CN112027816B - 一种风洞连续变滚转机构线缆保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风洞连续变滚转机构线缆保护方法。该线缆保护方法通过反馈单元和自动收线器实现,反馈单元安装在驱动装置上,自动收线器的转轮上缠绕测试线缆。模型的滚转角为0°时,自动收线器处于自然状态,转轮上缠绕有适当长度的测试线缆,当滚转机构转动后,滚转角绝对值变大,转轮转动,自动收线器向滚转轴方向伸出测试线缆;当滚转轴滚转角绝对值变小,自动收线器在卷簧作用下收回伸出的测试线缆。该线缆保护方法简单、运行可靠,能够确保测试线缆在一定的伸缩范围内收放自如,并进一步限定了风洞连续变滚转机构的安全滚转范围,既满足了滚转试验要求,又确保了测试线缆和风洞连续变滚转机构的安全。
Description
技术领域
本发明属于风洞试验设备技术领域,具体涉及一种风洞连续变滚转机构线缆保护方法。
背景技术
在风洞试验中,经常需要测量各类飞行器(或部件)模型在不同滚转角下的气动力特性,还会通过模型攻角和滚转角的组合实现模型侧滑角。模型变滚转角一般有手动和自动两种方式:手动方式需停止试验,通过人工对机构滚转角进行调整,每次只能更换一个滚转角;自动方式则一般通过电机等驱动装置,实现吹风过程中滚转角连续变化,自动方式可大大提升试验效率,这类自动装置一般称为风洞连续变滚转机构。
在风洞连续变滚转机构中,天平线等测试线缆在模型滚转角变化时会跟随风洞连续变滚转机构运动,有必要对测试线缆进行保护,避免测试线缆在风洞连续变滚转机构内部出现挤压和拉拽。极端情况下,若出现风洞驱动装置失控,风洞连续变滚转机构会连续滚转多圈,大大超出安全范围,测试线缆必定会被损坏。
当前,有必要发展一种风洞连续变滚转机构线缆保护方法,保证测试线缆的安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种风洞连续变滚转机构线缆保护方法。
本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法使用的线缆保护装置安装在风洞超扩段驻室的上下弯刀支架上,风洞超扩段驻室上下弯刀支架的中部为中部支架,中部支架的中心开有空腔,滚转轴安装在中部支架的前端,驱动装置安装在中部支架的后端,滚转轴和驱动装置之间通过联轴器连接,滚转轴、联轴器和驱动装置与中部支架同轴;滚转轴上开有与中部支架内部的走线孔相连通的穿线孔;风洞模型的尾端插入并固定在滚转轴上,风洞模型的测试线缆从风洞模型的尾端伸出经穿线孔进入走线孔;控制系统控制驱动装置进行滚装运动;所述的线缆保护装置包括反馈单元和自动收线器;反馈单元安装在驱动装置上,反馈单元接收驱动装置的滚转运动反馈信号;自动收线器的转轮上缠绕测试线缆;
所述的中部支架上固定有限位传感器,滚转轴上固定有与限位传感器对应的限位块Ⅰ;
所述的自动收线器的主体为转轮,转轮的一侧通过底板固定在中部支架上;底板的中心设置有圆柱形中心柱,圆柱形中心柱从转轮的另一侧伸出转轮,圆柱形中心柱的顶端设置有螺纹,盖板穿过圆柱形中心柱后通过与螺纹配装的螺母固定在转轮的另一侧上,螺母限制转轮窜动;盖板上设置有卡扣,转轮的另一侧上设置有与卡扣对应的圆弧形槽,转轮的另一侧上还固定有一个横跨圆弧形槽的限位块Ⅱ;转轮的内腔安装有卷簧,卷簧的一端固定在圆柱形中心柱上,绕中心柱后,另一端通过卡卷簧销固定在转轮的内壁上;
驱动装置、反馈单元、限位传感器与控制系统之间分别通过信号线缆连接。
本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法包括以下步骤:
a.将测试线缆缠绕在自动收线器的转轮上;测试线缆的一端从转轮的圆弧形槽引出,通过卡扣固定在转轮上,并连接外接的测试系统;测试线缆的另一端引出转轮后,依次经中部支架的穿线孔、滚转轴的走线孔与风洞模型的测试线缆连接;
b.控制系统控制滚转轴滚转,滚转轴滚转过程中拉拽缠绕在自动收线器上的测试线缆,带动转轮转动,转轮转动放出缠绕在转轮上部分测试线缆并缠绕在滚转轴上,反馈单元实时反馈滚转角度信号,当滚转角度达到预设的阈值时,控制系统触发风洞滚转机构的一级应急响应机制,当限位块Ⅰ转动至限位传感器位置处,控制系统触发风洞滚转机构的二级应急响应机制;
c.滚转轴需要滚转回零时,控制系统控制滚转轴进行回零滚转,滚转轴回零滚转过程中,滚转轴放回缠绕在滚转轴上的测试线缆,自动收线器拉拽测试线缆,转轮自动收回测试线缆。
进一步地,所述的自动收线器放置在下弯刀支架下部的外沿,穿线孔的末端。
进一步地,所述的螺母加装垫圈后固定在圆柱形中心柱的顶端的螺纹上。
进一步地,所述的限位传感器为光电传感器。
本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法在模型的滚转角为0°时,自动收线器处于自然状态,转轮上缠绕有适当长度的测试线缆,当滚转机构转动后,滚转角绝对值变大,转轮转动,自动收线器向滚转轴方向伸出测试线缆的一端,测试线缆的另一端固定不动;当滚转轴滚转角绝对值变小,自动收线器在卷簧作用下收回伸出的测试线缆。
本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法的具体工作过程如下:
在风洞一次吹风过程中,风洞控制系统根据设定的滚转角目标值自动控制模型滚转角变化,当模型滚转角绝对值由小变大时,滚转机构将拉出缠绕在自动收线器转轮上的测试线缆,测试线缆缠绕在滚转轴上,当滚转角绝对值由大变小时,自动收线器将收回滚转轴上的测试线缆。控制系统将根据反馈单元测试的滚转角角度、限位传感器信号,按照预先设定好的安全措施对滚转机构进行相应安全控制,确保测试线缆安全。安全措施通常是停止滚转轴继续转动,并根据情况需要将滚转轴回零或回到安全角度位置。
本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法通过在风洞连续变滚转机构上设计测试线缆自动收缩器+限位的方式,确保测试线缆在一定的伸缩范围内收放自如,并进一步限定了风洞连续变滚转机构的安全滚转范围,既满足了滚转试验要求,又确保了测试线缆安全,还确保了风洞连续变滚转机构的安全可靠。
本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法结构简单、运行可靠。
附图说明
图1a为本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法使用的线缆保护装置的结构示意图(主视图);
图1b为本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法使用的线缆保护装置的结构示意图(侧视图);
图1c为本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法使用的线缆保护装置的结构示意图(剖视图);
图2a为本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法使用的线缆保护装置中的自动收线器的结构示意图(主视图);
图2b为本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法使用的线缆保护装置中的自动收线器的结构示意图(A-A剖视图);
图2c为本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法使用的线缆保护装置中的自动收线器的结构示意图(俯视图);
图2d为本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法使用的线缆保护装置中的自动收线器的结构示意图(B-B剖视图);
图2e为本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法使用的线缆保护装置中的自动收线器的结构示意图(立体图);
图中,1.中部支架 2.滚转轴 3.驱动装置 4.联轴器 5.反馈单元 6.控制系统 7.自动收线器 8.限位传感器 9.限位块Ⅰ;
70.底板 71.转轮 72.盖板 73.垫圈 74.螺母 75.卡扣 76.限位块Ⅱ 77.卷簧78.卡卷簧销。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
实施例1
如图1a~图1c所示,本实施例的风洞连续变滚转机构线缆保护方法使用的线缆保护装置安装在风洞超扩段驻室的上下弯刀支架上,风洞超扩段驻室上下弯刀支架的中部为中部支架1,中部支架1的中心开有空腔,滚转轴2安装在中部支架1的前端,驱动装置3安装在中部支架1的后端,滚转轴2和驱动装置3之间通过联轴器4连接,滚转轴2、联轴器4和驱动装置3与中部支架1同轴;滚转轴2上开有与中部支架1内部的走线孔相连通的穿线孔;风洞模型的尾端插入并固定在滚转轴2上,风洞模型的测试线缆从风洞模型的尾端伸出经穿线孔进入走线孔;控制系统6控制驱动装置3进行滚装运动;所述的线缆保护装置包括反馈单元5和自动收线器7;反馈单元5安装在驱动装置3上,反馈单元5接收驱动装置3的滚转运动反馈信号;自动收线器7的转轮71上缠绕测试线缆;
所述的中部支架1上固定有限位传感器8,滚转轴2上固定有与限位传感器8对应的限位块Ⅰ9;
如图2a~图2e所示,所述的自动收线器7的主体为转轮71,转轮71的一侧通过底板70固定在中部支架1上;底板70的中心设置有圆柱形中心柱,圆柱形中心柱从转轮71的另一侧伸出转轮71,圆柱形中心柱的顶端设置有螺纹,盖板72穿过圆柱形中心柱后通过与螺纹配装的螺母74固定在转轮71的另一侧上,螺母74限制转轮71窜动;盖板72上设置有卡扣75,转轮71的另一侧上设置有与卡扣75对应的圆弧形槽,转轮71的另一侧上还固定有一个横跨圆弧形槽的限位块Ⅱ76;转轮71的内腔安装有卷簧77,卷簧77的一端固定在圆柱形中心柱上,绕中心柱后,另一端通过卡卷簧销78固定在转轮71的内壁上;
驱动装置3、反馈单元5、限位传感器8与控制系统6之间分别通过信号线缆连接,信号线缆从中部支架1的后端引出;
本实施例的风洞连续变滚转机构线缆保护方法包括以下步骤:
a.将测试线缆缠绕在自动收线器7的转轮71上;测试线缆的一端从转轮71的圆弧形槽引出,通过卡扣75固定在转轮71上,并连接外接的测试系统;测试线缆的另一端引出转轮71后,依次经中部支架1的穿线孔、滚转轴2的走线孔与风洞模型的测试线缆连接;
b.控制系统6控制滚转轴2滚转,滚转轴2滚转过程中拉拽缠绕在自动收线器7上的测试线缆,带动转轮71转动,转轮71转动放出缠绕在转轮71上部分测试线缆并缠绕在滚转轴2上,反馈单元5实时反馈滚转角度信号,当滚转角度达到预设的阈值时,控制系统6触发风洞滚转机构的一级应急响应机制,当限位块Ⅰ9转动至限位传感器8位置处,控制系统6触发风洞滚转机构的二级应急响应机制;
c.滚转轴2需要滚转回零时,控制系统6控制滚转轴2进行回零滚转,滚转轴2回零滚转过程中,滚转轴2放回缠绕在滚转轴2上的测试线缆,自动收线器7拉拽测试线缆,转轮71自动收回测试线缆。
进一步地,所述的限位传感器8为光电传感器。
进一步地,所述的自动收线器7放置在下弯刀支架下部的外沿,穿线孔的末端。
进一步地,所述的螺母74加装垫圈73后固定在圆柱形中心柱的顶端的螺纹上。
Claims (4)
1.一种风洞连续变滚转机构线缆保护方法,所述的线缆保护方法使用的线缆保护装置安装在风洞超扩段驻室的上下弯刀支架上,风洞超扩段驻室上下弯刀支架的中部为中部支架(1),中部支架(1)的中心开有空腔,滚转轴(2)安装在中部支架(1)的前端,驱动装置(3)安装在中部支架(1)的后端,滚转轴(2)和驱动装置(3)之间通过联轴器(4)连接,滚转轴(2)、联轴器(4)和驱动装置(3)与中部支架(1)同轴;滚转轴(2)上开有与中部支架(1)内部的走线孔相连通的穿线孔;风洞模型的尾端插入并固定在滚转轴(2)上,风洞模型的测试线缆从风洞模型的尾端伸出经穿线孔进入走线孔;控制系统(6)控制驱动装置(3)进行滚装运动;所述的线缆保护装置包括反馈单元(5)和自动收线器(7);反馈单元(5)安装在驱动装置(3)上,反馈单元(5)接收驱动装置(3)的滚转运动反馈信号;自动收线器(7)的转轮(71)上缠绕测试线缆;
所述的中部支架(1)上固定有限位传感器(8),滚转轴(2)上固定有与限位传感器(8)对应的限位块Ⅰ(9);
所述的自动收线器(7)的主体为转轮(71),转轮(71)的一侧通过底板(70)固定在中部支架(1)上;底板(70)的中心设置有圆柱形中心柱,圆柱形中心柱从转轮(71)的另一侧伸出转轮(71),圆柱形中心柱的顶端设置有螺纹,盖板(72)穿过圆柱形中心柱后通过与螺纹配装的螺母(74)固定在转轮(71)的另一侧上,螺母(74)限制转轮(71)窜动;盖板(72)上设置有卡扣(75),转轮(71)的另一侧上设置有与卡扣(75)对应的圆弧形槽,转轮(71)的另一侧上还固定有一个横跨圆弧形槽的限位块Ⅱ(76);转轮(71)的内腔安装有卷簧(77),卷簧(77)的一端固定在圆柱形中心柱上,绕中心柱后,另一端通过卡卷簧销(78)固定在转轮(71)的内壁上;
驱动装置(3)、反馈单元(5)、限位传感器(8)与控制系统(6)之间分别通过信号线缆连接,信号线缆从中部支架(1)的后端引出;
其特征在于,本发明的风洞连续变滚转机构线缆保护方法包括以下步骤:
a.将测试线缆缠绕在自动收线器(7)的转轮(71)上;测试线缆的一端从转轮(71)的圆弧形槽引出,通过卡扣(75)固定在转轮(71)上,并连接外接的测试系统;测试线缆的另一端引出转轮(71)后,依次经中部支架(1)的穿线孔、滚转轴(2)的走线孔与风洞模型的测试线缆连接;
b.控制系统(6)控制滚转轴(2)滚转,滚转轴(2)滚转过程中拉拽缠绕在自动收线器(7)上的测试线缆,带动转轮(71)转动,转轮(71)转动放出缠绕在转轮(71)上部分测试线缆并缠绕在滚转轴(2)上,反馈单元(5)实时反馈滚转角度信号,当滚转角度达到预设的阈值时,控制系统(6)触发风洞滚转机构的一级应急响应机制,当限位块Ⅰ(9)转动至限位传感器(8)位置处,控制系统(6)触发风洞滚转机构的二级应急响应机制;
c.滚转轴(2)需要滚转回零时,控制系统(6)控制滚转轴(2)进行回零滚转,滚转轴(2)回零滚转过程中,滚转轴(2)放回缠绕在滚转轴(2)上的测试线缆,自动收线器(7)拉拽测试线缆,转轮(71)自动收回测试线缆。
2.根据权利要求1所述的风洞连续变滚转机构线缆保护方法,其特征在于,所述的自动收线器(7)放置在下弯刀支架下部的外沿,穿线孔的末端。
3.根据权利要求1所述的风洞连续变滚转机构线缆保护方法,其特征在于,所述的螺母(74)加装垫圈(73)后固定在圆柱形中心柱的顶端的螺纹上。
4.根据权利要求1所述的风洞连续变滚转机构线缆保护方法,其特征在于,所述的限位传感器(8)为光电传感器。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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