CN104764580B - 桥上移动车辆模型三维抗风试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥上移动车辆模型三维抗风试验装置，支架上固定有桥梁模型，支架上端和桥梁模型之间形成空腔，在空腔内设置有支座，且支座固定在支架上，支座上固定有直线模组；桥梁模型沿车辆模型运动方向设置有桥面开槽，桥面开槽内安装有弹性橡皮；测力支架通过桥面开槽，其一端固定于直线模组上的滑台，另一端固定位于桥面的测力天平，测力天平连接车辆模型；直线模组的传动连接轴连接到伺服电机，驱动滑台移动，实现车辆模型的移动。本发明减小了装置在加工过程中的制造安装误差，提高了车辆在移动过程中的动态稳定性。

Description

桥上移动车辆模型三维抗风试验装置

技术领域

本发明涉及桥上车辆行驶抗风模拟领域，具体涉及一种桥上移动车辆模型三维抗风试验装置。

背景技术

侧向风对车辆的运行有很大的影响，尤其是在车辆高速运行时。为保证移动列车或车辆的安全运行，需要测试列车或车辆在横向风作用下的气动特性，以此来研究车辆的抗风性能。现有移动车辆模型风洞试验装置中，车辆的滑动轨道、牵引系统等多为自行加工，移动车辆模型的动态平稳性受加工及安装精度的影响明显，其影响在测试数据中很难消除（如轨道的不平顺引起的惯性力等），导致移动车辆模型的测力精度受限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种桥上移动车辆模型三维抗风试验装置，可进行不同风向、不同风速、不同车速下车辆气动力测试的风洞试验，采用自动化领域的直线模组系统，集成度高（集成了滑动轨道、同步带等），移动车辆运行平稳，具有较高的动态性能，可用于多种交通车辆气动力的风洞试验，适用范围广。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种桥上移动车辆模型三维抗风试验装置，支架上固定有桥梁模型，所述支架上端和桥梁模型之间形成空腔，在空腔内设置有支座，且所述支座固定在支架上，所述支座上固定有直线模组；所述桥梁模型沿车辆模型运动方向设置有桥面开槽，所述桥面开槽内安装有弹性橡皮；测力支架通过桥面开槽，其一端连接到直线模组的滑台，另一端固定测力天平，所述测力天平连接车辆模型；所述直线模组的传动连接轴连接到伺服电机，带动滑台移动。

所述支架固定在底板上，所述底板通过攻角螺栓安装在风洞底板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用了高度集成的直线模组，减小了装置在加工过程中的制造安装误差，提高了车辆在移动过程中的动态稳定性。所有牵引系统均安装于桥梁内部，设置桥面开槽以便测力支架通过桥面模型，采用具有弹性的橡皮带密封桥面开槽，不仅可以使测力支架的顺利通过，还可以完全保证桥梁气动外形的相似性原理。另外，本装置不仅可以进行单车的试验，还可进行跟车、超车及会车等多车情况下的车辆横风气动力试验。

附图说明

图1是本发明桥上移动车辆模型三维抗风试验装置主视图。

图2是图1之A-A面剖视图。

图3是本发明中桥面开槽中的弹性橡皮放大示意图。

图4是本发明装置在调整风攻角后的图1之A-A面剖视图。

图5是本发明装置在调整风向角后的B-B方向示意图。

图6是本发明装置会车试验示意图。

图7是本发明装置超车试验示意图。

图中：实心箭头表示车辆模型行驶方向，空心箭头表示风向，1-车辆模型；2-测力天平；3-测力支架；4-滑台；5-桥梁模型；6-支座；7-支架；8-底板；9-传动连接轴；10-伺服电机；11-直线模组；12-风洞底板；13-弹性橡皮；14-桥面开槽；15-攻角螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明桥上移动车辆模型三维抗风试验装置，其组成主要由设置在风洞内的车辆模型1、桥梁模型5、直线模组11、伺服电机10等组成。

具体结构为：支架7上固定有桥梁模型5，所述桥梁模型5沿长度方向为等截面，所述支架7为ІІ型支架，支架7上端和桥梁模型5之间形成空腔，在空腔内设置有支座6，且所述支座6固定在支架7上，所述支座6上固定有直线模组11，直线模组11为自动化领域现成的产品，为等截面方柱结构，两组直线模组11安装于桥梁模型5与支架7形成的空腔内，并通过支座6与支架7相连；所述桥梁模型5沿车辆模型1运动方向设置有桥面开槽14，所述桥面开槽14内安装有弹性橡皮13，测力支架3通过时，弹性橡皮13产生一定变形，使测力支架3通过，当测力支架3通过后，恢复原状，同时也保证了桥梁模型5的气动外形；所述测力支架3通过桥面开槽14，其一端连接到直线模组11的滑台4之上，另一端固定测力天平2，所述测力天平2连接车辆模型1，所述车辆模型1采用轻质材料按实际车辆的外形制作，固定于测力天平2之上，用于接测试车辆模型1气动力；所述直线模组11的传动连接轴9连接到伺服电机10，驱动滑台4移动，从实现车辆模型1的移动。

所述支架7固定在底板8上，所述底板8放置于风洞底板12上。风洞底板12设置了攻角螺栓15，当攻角为0°时，支架7垂直于风洞地面；当需要调整攻角时，通过拧紧一侧攻角螺栓15，使得整个试验装置具有一定倾斜，可形成攻角。当风向角为0°时，试验装置垂直于来流风速，通过移动风洞底板12，旋转整个试验装置，使得试验装置与来流风的角度大于或小90°时，可形成不同的风向角。

工作时，由风洞提供垂直于桥梁模型5方向的横向风，伺服电机10带动直线模组11的传动连接轴9转动，带动滑台4移动，测力支架3固定于直线模组11上方的滑台4，滑台4为直线模组11的一部分。在车辆模型1运行过程中，安装在车辆模型1内部的测力天平2测试车辆模型1所受的横风气动力，通过调整底板8和攻角螺栓15，可实现不同空间姿态下的车辆模型1横风气动力试验。

进行横风作用下的会车试验时，两车辆模型1分别位于桥梁模型5的两端，以相同或不同的速度相对行驶即可。而横风作用下的超车试验则是两车辆模型1均位于桥梁模型5的同一端，行驶慢的车辆模型1先启动，行驶快的车辆模型1后启动，即可实现超车过程的模拟。

Claims (1)

1.一种桥上移动车辆模型三维抗风试验装置，其特征在于支架(7)上固定有桥梁模型(5)，所述支架(7)上端和桥梁模型(5)之间形成空腔，在空腔内设置有支座(6)，且所述支座(6)固定在支架(7)上，所述支座(6)上固定有直线模组(11)；所述桥梁模型(5)沿车辆模型(1)运动方向设置有桥面开槽(14)，所述桥面开槽(14)内安装有弹性橡皮(13)；还设置有测力支架(3)，所述测力支架(3)通过桥面开槽(14)，其一端固定于直线模组(11)的滑台(4)之上，另一端固定测力天平(2)，所述测力天平(2)连接车辆模型(1)；所述直线模组(11)的传动连接轴(9)连接到驱动滑台(4)移动的伺服电机(10)；还设置有底板(8)，所述支架(7)固定在底板(8)上，所述底板(8)通过攻角螺栓(15)安装在风洞底板(12)上。