CN105222960A - 一种风洞支撑系统平衡装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风洞支撑系统平衡装置，包括固定平台、支架、连接杆、平衡机构，平衡机构包括支撑架、滑轮、钢索和砝码，支撑架安装在固定平台上，固定平台的支撑架的上端或下端分别设置两个滑轮，钢索绕过滑轮一端与连接座内的连接杆连接，另一端连接到砝码。本发明能够起到一种平衡作用，起到一种抑振作用，起到一种保护作用，模型在极端受载情况下，模型连接杆可能会从支架上脱落，砝码可通过钢索将其拉住使得模型不会掉落损坏。

Description

一种风洞支撑系统平衡装置

技术领域

本发明涉及风洞试验领域，尤其是涉及一种风洞支撑系统平衡装置。

背景技术

风洞试验过程中，一般都采用一个固定端一个连接端，试验模型通过天平和连接端连接，然后再将固定端固定在风洞内，通过改变连接端与固定端之间的角度测试试验模型的受力情况，以达到试验目的。在现有的风洞试验中，已经有很多的支撑装置实现不同角度的试验，在能完成6个自由度的测试过程中，传统的方式是直接由连接端和飞机模型连接，通过电机驱动实现模型相对于固定点进行转动。但是由于在试验中模型的运动速度并不是保持一致，有时模型运动会突然加快，各种姿态切换频繁，并且模型是采用悬臂梁的方式安装在连接端上的，导致系统及模型的平衡性、安全性等问题较为突出，严重情况下还会出现连接端与固定端之间断裂。

发明内容

本发明的目的是提供一种风洞支撑系统平衡装置，能提供良好的连接效果以及确保在试验过程中的安全。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风洞支撑系统平衡装置，包括：固定平台、设置在固定平台下方的支架、与支架连接的连接杆、设置在固定平台上的平衡机构，所述固定平台下表面上设置有滑轨，支架的上端连接到滑轨上，且支架的上端能在滑轨中滑动，所述连接杆与支架的下端之间设置有连接座，连接座与支架的下端固定连接，所述连接座中央设置有通孔，通孔内设置有内螺纹，连接杆的连接端通过螺纹与连接座固定连接，所述平衡机构包括支撑架、滑轮、钢索和砝码，支撑架贯穿固定平台，固定平台的支撑架的上端或下端分别设置两个滑轮，钢索绕过滑轮一端与连接座内的连接杆连接，另一端连接到砝码。

在上述技术方案中，所述固定平台与支架上端的连接可以用铰链代替滑轨。

在上述技术方案中，固定平台下表面上设置两个支撑架，其中一个支撑架的安装位置与连接座上的中心对应。

在上述技术方案中，与连接座中心对应的支撑架上的滑轮在静止状态下，绕过滑轮的钢索一端连接到连接杆上，钢索的竖直方向和水平方向垂直。

在上述技术方案中，所述砝码通过螺母固定在砝码滑杆上，砝码滑杆的上端与钢索连接。

在上述技术方案中，四个滑轮均为定滑轮。

在上述技术方案中，所述四个滑轮设置在同一水平面上，钢索通过滑轮形成的夹角均为90°。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

该装置能够起到一种平衡作用,通过增减砝码，使得不同重量的砝码与不同重量的试验模型相匹配，使得试验模型在不同姿态下能够始终处于平衡中；

该装置同时能够起到一种抑振作用，模型在风洞试验时，会因风载作用而振动，影响测量数据的准确性，通过砝码附加力的作用，可以减小模型振动；

该装置同时能够起到一种保护作用，模型在极端受载情况下，模型连接杆可能会从支架上脱落，砝码可通过钢索将其拉住使得模型不会掉落损坏；

整体上说，该装置一改以往的支撑模式，且本发明装置可以将平台设置在风洞试验区外，只需要将模型部分保留在风洞试验区内即可，最大限度的减小整个装置对风洞流场的影响。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图；

其中：1是固定平台，2是连接支架，3是连接座，4是连接杆，5是钢索，6是滑轮，7是砝码，8是支撑架。

具体实施方式

如图1所示，是本发明的结构示意图，其中包括一个固定平台，在固定平台上设置有支撑架，支撑架穿过固定平台，使得在固定平台上表面和下表面都具有支撑架，下表面上设置有两处支撑架，固定平台上表面的支撑架顶端具有两个支撑点，在每个支撑端部的支撑点上各自固定安装一个滑轮，每一个滑轮在空间中处于同一水平面上，为了保证最佳的受力效果，绕过滑轮的钢索与钢索之间的夹角均为90°。在固定平台的下方设置有支架，支架与固定平台支架采用滑轨的形式连接，也就是在固定平台的下表面上设置滑轨，支架的上端在滑轨中滑动，当然滑轨也可以采用铰链来代替，同样能实现支架与固定平台之间的转动。支架的下端固定连接有连接座，连接座的中心设置有通孔，通孔内设置有内螺纹，而连接杆的连接端外表面设置有外螺纹，连接杆的连接端通过螺纹连接到连接座的通孔内。在连接座的通孔内，钢索连接到连接杆的端部，然后钢索依次绕过滑轮，最后在自由端连接砝码。砝码采用砝码滑杆通过螺母固定，钢索连接到砝码滑杆上，当需要增减砝码时，只需要松开螺母往砝码滑杆上增加或减少砝码块即可。

当需要试验时，通过将被测模型通过悬臂梁连接到连接杆的下端，连接杆下端内部设置有杆式天平。当置于风洞流场中时，气流对模型作用使得模型受力，而支架在电机的带动下可以在固定平台上转动，因此带动连接杆转动，连接杆带动模型转动。

连接杆在不停转动的过程中会受到各个方向的力，而连接杆与连接座之间采用的是螺纹连接，在高频率的转动下有极大的风险使得螺纹损坏，导致连接杆脱离连接座。而钢索连接到连接杆的一端，正好可以保证连接脱离的瞬间将连接杆拉住，减小安全风险。

当然，钢索与滑轮的作用还在于平衡，当连接杆上连接的模型质量不同时，那么整个系统受到的力也不同，特别是连接杆上受到的力，因此采用钢索连接到连接杆上，通过调整砝码可以平衡连接杆因模型质量不同而受到相同的力，减小因受力变化而带来的安全风险。

本发明的结构还可以将固定平台和支架部分设置在风洞外，只保留连接杆和模型在风洞内。这样设置的最大好处就在于减小整个装置对风洞流场的影响，同时也减小传统模式安装在风洞壁内，在气流的影响下装置与风洞壁相互间的振动干涉。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种风洞支撑系统平衡装置，其特征在于包括：固定平台、设置在固定平台下方的支架、与支架连接的连接杆、设置在固定平台上的平衡机构，所述固定平台下表面上设置有滑轨，支架的上端连接到滑轨上，且支架的上端能在滑轨中滑动，所述连接杆与支架的下端之间设置有连接座，连接座与支架的下端固定连接，所述连接座中央设置有通孔，通孔内设置有内螺纹，连接杆的连接端通过螺纹与连接座固定连接，所述平衡机构包括支撑架、滑轮、钢索和砝码，支撑架安装在固定平台上，固定平台的支撑架的上端或下端分别设置两个滑轮，钢索绕过滑轮一端与连接座内的连接杆连接，另一端连接到砝码。

2.根据权利要求1所述的一种风洞支撑系统平衡装置，其特征在于所述固定平台与支架上端的连接可以用铰链代替滑轨。

3.根据权利要求1所述的一种风洞支撑系统平衡装置，其特征在于固定平台下表面上设置两个支撑架，其中一个支撑架的安装位置与连接座上的中心对应。

4.根据权利要求3所述的一种风洞支撑系统平衡装置，其特征在于与连接座中心对应的支撑架上的滑轮在静止状态下，绕过滑轮的钢索一端连接到连接杆上，钢索的竖直方向和水平方向垂直。

5.根据权利要求1所述的一种风洞支撑系统平衡装置，其特征在于所述砝码通过螺母固定在砝码滑杆上，砝码滑杆的上端与钢索连接。

6.根据权利要求1或3或5所述的一种风洞支撑系统平衡装置，其特征在于四个滑轮均为定滑轮。

7.根据权利要求6所述的一种风洞支撑系统平衡装置，其特征在于所述四个滑轮设置在同一水平面上，钢索通过滑轮形成的夹角均为90°。