CN107356405B - 一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置 - Google Patents

Abstract

一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置，涉及风洞试验飞机模型。设有基准底座、机身定位安装组件、天平定位安装组件。机身定位安装组件、天平定位安装组件中的机身定位块、机翼定位块、支杆支撑块、水平尾杆支撑块通过销钉和螺钉固定在基准底座上；机翼压条、支杆夹紧块、水平尾杆夹紧块起锁紧飞机模型的作用。上述组件和紧固件在飞机模型的装配过程中将杆式六分力天平安装于飞机模型内部。解决风洞试验的飞机模型及其内置杆式六分力天平的定位安装问题，且保证了重复安装的一致性和准确性。结构简单、使用方便、通用性强、定位精度高、便于运输及维护，可推广应用于安装不同尺寸和外形的具有内置杆式六分力天平的风洞试验飞机模型。

Description

一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置

技术领域

本发明涉及风洞试验飞机模型，尤其是涉及具有内置杆式六分力天平的一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置。

背景技术

在风洞试验用的绳牵引并联机器人支撑系统中，将杆式六分力天平内置于飞机模型内部，通过绳牵引并联机构支撑和控制飞机模型运动，可以进行不同吹风条件下的静、动态试验，获取各种所需的气动参数。在这样的支撑中，杆式六分力天平前部通过前锥套与飞机模型相连接，其后部通过后锥套分别与套筒和支杆相连接，水平尾杆固连在支杆上，牵引绳连接到套筒上的小支杆和水平尾杆上，机身上开孔允许套筒上的小支杆伸出。飞机模型与套筒、牵引绳、尾杆之间无任何接触和干涉。

以上安装必须保证水平尾杆的轴线与两机翼翼梢连线平行。目前，对上述绳牵引并联机器人支撑的内置有六分力天平的飞机模型的定位安装尚无专门的夹具，安装既费时耗力，又容易损伤杆式六分力天平，安装误差只能凭肉眼或感觉估计，直接影响了飞机模型的运动控制精度和试验结果的有效性。随着绳牵引并联支撑系统应用于更多飞机模型的风洞试验，类似的定位安装问题也会日益突出。为了保证水平尾杆与飞机模型的两翼梢连线平行，保证套筒和水平尾杆上各牵引绳连接点与飞机机身轴线的相对关系符合设计要求，确保重复安装时的一致性和准确性，设计一种解决此类问题的组合式定位安装装置是十分必要而有意义的。

发明内容

本发明的目的在于解决应用于风洞试验绳牵引并联支撑系统的飞机模型的定位安装问题，提供搭建简单、使用方便、通用性强、定位精度高、便于运输及维护，可推广应用于不同尺寸和外形的具有内置六分力天平的一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置。

本发明设有基准底座、机身定位安装组件、天平定位安装组件；所述机身定位安装组件设有机身定位块、左右机翼定位块和左右机翼压条，所述天平定位安装组件设有支杆支撑块、左右水平尾杆支撑块、支杆夹紧块和左右水平尾杆夹紧块；所述机身定位块、左右机翼定位块、支杆支撑块、左右水平尾杆支撑块定位后紧固安装在基准平面上，所述左右机翼压条、支杆夹紧块、左右水平尾杆夹紧块分别与左右机翼定位块、支杆支撑块和左右水平尾杆支撑块配合安装并固紧定位飞机模型、支杆和水平尾杆；所述基准底座上设有定位孔和螺纹孔；所述机身定位块、支杆支撑块、水平尾杆支撑块、活动支撑块的上部设有V型定位槽，以保证机身的轴线、支杆的轴线、水平尾杆的轴线、杆式六分力天平的轴线在同一平行于基准面的水平面上。

所述机身定位块、左右水平尾杆支撑块的侧面中下部最好设有纵向加强筋，以提高其强度和刚度。

所述机翼定位块、支杆支撑块、左右水平尾杆支撑块上表面可设有螺纹盲孔。

所述机翼定位块上表面、机翼压条的下表面为翼型贴合面，定位要素是机翼表面；为保证安装时左右两个机翼定位块的上表面对称，将同侧机翼定位块和机翼压条均切去同方位的一角，以方便两者正确配合安装。

所述活动支撑块用于辅助杆式六分力天平组件的安装，安装飞机模型前先利用活动支撑块安装天平组件，装配完后可把活动支撑块移走。

将飞机模型的机身放置到定位块上，机身前段通过机身定位块定位，机翼翼面与机翼定位块的表面贴合定位；将杆式六分力天平组件装入飞机模型后，支杆由支杆支撑块定位，水平尾杆由左右水平尾杆支撑块定位；待飞机模型与杆式六分力天平组件都定位准确后，旋紧机翼压条和夹紧块上的螺栓固定飞机模型与杆式六分力天平组件；将前锥套与机身用螺钉连接好后安装机头，最后连接牵引绳，安装完毕，拆除所有压条和夹紧块，取下模型。

所述活动支撑块可采用前后活动支撑块，前后活动支撑块可以根据需要灵活紧固安装于基准平面或移除。

所述基准底座的基准面光滑平整并保持水平，基准底座上设有的定位孔和螺纹孔可通过圆柱销钉和内六角沉头螺栓分别实现各个定位块和支撑块的定位和紧固。

本发明以基准底座为基础采用模块化的组合方式，实现了内置杆式六分力天平的风洞试验飞机模型的安装和定位，尽量减少安装误差，使得水平尾杆轴线与两机翼翼梢连线平行，为利用绳牵引并联支撑系统获得可靠试验数据提供了保证。

本发明具有如下优点：

1.结构简单。本发明只需将各个支撑块、定位块用销钉定位、螺栓连接即可，不需要专门的工具。

2.使用方便。本发明在使用过程中能够极大地提高模型的装配速度和准确性。

3.通用性强。本发明的支撑和定位都采用模块化的搭建方式，对于不同尺寸和外形的飞机模型可以采用不同的模块和组合来满足安装定位要求。

4.定位精度高。相比于无夹具的装配，能保证定位精度，尽可能减少安装误差。

5.便于运输及维护。本发明结构简单紧凑，可根据需要拆装，几乎不需要专门维护，并且在运输过程中能在一定程度上保护飞机模型。

附图说明

图1是本发明实施例的装配、定位示意图。

图2是本发明实施例的结构组成示意图。

图3是本发明实施例的结构组成分解示意图。

图4是本发明实施例的装配、定位效果剖视图。

图5是本发明实施例应用于风洞试验绳牵引并联支撑系统的示意图。

具体实施方式

如图1～5所示，本发明实施例设有基准底座1、机身定位块2、右机翼定位块31、左机翼定位块32、支杆支撑块4、右水平尾杆支撑块51、左水平尾杆支撑块52、右水平尾杆夹紧块61、左水平尾杆夹紧块62、支杆夹紧块7、右机翼压条81、左机翼压条82、前活动支撑块91、后活动支撑块92。

实施例采用6061铝合金加工制作所有的零件，以减轻夹具装置的重量，同时可以防止生锈，延长使用寿命。在安装模型前，需先在底座上固定安装机身定位块2、支杆支撑块4、右水平尾杆支撑块51、左水平尾杆支撑块52，并对它们进行调试。调试完成后，机身定位块2、支杆支撑块4、右水平尾杆支撑块51、左水平尾杆支撑块52的V型定位槽的定位轴线要位于同一水平面上，该平面与基准底座1的基准面平行。右机翼定位块31和左机翼定位块32上表面关于机身轴线对称。

在安装内置六分力天平的飞机模型时，首先将机身定位块2、右机翼定位块31、左机翼定位块32、支杆支撑块4、右水平尾杆支撑块51、左水平尾杆支撑块52通过圆柱销钉11定位和内六角沉头螺栓10连接安装到基准底座1上。所述前活动支撑块91和后活动支撑块92通过两个圆柱销钉11定位后置于基准底座1上，在安装飞机模型前，先将杆式六分力天平置于前活动支撑块91、后活动支撑块92上，由V型定位槽定位，然后依次套入套筒14和后锥套13，将其用销钉定位，用螺钉连接；支杆12(水平尾杆已事先安装到支杆上)与后锥套13用平键和键槽定位，用螺钉连接；取下已安装好的杆式六分力天平组件，把前活动支撑块91和后活动支撑块92移走；将飞机模型的机身放置到定位块上，机身前段通过机身定位块2定位，机翼下翼面与右机翼定位块31和左机翼定位块32的表面贴合定位；将前锥套15从机身前端装入，已安装好的杆式六分力天平组件从机身后端装入，使其前端与前锥套15配合安装；支杆12由支杆支撑块4定位，水平尾杆由右水平尾杆支撑块51和左水平尾杆支撑块52定位；待飞机模型与杆式六分力天平组件都定位准确后，机翼由右机翼压条81和左机翼压条82通过内六角沉头螺栓10锁紧，支杆12由支杆夹紧块7通过内六角沉头螺栓10锁紧，水平尾杆由右水平尾杆夹紧块61和左水平尾杆夹紧块62通过内六角沉头螺栓10锁紧；将前锥套15与杆式六分力天平前端用内六角螺栓连接锁紧，前锥套15与机身用自攻螺钉连接，再安装机头16；利用机身上的四个孔往套筒上安装四根小支杆17，它们与套筒通过螺纹连接；最后，把牵引绳连接到水平尾杆和伸出机身的小支杆17上；安装完毕后移除所有压条和夹紧块，取下模型。

Claims (9)

1.一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置，其特征在于设有基准底座、机身定位安装组件、天平定位安装组件；所述基准底座的上表面为基准平面；所述机身定位安装组件设有机身定位块、左右机翼定位块和左右机翼压条，所述天平定位安装组件设有支杆支撑块、左右水平尾杆支撑块、支杆夹紧块和左右水平尾杆夹紧块；所述机身定位块、左右机翼定位块、支杆支撑块、左右水平尾杆支撑块定位后紧固安装在基准平面上，所述左右机翼压条、支杆夹紧块、左右水平尾杆夹紧块分别与左右机翼定位块、支杆支撑块和左右水平尾杆支撑块配合安装并固紧定位飞机模型、支杆和水平尾杆；所述基准底座上设有定位孔和螺纹孔；所述机身定位块、支杆支撑块、水平尾杆支撑块、活动支撑块的上部设有V型定位槽，以保证机身的轴线、支杆的轴线、水平尾杆的轴线、杆式六分力天平的轴线在同一平行于基准平面的水平面上。

2.如权利要求1所述一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置，其特征在于所述机身定位块、左右水平尾杆支撑块的侧面中下部设有纵向加强筋。

3.如权利要求1所述一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置，其特征在于所述机翼定位块、支杆支撑块、左右水平尾杆支撑块上表面设有螺纹盲孔。

4.如权利要求1所述一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置，其特征在于所述机翼定位块上表面、机翼压条的下表面为翼型贴合面，定位要素是机翼表面；为保证安装时左右两个机翼定位块的上表面对称，将同侧机翼定位块和机翼压条均切去同方位的一角，以方便两者正确配合安装。

5.如权利要求1所述一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置，其特征在于所述活动支撑块用于辅助杆式六分力天平组件的安装，安装飞机模型前先利用活动支撑块安装天平组件，装配完后把活动支撑块移走。

6.如权利要求1所述一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置，其特征在于所述机身放置在定位块上，机身前段通过机身定位块定位，机翼翼面与机翼定位块的表面贴合定位。

7.如权利要求1所述一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置，其特征在于所述杆式六分力天平的组件装入飞机模型后，支杆由支杆支撑块定位，水平尾杆由左右水平尾杆支撑块定位；待飞机模型与杆式六分力天平组件都定位准确后，旋紧机翼压条和夹紧块上的螺栓固定飞机模型与杆式六分力天平组件；将前锥套与机身用螺钉连接好后安装机头，最后连接牵引绳，安装完毕，拆除所有压条和夹紧块，取下模型。

8.如权利要求1所述一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置，其特征在于所述活动支撑块采用前后活动支撑块。

9.如权利要求1所述一种风洞试验飞机模型的组合式定位安装装置，其特征在于所述基准底座的基准平面光滑平整并保持水平，基准底座上设有的定位孔和螺纹孔通过圆柱销钉和内六角沉头螺栓分别实现各个定位块和支撑块的定位和紧固。