心轮3，电机偏心轮3插入U型块6的后滑道13中；天平支杆11后端设有支杆偏心轮7，支杆偏心轮7插入U型块的前滑道14中。

Claims (1)

1.一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置，包括电机（1）、减速器（2）、振动机构、Π型支架（9）、天平支杆（11）、六分量天平（12）；所述的振动机构包括支座（8）、上滑轨（4）、下滑轨（15）、上滑块（5）、下滑块（16）、U型块（6），所述的电机（1）输出轴与减速器（2）连接，通过减速器（2）壳体前端与支座（8）固定连接，支座（8）的前端与Π型支架（9）的后端固定连接，天平支杆（11）的前端与六分量天平（12）固定连接，天平支杆（11）后端插入Π型支架（9）内腔中，并由第一轴承（10）和第二轴承（17）予以支撑，U型块（6）固定在上、下滑块（5）、（16）上，上、下滑轨（4）、（15）固定在支座（8）上，其特征在于所述的减速器输出轴前端设有电机偏心轮（3），电机偏心轮（3）插入U型块（6）的后滑道（13）中；天平支杆（11）后端设有支杆偏心轮（7），支杆偏心轮（7）插入U型块的前滑道（14）中。
CN201110076091.3A 2011-03-29 2011-03-29 一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置 Expired - Fee Related CN102721521B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110076091.3A CN102721521B (zh) 2011-03-29 2011-03-29 一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110076091.3A CN102721521B (zh) 2011-03-29 2011-03-29 一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102721521A true CN102721521A (zh) 2012-10-10
CN102721521B CN102721521B (zh) 2014-12-10

Family

ID=46947346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110076091.3A Expired - Fee Related CN102721521B (zh) 2011-03-29 2011-03-29 一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102721521B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103389198A (zh) * 2013-07-22 2013-11-13 中国航天空气动力技术研究院 一种用于高超声速风洞滚转动态试验的测量装置
CN103592099A (zh) * 2013-11-28 2014-02-19 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 用于风洞自由滚转振动试验的测量装置及其测量方法
CN103983417A (zh) * 2014-05-22 2014-08-13 大连理工大学 一种柱形投放物气动力检测装置及测量方法
CN105823615A (zh) * 2016-05-11 2016-08-03 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 一种机械轴承支撑的小不对称再入体气动力测量装置
CN106706261A (zh) * 2016-12-22 2017-05-24 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种用于滚转动导数实验的天平测量装置
CN106768816A (zh) * 2016-12-22 2017-05-31 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种尾振动的俯仰动导数实验测量装置
CN109932123A (zh) * 2019-03-22 2019-06-25 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） 螺旋桨单桨叶六分力测量装置
CN110411705A (zh) * 2019-08-26 2019-11-05 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种适用于高速连续式风洞模型的自动变滚转角机构
CN111289211A (zh) * 2020-04-01 2020-06-16 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 应用于模型级间动态分离风洞试验的动态偏心分离装置
CN112525472A (zh) * 2020-12-07 2021-03-19 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 飞行器模型转动惯量对摇滚特性影响的风洞动态实验方法
CN117890073A (zh) * 2024-03-15 2024-04-16 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种测力天平和驱动轴一体化滚转动导数试验装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11344414A (ja) * 1998-05-29 1999-12-14 Natl Aerospace Lab 航空機動安定試験装置
JP2000356567A (ja) * 1999-06-14 2000-12-26 Japan Science & Technology Corp 風洞試験用加振装置
US7241245B2 (en) * 2001-03-30 2007-07-10 Joint Stock Company Tomsk Transmission Systems Gear-bearing differential speed transducer
CN101726401A (zh) * 2009-12-09 2010-06-09 中国航空工业第一集团公司沈阳空气动力研究所 一种用于俯仰动导数实验的天平测量装置
CN101738300A (zh) * 2009-12-08 2010-06-16 中国航空工业第一集团公司沈阳空气动力研究所 一种产生正弦波电磁力的装置
CN201993222U (zh) * 2011-03-29 2011-09-28 中国航空工业第一集团公司沈阳空气动力研究所 一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11344414A (ja) * 1998-05-29 1999-12-14 Natl Aerospace Lab 航空機動安定試験装置
JP2000356567A (ja) * 1999-06-14 2000-12-26 Japan Science & Technology Corp 風洞試験用加振装置
US7241245B2 (en) * 2001-03-30 2007-07-10 Joint Stock Company Tomsk Transmission Systems Gear-bearing differential speed transducer
CN101738300A (zh) * 2009-12-08 2010-06-16 中国航空工业第一集团公司沈阳空气动力研究所 一种产生正弦波电磁力的装置
CN101726401A (zh) * 2009-12-09 2010-06-09 中国航空工业第一集团公司沈阳空气动力研究所 一种用于俯仰动导数实验的天平测量装置
CN201993222U (zh) * 2011-03-29 2011-09-28 中国航空工业第一集团公司沈阳空气动力研究所 一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
史志伟 等: "基于大振幅谐波运动的非定常气动模型风洞实验验证", 《空气动力学学报》, vol. 28, no. 6, 31 December 2010 (2010-12-31), pages 650 - 654 *
杨恩霞: "低速风洞大振幅升沉振动加速度导数测量装置的设计", 《应用科技》, vol. 31, no. 12, 31 December 2004 (2004-12-31), pages 1 - 2 *

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103389198B (zh) * 2013-07-22 2015-11-18 中国航天空气动力技术研究院 一种用于高超声速风洞滚转动态试验的测量装置
CN103389198A (zh) * 2013-07-22 2013-11-13 中国航天空气动力技术研究院 一种用于高超声速风洞滚转动态试验的测量装置
CN103592099A (zh) * 2013-11-28 2014-02-19 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 用于风洞自由滚转振动试验的测量装置及其测量方法
CN103592099B (zh) * 2013-11-28 2016-09-14 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 用于风洞自由滚转振动试验的测量装置的测量方法
CN103983417A (zh) * 2014-05-22 2014-08-13 大连理工大学 一种柱形投放物气动力检测装置及测量方法
CN103983417B (zh) * 2014-05-22 2016-04-06 大连理工大学 一种柱形投放物气动力检测装置及测量方法
CN105823615B (zh) * 2016-05-11 2018-02-23 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 一种机械轴承支撑的小不对称再入体气动力测量装置
CN105823615A (zh) * 2016-05-11 2016-08-03 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 一种机械轴承支撑的小不对称再入体气动力测量装置
CN106768816B (zh) * 2016-12-22 2023-04-14 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种尾振动的俯仰动导数实验测量装置
CN106768816A (zh) * 2016-12-22 2017-05-31 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种尾振动的俯仰动导数实验测量装置
CN106706261A (zh) * 2016-12-22 2017-05-24 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种用于滚转动导数实验的天平测量装置
CN106706261B (zh) * 2016-12-22 2023-08-04 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种用于滚转动导数实验的天平测量装置
CN109932123A (zh) * 2019-03-22 2019-06-25 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） 螺旋桨单桨叶六分力测量装置
CN110411705A (zh) * 2019-08-26 2019-11-05 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种适用于高速连续式风洞模型的自动变滚转角机构
CN111289211A (zh) * 2020-04-01 2020-06-16 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 应用于模型级间动态分离风洞试验的动态偏心分离装置
CN111289211B (zh) * 2020-04-01 2024-03-08 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 应用于模型级间动态分离风洞试验的动态偏心分离装置
CN112525472A (zh) * 2020-12-07 2021-03-19 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 飞行器模型转动惯量对摇滚特性影响的风洞动态实验方法
CN112525472B (zh) * 2020-12-07 2022-03-22 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 飞行器模型转动惯量对摇滚特性影响的风洞动态实验方法
CN117890073A (zh) * 2024-03-15 2024-04-16 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种测力天平和驱动轴一体化滚转动导数试验装置
CN117890073B (zh) * 2024-03-15 2024-05-14 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种测力天平和驱动轴一体化滚转动导数试验装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102721521B (zh) 2014-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102721521B (zh) 一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置
CN101726401B (zh) 一种用于俯仰动导数实验的天平测量装置
CN103018057B (zh) 轨道车辆转向架回转特性测试系统
CN109883648B (zh) 一种强迫六自由度运动仪
CN102095567B (zh) 强迫偏航-自由滚转风洞试验装置
CN103353403A (zh) 用于汽车悬架测试的六维并联试验台
CN102221461B (zh) 船舶推进装置与船体的耦合动力学试验台
CN102998082A (zh) 一种用于风洞动导数俯仰振动试验的装置
CN203350048U (zh) 用于汽车悬架测试的六维并联试验台
CN103353399B (zh) 活塞发动机力学性能测试试验台
CN105180965A (zh) 三轴向舰船姿态角仿真模拟试验平台
CN203453733U (zh) 一种电子增稳平台
CN204008146U (zh) 一种动压箔片式止推空气轴承性能测试装置
CN201993222U (zh) 一种用于风洞大振幅滚转振动试验的测量装置
CN102829946B (zh) 一种适用于高速风洞试验的腹支撑机构
CN106840590B (zh) 一种小型化大载荷一体式五分量动态俯仰天平
CN105277374A (zh) 一种具有垂向加载功能的电动轮综合性能试验台
CN103424655B (zh) 一种电动缸拉力负载和寿命试验装置
CN203941012U (zh) 一种具有垂向加载功能的电动轮综合性能试验台
CN206523266U (zh) 一种转子平衡量检测装置
CN204535981U (zh) 一种圆筒式粘弹性阻尼器性能试验装置
CN201138294Y (zh) 油压减振器试验台
CN203534823U (zh) 一种静压轴径向加载机构
CN202403910U (zh) 谐波变速器性能综合试验装置
CN113623257A (zh) 一种风机性能检测设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141210

Termination date: 20150329

EXPY Termination of patent right or utility model