CN107941453A - 一种风洞自由尾旋试验模型回收杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风洞自由尾旋试验模型回收杆，包括杆体和与杆体分离的钩体，其所述杆体的端部沿着杆体的轴线向内设置有凹台，所述钩体的连接端部与凹台结构相匹配，两者通过内外螺纹连接，杆体连接端的端面上固定设置有拉伸机构，拉伸机构的另一端连接到钩体上，所述杆体为伸缩杆体。本发明整体结构简单，易于加工，能克服掉传统设备的所有缺陷，且操作方便，非常利于试验操作。

Description

一种风洞自由尾旋试验模型回收杆

技术领域

本发明涉及风洞试验领域，尤其涉及一种风洞自由尾旋试验模型回收杆。

背景技术

在风洞中进行的自由尾旋试验，模型改出尾旋状态后会由悬挂钢丝绳吊起并滞留在风洞试验段半空中，为此需要一种回收杆将其拉出风洞。

最早的回收杆采用的是在竹竿的端部利用金属丝绑住一个铁钩进行工作，此种方法结构简单、成本低，而且非常方便操作。但是在风洞试验中，试验模型较重，一般都是几十公斤以上，而且模型改出尾旋后冲击力较大，基本上冲击力都在上百公斤，因此采用这种回收杆拉回模型时经常出现的问题就是，铁钩突然从竹竿上脱落，然后随着惯性飞出去，不但对试验模型和风洞本体构成威胁，在一些情况下还会对操作人员构成人身安全威胁。

因此，操作人员在此基础上作出了新的改进，采用一根金属杆，然后将铁钩通过焊接的方式焊接到金属杆端部的侧面，通过焊接的方式可以在一定程度上解决铁钩脱落的问题，但是因为是侧面焊接，侧向拉力并不足以抗衡试验模型带来的垂直拉力，而且侧向拉力始终属于外部受力，只有一个面受力，因此在遇到质量较大的模型时，任然会出现铁钩脱落的风险，这种结构在实际试验中已经得到结果验证，并不能完全符合要求。

后来，再一次对该结构进行改进，采用整根钢筋进行弯曲加工，将拉杆与铁钩一体化加工成形，这一设计可以完全解决上述的问题，但是却不具备实用性。因此在实际试验过程中，铁钩的质量非常重，而且针对不同试验模型是需要不同的铁钩，也就是说铁钩不具备通用性。一体结构的拉杆为了满足试验需求，包括满足抗拉力的需求，一般要求总体质量都在30公斤以上，如果让一个操作人员随时拿着一个超过30公斤的工具进行操作，要回收一个几十公斤的模型，估计没有几个操作人员能完成这个工作。因此这种结构在实际试验中也直接被淘汰。

因此，现在需要设计一种新的回收杆在克服铁钩脱落的问题上，在满足试验需求的基础上，还必须得具有实用性和可操作性。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有实用性的回收杆，通过改变铁钩的受力方式和改变杆体的结构来实现对于试验和操作的需求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风洞自由尾旋试验模型回收杆，包括杆体和与杆体分离的钩体，所述杆体的端部沿着杆体的轴线向内设置有凹台，所述钩体的连接端部与凹台结构相匹配，两者通过内外螺纹连接，杆体连接端的端面上固定设置有拉伸机构，拉伸机构的另一端连接到钩体上，所述杆体为伸缩杆体。

在上述技术方案中，所述伸缩杆体包括若干节空心的金属管，每一节空心金属管均包括平行段和锁紧段，每两节空心金属管之间通过锁紧段相互挤压连接。

在上述技术方案中，从伸缩杆体与钩体连接的一端开始，第一节的锁紧段的外径小于下一节的平行段的内径。

在上述技术方案中，所述钩体为金属制成，钩体的钩拉面为刚性接触面，其刚性接触面为光滑弧面。

在上述技术方案中，所述光滑弧面上设置有导向滑槽。

在上述技术方案中，所述导向滑槽沿着钩体弯曲的方向设置，且导向滑槽与钩体的刚性接触面光滑过渡。

在上述技术方案中，所述拉伸机构为拉簧，所述拉簧套在钩体的连接端上。

在上述技术方案中，所述拉簧的两端分别固连有一个螺母，一个螺母通过螺纹连接到杆体，另一个螺母通过螺纹连接到钩头的连接端上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明相对于传统的回收杆有以下几个优点：

一是采用收缩杆体可以减小杆体长度带来的一系列问题，特别是针对不同模型的试验，可能出现不同钢丝绳与风洞口的距离，使得采用一根杆体无法满足所有风洞内不同模型的试验；

二是采用将钩体的连接端通过螺纹的方式与杆体在轴线上进行连接，通过内螺纹连接的方式分解钩体上突然受到的巨大拉力，将拉力完全分解到杆体上，减小钩体脱落的风险，虽然该结构简单，但是在风洞的同类试验中，这种结构能取到意想不到的效果；

三是采用在钩体上设置拉簧作为拉伸机构，可以在钩体受到巨大拉力的时候，通过拉簧本身的预紧拉力可以抵消掉钩体上的拉力，减小对于杆体上的作用力，从而进一步减小钩体脱落的风险；

四是在钩体内的钩拉面上设置导向滑槽，可以在钩拉钢绳时，使得钢绳处于导向槽内上下滑动，避免钢绳在外力作用下脱离钩体；

整体来说本发明结构简单，易于加工，对于风洞试验中的模型回收具有非常突出的实用性。

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；

图2是钩体插入到拉伸机构的示意图；

图3是钩体钩拉面的结构示意图；

其中：1是钩体，1-1是钩拉面，1-2是导向槽，2是杆体，3是拉伸机构，3-1是螺母，3-2是拉簧，4是带螺纹的内凹台。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

如图1 所示，是本发明的结构示意图，包括一个杆体和与杆体分离的钩体，杆体与钩体之间是可以分开和连接的。

本发明中为了克服在巨大的拉力作用下不让钩体从杆体上脱落，在结合现有技术的基础上，提出通过螺纹连接来分解作用力。因此在杆体的端部设置有内凹的凹台，而该凹台与钩体的连接端外形匹配，这样的话两者通过内外螺纹就能将钩体与杆体连接在一体了。之所以采用这种结构，因为当钩体与杆体在轴线上进行重合时，当钩体受到外力的拉伸时，钩体作用到杆体上的力是轴向力，而钩体与杆体之间是在径向上通过螺纹连接的，因此轴向力就会分解为径向力，从轴向到径向的转变加上径向上的若干螺纹，从未将轴向力分解为若干个径向力，径向力的减小使得杆体与钩体之间在轴向上的力就会变小，从而两者不会轻易的脱落。

当然，为了避免因为钩体受到的拉力过于巨大，从而超出了径向的分解范围，因此本发明在钩体与杆体之间加一个作用力缓冲过渡，也就是在钩体与杆体之间设置一个拉簧作为拉伸机构，如图2所示，拉簧的两端分别固定连接一个螺母，一个螺母通过外螺纹连接到杆体的外部，另一个螺母通过外螺纹连接到钩体的连接端上，当然在拉簧的连接过程中，钩体的连接端是要穿过拉簧的中心孔的使得拉簧套在钩体的连接端上。这种结构的好处就在于当钩体受到拉力时，拉力首先会被拉簧的预紧力给抵消掉，而且因为拉簧与钩体的连接端是处于同一轴线上，两者力的抵消是不会被分解的，是完全抵消，可以直接减小钩体作用到杆体上的力。

在本发明中因为用钩体去钩拉的物体是钢丝绳，而且是受到巨大作用力的钢丝绳，因此钩体的钩拉面必须是金属制成的，而且钩拉面必须是刚性接触，要避免像有点钩拉工具可以具备锁紧的功能。因此在传统的钩体上，有时会出现钢丝绳受力脱落的情况，因此本发明采用在钩拉面上设置一个导向槽，如图3所示，导向槽为光滑面，导向槽与钩拉面进行光滑过渡，而钩体在钩拉钢丝绳时，受到作用力的影响钢丝绳会滑入到导向槽内进行滑动，从而避免钢丝绳滑落出钩体。

本发明中的杆体为伸缩杆体，一般情况下具有三节伸缩杆，伸缩杆均为空心的金属管，金属管具有两段，平行段和锁紧段。平行段的内径和外径均不发生变化，而锁紧段的直径为渐变的，从与平行段连接处向端部逐渐增大。当然为了进行锁紧功能，从连接钩体的一端开始，第一节的锁紧段的外径是要小于第二节平行段的内径的，依次类推，第二节的锁紧段的外径小于第三节平行段的内径。第二节平行段与第一节锁紧段之间通过旋转拉伸使得两者之间产生挤压力从而使得两节进行锁紧固定。这种结构和我们现在用的伸缩鱼竿类似。

本发明中的很多结构都是日常中经常能接触到结构，加工非常简单，但是组合起来运用到风洞试验中，却能获得意想不到的作用，非常受试验操作者的喜爱。

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 (8)

1.一种风洞自由尾旋试验模型回收杆，包括杆体和与杆体分离的钩体，其特征在于：所述杆体的端部沿着杆体的轴线向内设置有凹台，所述钩体的连接端部与凹台结构相匹配，两者通过内外螺纹连接，杆体连接端的端面上固定设置有拉伸机构，拉伸机构的另一端连接到钩体上，所述杆体为伸缩杆体。

2.根据权利要求1所述的一种风洞自由尾旋试验模型回收杆，其特征在于所述伸缩杆体包括若干节空心的金属管，每一节空心金属管均包括平行段和锁紧段，每两节空心金属管之间通过锁紧段相互挤压连接。

3.根据权利要求2所述的一种风洞自由尾旋试验模型回收杆，其特征在于从伸缩杆体与钩体连接的一端开始，第一节的锁紧段的外径小于下一节的平行段的内径。

4.根据权利要求1所述的一种风洞自由尾旋试验模型回收杆，其特征在于所述钩体为金属制成，钩体的钩拉面为刚性接触面，其刚性接触面为光滑弧面。

5.根据权利要求4所述的一种风洞自由尾旋试验模型回收杆，其特征在于所述光滑弧面上设置有导向滑槽。

6.根据权利要求5所述的一种风洞自由尾旋试验模型回收杆，其特征在于所述导向滑槽沿着钩体弯曲的方向设置，且导向滑槽与钩体的刚性接触面光滑过渡。

7.根据权利要求1所述的一种风洞自由尾旋试验模型回收杆，其特征在于所述拉伸机构为拉簧，所述拉簧套在钩体的连接端上。

8.根据权利要求7所述的一种风洞自由尾旋试验模型回收杆，其特征在于所述拉簧的两端分别固连有一个螺母，一个螺母通过螺纹连接到杆体，另一个螺母通过螺纹连接到钩头的连接端上。