CN109738152B - 一种便于风洞试验的倾角机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于旋翼风洞试验领域，尤其涉及一种便于风洞试验的倾角机构，包括底板，底板的顶部固定安装有风洞，底板的顶部开设有转动槽，转动槽内转动安装有转动板，转动板的顶部焊接有转盘，转盘外侧固定安装有齿条，底板的顶部开设有电机槽，电机槽内固定安装有减速电机，减速电机的输出轴上焊接有齿轮，齿轮与齿条啮合，转盘的顶部固定安装有两个侧板；本发明结构简单，操作方便，该装置可调节旋翼的倾斜角度，可通过旋翼的倾角变化，可以方便地对旋翼在不同倾角情况下的气动特性进行研究，制作成本低，可辅助开展直升机机动飞行情况下的气动特性研究和不同固定主轴倾角下的气动性能对比研究。

Description

一种便于风洞试验的倾角机构

技术领域

本发明属于旋翼风洞试验领域，涉及一种便于风洞试验的倾角机构。

背景技术

目前的常规构型直升机由于气动力的不足，使得其速度难以提升。而采用前行桨叶概念和尾部推进装置等多种先进技术设计的高速直升机突破了常规构型直升机的前飞速度极限，其最大巡航速度已达到常规构型直升机的1.5倍；

与国外相比，国内对于共轴刚性旋翼高速直升机的研究尚处于起步阶段，对该构型直升机的全新旋翼气动特性理解不深，不能通过旋翼主轴的倾角变化来研究刚性旋翼在不同旋翼主轴倾角情况下的气动特性。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决对该构型直升机的全新旋翼气动特性理解不深，不能通过旋翼主轴的倾角变化来研究刚性旋翼在不同旋翼主轴倾角情况下的气动特性的问题，提供一种便于风洞试验的倾角机构。

为达到上述目的，本发明提供一种便于风洞试验的倾角机构，包括底板，底板的顶部固定安装有风洞，所述底板的顶部开设有转动槽，转动槽内转动安装有转动板，转动板的顶部焊接有转盘，转盘外侧固定安装有齿条，底板的顶部开设有电机槽，电机槽内固定安装有减速电机，减速电机的输出轴上焊接有齿轮，齿轮与齿条啮合，所述转盘的顶部固定安装有两个侧板，两个侧板的一侧均开设有转动孔，两个转动孔内均转动安装有转动柱，两个转动柱的其中一个转动柱的一端焊接有旋翼安装框，旋翼安装框的两侧均开设有固定孔，两个固定孔内均转动安装有安装柱，两个安装柱相互靠近的一端均固定安装有旋翼，两个安装柱相互远离的一端均焊接有第一锥齿轮，所述旋翼安装框的两侧均焊接有固定条，两个固定条的一侧均开设有通孔，两个通孔内均转动安装有连接杆，两个连接杆的一端均焊接有第二锥齿轮，第二锥齿轮与对应的第一锥齿轮啮合，两个连接杆的另一端均焊接有第一链轮，两个第一链轮上啮合有同一个链条，所述旋翼安装框的一侧固定安装有步进电机，步进电机的输出轴上焊接有第二链轮，第二链轮与链条啮合，两个转动柱的另一个转动柱的一端焊接在第二链轮的一侧。

本基础方案的有益效果在于：

步进电机可驱动两个旋翼同步、反向转动，即可记录在无倾角时的数据，启动减速电机，减速电机带动旋翼安装框和旋翼转动，使得旋翼安装框和旋翼与风洞形成倾角，即可记录在倾角时的数据。

进一步，所述转动孔的内壁上开设有多个卡槽，转动柱远离旋翼安装框的一端开设有凹槽，凹槽的一侧内壁上开设有转动凹槽，转动凹槽内转动安装有连接柱，连接柱的一端焊接有控制块，控制块转动安装在转动柱上，有益效果：控制块带动连接柱在转动凹槽内转动，使得连接柱在转动时不会偏移位置。

进一步，所述连接柱的外侧焊接有两个凸块，凹槽的内壁上开设有多个滑孔，多个滑孔内均滑动安装有卡块，卡块的一端滑动安装在卡槽内，卡块的另一端转动安装有滚轮，滚轮与对应的凸块相接触，有益效果：连接柱带动凸块转动，凸块可挤压卡块，卡块滑入卡槽内可固定连接柱的位置。

进一步，所述卡块的一侧开设有安装槽，滚轮转动安装在安装槽内，滑孔的两侧内壁上均开设有滑槽，卡块的两侧均焊接有滑块，有益效果：滚轮在安装槽内转动可稳定滚轮的转动位置，卡块带动滑块在滑槽内滑动可稳定卡块在滑动时的位置。

进一步，所述滑块的一侧开设有安装孔，安装孔内滑动安装有安装杆，安装杆的两端分别焊接在滑槽的两侧内壁上，安装杆上套设有压簧，压簧的一端焊接在滑块的一侧，压簧的另一端焊接在滑槽的一侧内壁上，有益效果：滑块滑动时可使安装杆被动在安装孔内滑动，滑块压动压簧，压簧可使滑块复位。

进一步，所述控制块的外侧固定套设有防滑套，防滑套的材质为橡胶，有益效果：转动控制块时防滑套不会打滑。

进一步，所述底板的顶部开设有环形槽，转盘的底部焊接有固定块，固定块与环形槽的侧壁滑动连接，固定孔的内壁上固定安装有轴承，安装柱的外侧固定安装在轴承的内侧面上，有益效果：转盘在转动时带动固定块在环形槽内滑动，可稳定转盘的转动位置。

进一步，所述旋翼安装框的一侧开设有环形圈槽，第一锥齿轮的一侧焊接有移动块，移动块与环形圈槽的侧壁滑动连接，有益效果：第一锥齿轮带动移动块在环形圈槽内滑动可稳定第一锥齿轮在转动时的位置。

本发明的有益效果在于：通过底板、转动槽、转动板、转盘、减速电机、齿轮、侧板、转动孔、转动柱、旋翼安装框、风洞、固定孔、安装柱、第一锥齿轮、连接杆、第二锥齿轮、第一链轮、链条、步进电机、第二链轮、旋翼、卡块、凹槽、连接柱、控制块、凸块和滚轮的配合之下，打开风洞，风洞向旋翼安装框和旋翼吹风，启动步进电机，步进电机可驱动两个旋翼同步、反向转动，即可记录在无倾角时的数据，启动减速电机，减速电机带动旋翼安装框和旋翼转动，使得旋翼安装框和旋翼与风洞形成倾角，即可记录在倾角时的数据，转动控制块，控制块带动凸块转动，卡块因压簧的弹性作用复位即可转动转动柱，转动柱带动旋翼安装框和旋翼转动，即可记录在倾角时的数据；

本发明结构简单，操作方便，该装置可调节旋翼的倾斜角度，且倾斜后的旋翼稳定，倾斜方向多样，通过旋翼的倾角变化，可以方便地对旋翼在不同倾角情况下的气动特性进行研究，制作成本低，可辅助开展直升机机动飞行情况下的气动特性研究和不同固定主轴倾角下的气动性能对比研究。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明提出的一种便于风洞试验的倾角机构的主视结构示意图；

图2为本发明提出的一种便于风洞试验的倾角机构的侧板的侧视结构示意图；

图3为本发明提出的一种便于风洞试验的倾角机构的A部分局部放大图；

图4为本发明提出的一种便于风洞试验的倾角机构的B部分局部放大图；

图5为本发明提出的一种便于风洞试验的倾角机构的C部分局部放大图。

图中：底板1、转动槽2、转动板3、转盘4、减速电机5、齿轮6、侧板7、转动孔8、转动柱9、旋翼安装框10、风洞11、固定孔12、安装柱13、第一锥齿轮14、连接杆15、第二锥齿轮16、第一链轮17、链条18、步进电机19、第二链轮20、旋翼21、卡块22、凹槽23、连接柱24、控制块25、凸块26、滚轮27。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1-5所示的一种便于风洞试验的倾角机构，包括底板1，底板1的顶部固定安装有风洞11，底板1的顶部开设有转动槽2，转动槽2内转动安装有转动板3，转动板3的顶部焊接有转盘4，转盘4外侧固定安装有齿条，底板1的顶部开设有电机槽，电机槽内固定安装有减速电机5，减速电机5的输出轴上焊接有齿轮6，齿轮6与齿条啮合，转盘4的顶部固定安装有两个侧板7，两个侧板7的一侧均开设有转动孔8，两个转动孔8内均转动安装有转动柱9，两个转动柱9的其中一个转动柱9的一端焊接有旋翼安装框10，旋翼安装框10的两侧均开设有固定孔12，两个固定孔12内均转动安装有安装柱13，两个安装柱13相互靠近的一端均固定安装有旋翼21，两个安装柱13相互远离的一端均焊接有第一锥齿轮14，旋翼安装框10的两侧均焊接有固定条，两个固定条的一侧均开设有通孔，两个通孔内均转动安装有连接杆15，两个连接杆15的一端均焊接有第二锥齿轮16，第二锥齿轮16与对应的第一锥齿轮14啮合，两个连接杆15的另一端均焊接有第一链轮17，两个第一链轮17上啮合有同一个链条18，旋翼安装框10的一侧固定安装有步进电机19，步进电机19的输出轴上焊接有第二链轮20，第二链轮20与链条18啮合，两个转动柱9的另一个转动柱9的一端焊接在第二链轮20的一侧，步进电机19可驱动两个旋翼21同步、反向转动，即可记录在无倾角时的数据，启动减速电机5，减速电机5带动旋翼安装框10和旋翼21转动，使得旋翼安装框10和旋翼21与风洞形成倾角，即可记录在倾角时的数据。

转动孔8的内壁上开设有多个卡槽，转动柱9远离旋翼安装框10的一端开设有凹槽23，凹槽23的一侧内壁上开设有转动凹槽，转动凹槽内转动安装有连接柱24，连接柱24的一端焊接有控制块25，控制块25转动安装在转动柱9上，控制块25带动连接柱24在转动凹槽内转动，使得连接柱24在转动时不会偏移位置。

连接柱24的外侧焊接有两个凸块26，凹槽23的内壁上开设有多个滑孔，多个滑孔内均滑动安装有卡块22，卡块22的一端滑动安装在卡槽内，卡块22的另一端转动安装有滚轮27，滚轮27与对应的凸块26相接触，连接柱24带动凸块26转动，凸块26可挤压卡块22，卡块22滑入卡槽内可固定连接柱24的位置。

卡块22的一侧开设有安装槽，滚轮27转动安装在安装槽内，滑孔的两侧内壁上均开设有滑槽，卡块22的两侧均焊接有滑块，滚轮27在安装槽内转动可稳定滚轮27的转动位置，卡块22带动滑块在滑槽内滑动可稳定卡块22在滑动时的位置。

滑块的一侧开设有安装孔，安装孔内滑动安装有安装杆，安装杆的两端分别焊接在滑槽的两侧内壁上，安装杆上套设有压簧，压簧的一端焊接在滑块的一侧，压簧的另一端焊接在滑槽的一侧内壁上，滑块滑动时可使安装杆被动在安装孔内滑动，滑块压动压簧，压簧可使滑块复位。

控制块25的外侧固定套设有防滑套，防滑套的材质为橡胶，转动控制块25时防滑套不会打滑。

底板1的顶部开设有环形槽，转盘4的底部焊接有固定块，固定块与环形槽的侧壁滑动连接，固定孔12的内壁上固定安装有轴承，安装柱13的外侧固定安装在轴承的内侧面上，转盘4在转动时带动固定块在环形槽内滑动，可稳定转盘4的转动位置。

旋翼安装框10的一侧开设有环形圈槽，第一锥齿轮14的一侧焊接有移动块，移动块与环形圈槽的侧壁滑动连接，第一锥齿轮14带动移动块在环形圈槽内滑动可稳定第一锥齿轮14在转动时的位置。

该便于风洞试验的倾角机构的使用方法，当需要对旋翼21无倾角状态下的气动特性进行记录时，首先打开风洞11，风洞11向旋翼安装框10和旋翼21吹风，启动步进电机19，步进电机19带动第二链轮20转动，第二链轮20带动链条18传动，链条18带动两个第一链轮17转动，第一链轮17带动连接杆15转动，连接杆15带动第二锥齿轮16转动，第二锥齿轮16带动第一锥齿轮14转动，第一锥齿轮14带动安装柱13转动，安装柱13带动旋翼21转动，即可驱动两个旋翼21同步、反向转动，并记录在无倾角时的数据，启动减速电机5，减速电机5带动齿轮6转动，齿轮6带动转盘4转动，转盘4带动旋翼安装框10和旋翼21转动，使得旋翼安装框10和旋翼21与风洞形成倾角，即可记录在倾角时的数据，转动控制块25，控制块25带动凸块26转动，卡块22因压簧的弹性作用复位即可转动转动柱9，转动柱9带动旋翼安装框10和旋翼21转动，转动指定角度后，翻转控制块25，使得控制块25带动连接柱24转动，连接柱24带动凸块26转动，凸块26将卡块22顶入卡槽内，即可固定转动柱9在转动孔8内的位置，即可记录旋翼安装框10和旋翼21在另一种倾角时的数据；该装置可调节旋翼21的倾斜角度，可通过旋翼21的倾角变化，可以方便地对旋翼21在不同倾角情况下的气动特性进行研究，制作成本低，可辅助开展直升机机动飞行情况下的气动特性研究和不同固定主轴倾角下的气动性能对比研究。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种便于风洞试验的倾角机构，包括底板，底板的顶部固定安装有风洞，其特征在于，所述底板的顶部开设有转动槽，转动槽内转动安装有转动板，转动板的顶部焊接有转盘，转盘外侧固定安装有齿条，底板的顶部开设有电机槽，电机槽内固定安装有减速电机，减速电机的输出轴上焊接有齿轮，齿轮与齿条啮合，所述转盘的顶部固定安装有两个侧板，两个侧板的一侧均开设有转动孔，两个转动孔内均转动安装有转动柱，两个转动柱的其中一个转动柱的一端焊接有旋翼安装框，旋翼安装框的两侧均开设有固定孔，两个固定孔内均转动安装有安装柱，两个安装柱相互靠近的一端均固定安装有旋翼，两个安装柱相互远离的一端均焊接有第一锥齿轮，所述旋翼安装框的两侧均焊接有固定条，两个固定条的一侧均开设有通孔，两个通孔内均转动安装有连接杆，两个连接杆的一端均焊接有第二锥齿轮，第二锥齿轮与对应的第一锥齿轮啮合，两个连接杆的另一端均焊接有第一链轮，两个第一链轮上啮合有同一个链条，所述旋翼安装框的一侧固定安装有步进电机，步进电机的输出轴上焊接有第二链轮，第二链轮与链条啮合，两个转动柱的另一个转动柱的一端焊接在第二链轮的一侧；

转动孔的内壁上开设有多个卡槽，转动柱远离旋翼安装框的一端开设有凹槽，凹槽的一侧内壁上开设有转动凹槽，转动凹槽内转动安装有连接柱，连接柱的一端焊接有控制块，控制块转动安装在转动柱上，连接柱的外侧焊接有两个凸块，凹槽的内壁上开设有多个滑孔，多个滑孔内均滑动安装有卡块，卡块的一端滑动安装在卡槽内，卡块的另一端转动安装有滚轮，滚轮与对应的凸块相接触。

2.根据权利要求1所述的一种便于风洞试验的倾角机构，其特征在于，所述卡块的一侧开设有安装槽，滚轮转动安装在安装槽内，滑孔的两侧内壁上均开设有滑槽，卡块的两侧均焊接有滑块。

3.根据权利要求2所述的一种便于风洞试验的倾角机构，其特征在于，所述滑块的一侧开设有安装孔，安装孔内滑动安装有安装杆，安装杆的两端分别焊接在滑槽的两侧内壁上，安装杆上套设有压簧，压簧的一端焊接在滑块的一侧，压簧的另一端焊接在滑槽的一侧内壁上。

4.根据权利要求1所述的一种便于风洞试验的倾角机构，其特征在于，所述控制块的外侧固定套设有防滑套，防滑套的材质为橡胶。

5.根据权利要求1所述的一种便于风洞试验的倾角机构，其特征在于，所述底板的顶部开设有环形槽，转盘的底部焊接有固定块，固定块与环形槽的侧壁滑动连接，固定孔的内壁上固定安装有轴承，安装柱的外侧固定安装在轴承的内侧面上。

6.根据权利要求1所述的一种便于风洞试验的倾角机构，其特征在于，所述旋翼安装框的一侧开设有环形圈槽，第一锥齿轮的一侧焊接有移动块，移动块与环形圈槽的侧壁滑动连接。

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