CN105953999A - 一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台，包括试验台、轴距自动调节部分和轮距调节部分，试验台安装在风洞试验段地板上且笼罩在天平支撑上，轴距自动调节部分安装在天平支撑下部，轮距调节部分安装在天平支撑内；轴距自动调节部分包括轴距位移传感器、齿轮齿条传动装置、驱动电机、轴距调节支撑及导向杆，轴距调节支撑固定在天平支撑底部，导向杆穿过轴距调节支撑后与天平浮动框连接，轴距调节支撑可沿导向杆轴向位移，轴距位移传感器布置在轴距调节支撑上，轴距调节支撑通过齿轮齿条传动机构与驱动电机连接。本发明可消除风洞试验中因暴露在流场中的支撑对流程品质的干扰，且能够满足不同轴距、轮距车型的支撑。

Description

一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台

技术领域

本发明涉及一种汽车风洞试验平台，具体涉及一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台。

背景技术

汽车风洞是汽车空气动力学研究的一种试验设备，现有技术当使用实车或大比例模型进行风洞试验时，由于传统风洞试验支撑的特点，暴露在流场中的试验支撑装置对试验段流场品质影响较大且存在较大的气动噪声；此外，由于车型不同，轴距、轮距不同，对于轴距、轮距的支撑采取手动调节费时费力，且难以满足实车风洞试验的适用性以及试验效率要求。

发明内容

为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台，包括试验台、轴距自动调节部分和轮距调节部分，所述试验台安装在风洞试验段地板上且笼罩在天平支撑上，所述轴距自动调节部分安装在天平支撑底部，所述轮距调节部分安装在天平支撑内；所述试验台包括试验台架、试验台面，试验台架固定在风洞试验段地板上，试验台面固定于试验台架上方且完全覆盖试验台架，试验台面上加工有用于放置试验车辆车轮的开口。

进一步地，所述试验台还包括导流装置，导流装置设置在试验台架前端并位于试验台面下方，导流装置位于风洞试验段最前方且横跨整个风洞出风口。

进一步地，所述试验台架通过减振吸能装置及固定装置固定在风洞试验段地板上。

进一步地，所述轴距自动调节部分包括轴距位移传感器、齿轮齿条传动装置、驱动电机、轴距调节支撑及导向杆，轴距调节支撑固定在天平支撑底部，导向杆穿过轴距调节支撑后固定在所述试验台架上且轴距调节支撑可沿导向杆轴向位移，轴距位移传感器布置在轴距调节支撑上，轴距调节支撑通过齿轮齿 条传动机构与驱动电机连接。

进一步地，所述齿轮齿条传动装置的齿条轴向安装在所述轴距调节支撑上，齿轮齿条传动装置的齿轮通过减速增扭装置与驱动电机输出端相连。

进一步地，所述轮距调节部分包括滑轨、机械锁止装置、车轮支撑块，所述滑轨安装在天平支撑内，滑轨上标有刻度且刻度相对于风洞中心线呈对称布置。车轮支撑块嵌套在滑轨之上且可沿滑轨滑动，机械锁止装置用于将车轮支撑块锁止在滑轨上。

本发明的有益效果在于：

本发明通过搭建平台将天平支撑覆盖在实验台下，可以极大程度消除风洞试验中因为暴露在流场中的支撑对流程品质的干扰，极大程度的降低试验噪音，可极大程度的消除汽车噪声试验时外界噪声源对试验的影响，并且能为工作人员提供舒适的试验环境。

平台前部设有导流装置可改善试验段流场品质，降低风噪，试验台架与天平地板通过减振吸能装置连接，可进一步降低试验支撑振动及噪声。

采用自动调节装置，通过电机驱动可实现自动调节天平支撑,，以满足不同轴距车型的支撑，省时高效，精度高，结合传感器技术，可根据试验车型的不同方便调节支撑轴距，极大程度节省人力、物力。

轮距的调节依据导轨刻度可实现快速的精确调节，并具有机械锁止等安全保护措施，实验过程比较安全。

本试验平台具有较高的适用性。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明所述试验台结构示意图。

图3为本发明所述轴距自动调节部分及轮距调节部分结构示意图。

图4为本发明自动调节控制部分工作流程。

图5为本发明所述轴距自动调节部分局部视图。

图6为本发明所述试验台面结构示意图。

图中：

1导流装置，2试验台架，3天平支撑，3.1右支撑，3.2左支撑，4机械锁止装置，5导向杆，6车轮支撑块，7驱动电机，8齿轮齿条传动装置，8.1齿轮， 8.2齿条，9固定螺栓，10轴距位移传感器，11轴距调节支撑，12滑轨，13减速增扭装置，14试验台面，15开口

具体实施方式

以下结合附图详细介绍本发明的技术方案：

汽车风洞试验装置包括风洞洞体、动力系统、控制系统、测试系统、测力天平和风洞试验平台，测力天平中设有天平浮动框和两个天平支撑，本发明提供一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台，由试验台、轴距自动调节部分和轮距调节部分组成。试验台安装在风洞试验段地板上且笼罩在天平支撑上；轴距自动调节部分安装在天平支撑底部，用于调节两个天平支撑沿车辆轴向的间距以适应不同轴距的试验车辆；轮距调节部分安装在天平支撑内，使试验平台还能适应不同轮距的试验车辆。

所述试验台包括试验台架2、试验台面14、固定装置、导流装置1、减振吸能装置，将试验台可靠地固定于风洞试验段地板之上并笼罩天平支撑3，使试验台顶面与车轮相切，并可降低风噪以及试验台振动，改善试验段流场品质。

如图1所示，所述试验台架2主要作用是支撑试验台面14，笼罩天平支撑3，并能够提供足够的强度、刚度支撑。试验台架2通过减振吸能装置及固定装置固定在风洞试验段地板上。减振吸能装置由橡胶材料加工制成，其上布置有与固定装置配合的安装孔，使减振吸能装置通过固定装置连接在试验台架2以及风洞试验段地板之间。减振吸能装置可充分吸收试验台架2的振动，减小台架振动对风洞试验的干扰，需保证其连接强度与连接刚度，以保证降噪吸振的效果，并且骨架结构强度刚度大，具有较高的安全系数。

如图1、图6所示，所述试验台面14固定于试验台架2上方，且完全覆盖试验台架2，所述试验台面14表面光滑处理，周边采用圆角过渡处理，中间部分根据实际试验车型不同，加工有匹配的开口15用于放置试验车辆的车轮，使车轮与安装在天平支撑3上的车轮支撑块6完全接触，完成天平测力。试验台面14顶面与车轮支撑块6顶面处于同一水平面，使该水平面与试验车辆车轮相切，可降低风噪音，满足试验的相似性原理要求。

如图2所示，所述导流装置1，长度为3500mm，高度为100mm，呈圆弧状，设置在试验台架2前端并位于试验台面14之下，导流装置1位于风洞试验段最前方，横跨整个风洞出风口。需保证导流装置1曲面加工的精度，以保证导流与降噪效果。

如图2、图5所示，所述轴距自动调节部分由轴距位移传感器10、齿轮齿条传动装置8、驱动电机7(功率不小于1KW)、减速增扭装置13、轴距调节支撑11、导向杆5组成，最终的目的是根据试验车型的不同，能够实现轴距支撑的自动调节。

轴距调节支撑11固定在天平支撑3底部，导向杆5穿过轴距调节支撑11后沿垂直车轴方向固定在天平浮动框上且轴距调节支撑11可沿导向杆5轴向位移，轴距位移传感器10(数量为2对)布置在轴距调节支撑11上，齿轮齿条传动装置8通过减速增扭装置13与驱动电机7输出端相连，起轴距调节作用，驱动电机7带动齿轮8.1转动，齿条8.2轴向安装在轴距调节支撑11上，带动轴距调节支撑11沿导向杆5轴向运动。针对不同的试验车型，可以快速的自动调节轴距，达到满足轴距要求的支撑自动调节的试验目的。

如图4所示，轴距自动调节部分的控制系统包括信号传递系统和控制器，轴距位移传感器10通过信号发射系统实时的将轴距调节支撑11的位移信号通过信号传递系统传给控制器，控制器可换算出轴距位移并根据轴距位移控制驱动电机转动。准备试验时，首先读取当前的实时轴距L1，假设试验车轴距为L，若L＞L1，即需加大当前轴距L1，控制器控制驱动电机转动方向为正向，增大当前轴距L1，需要增大的距离D＝L-L1，则控制器计算出驱动电机转动时间t＝D/(C·r)，其中，C为齿轮分度圆周长，r为驱动电机经减速增扭装置调节后的输出轴转速，调节完成后，驱动电机停止工作，此时，L1＝L，即车轮支撑块6之间的距离等于汽车轴距L。若L＜L1，改变驱动电机转动方向为反向，减小当前轴距L1，驱动电机转动时间t＝D/(C·r)，调节完成后，驱动电机停止工作。若L＝L1时，不需要调节。

如图1、图3所示，所述轮距调节部分主要由滑轨12(数量为2)、机械锁止装置4(数量为4)、车轮支撑块6(数量为4)组成，以达到轮距支撑的精确简易调节。所述滑轨12主要作用是为车轮支撑块6提供位移支撑，滑轨12布置于天平支撑3内，滑轨12上标有刻度且刻度相对于风洞中心线呈对称布置。车轮支撑块6嵌套在滑轨12之上且可沿滑轨12滑动，试验准备时，根据具体试验车型的轮距数据L2，调节每个车轮支撑块6的刻度距中心位置L2/2，调节完毕后采用机械锁止装置4锁止，从而完成轮距的精确快速调节。

Claims (6)

1.一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台，其特征在于，包括试验台、轴距自动调节部分和轮距调节部分，所述试验台安装在风洞试验段地板上且笼罩在天平支撑上，所述轴距自动调节部分安装在天平支撑底部，所述轮距调节部分安装在天平支撑内；所述试验台包括试验台架、试验台面，试验台架固定在风洞试验段地板上，试验台面固定于试验台架上方且完全覆盖试验台架，试验台面上加工有用于放置试验车辆车轮的开口。

2.如权利要求1所述的一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台，其特征在于，所述试验台还包括导流装置，导流装置设置在试验台架前端并位于试验台面下方，导流装置位于风洞试验段最前方且横跨整个风洞出风口。

3.如权利要求1所述的一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台，其特征在于，所述试验台架通过减振吸能装置及固定装置固定在风洞试验段地板上。

4.如权利要求1所述的一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台，其特征在于，所述轴距自动调节部分包括轴距位移传感器、齿轮齿条传动装置、驱动电机、轴距调节支撑及导向杆，轴距调节支撑固定在天平支撑底部，导向杆穿过轴距调节支撑后固定在天平浮动框上，且轴距调节支撑可沿导向杆轴向位移，轴距位移传感器布置在轴距调节支撑上，轴距调节支撑通过齿轮齿条传动机构与驱动电机连接。

5.如权利要求4所述的一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台，其特征在于，所述齿轮齿条传动装置的齿条轴向安装在所述轴距调节支撑上，齿轮齿条传动装置的齿轮通过减速增扭装置与驱动电机输出端相连。

6.如权利要求1所述的一种可消除干扰的自动可调式汽车风洞试验平台，其特征在于，所述轮距调节部分包括滑轨、机械锁止装置、车轮支撑块，所述滑轨安装在天平支撑内，滑轨上标有刻度且刻度相对于风洞中心线呈对称布置。车轮支撑块嵌套在滑轨之上且可沿滑轨滑动，机械锁止装置用于将车轮支撑块锁止在滑轨上。