CN112033635A - 一种大型低速风洞抖振试验机翼模型支撑装置 - Google Patents

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于金革
李强
崔立冬
孙龙
吴思禹
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Abstract

本发明公开一种大型低速风洞抖振试验机翼模型支撑装置，包括基座、回转支撑机构、模型转接件、机翼模型、整流机身和自动调心机构，所述的基座通与试验段侧壁的H型钢固定连接，所述的基座与回转支承机构固定连接；所述的模型转接件通过风洞侧壁观察窗伸入风洞内，所述的模型转接件外端与回转支承机构固定连接，所述的模型转接件的上、下两端分别与整流机身和机翼模型固定连接，所述的整流机身和机翼模型两者无接触，自动调心机构与基座固定连接，自动调心机构驱动回转支撑机构转动调节，随着回转支撑机构旋转从而使模型转接件带动整流机身和机翼模型并共同旋转。本装置自身部件安装在风洞外，减小了阻塞度，对风洞流场无干扰。

Description

一种大型低速风洞抖振试验机翼模型支撑装置
技术领域
本发明涉及一种大型低速风洞抖振试验机翼模型支撑装置。
背景技术
飞行器低速大迎角飞行时若气流分离，便会诱发抖振，抖振是分离气流中随机脉动压力激励引起的飞行器结构强迫振动。虽然飞行器发生抖振不像颤振那样立即导致结构破坏，但是抖振增加了结构应力，降低了结构的疲劳寿命；降低了飞行器的性能(阻力增加、升力下降)；会出现飞机上仰、机翼下坠、偏头、摇摆等现象，导致飞机的飞行品质变坏，除了使乘务员的工作效率下降、旅客感到不舒适外，还会引起机载设备工作环境恶化而不能正常工作。现阶段通常采用风洞试验进行飞机抖振特性研究，需要设计加工抖振试验专用支撑装置，而为了尽量模拟风洞试验模型的真实情况，尽量将模型做大，或者采用部件如机翼等进行模型抖振试验的研究。这就要求抖振试验模型支撑装置能够模拟大迎角的工况，来满足模型抖振发生的试验条件。此外，现有抖振试验机翼模型支撑装置大多将部分结构安装在风洞中，增加了阻塞度，影响了风洞流场；传统手动调整模型迎角，造成试验效率低、精度差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的提供一种大型低速风洞抖振试验机翼模型支撑装置，装置自身部件安装在风洞外，减小了阻塞度，对风洞流场无干扰。
本发明主要通过下述技术方案得以实现：一种大型低速风洞抖振试验机翼模型支撑装置，包括基座、回转支撑机构、模型转接件、机翼模型、整流机身和自动调心机构，所述的基座通与试验段侧壁的H型钢固定连接，所述的基座与回转支承机构固定连接；所述的模型转接件通过风洞侧壁观察窗伸入风洞内，所述的模型转接件外端与回转支承机构固定连接，所述的模型转接件的上、下两端分别与整流机身和机翼模型固定连接，所述的整流机身和机翼模型两者无接触，自动调心机构与基座固定连接，自动调心机构驱动回转支撑机构转动调节，随着回转支撑机构旋转从而使模型转接件带动整流机身和机翼模型并共同旋转。
本发明还具有如下技术特征：所述的回转支撑机构包括回转支承转接盘、回转支承外环和回转支承内环，回转支承转接盘的外侧与模型转接件固定连接，回转支承转接盘的内侧与回转支承外环固定连接，回转支承外环套在回转支承内环上、与其转动连接，回转支承内环与基座固定连接。
本发明的优点及有益效果：本发明可实现模型迎角变化范围为-10°～40°，可充分实现大迎角气动分离诱发模型抖振的工况；机翼模型迎角采用电机驱动调节的方式，角速度可达2～3°/s，可连续改变机翼模型的迎角，提高了试验效率；机翼模型与整流罩可同步运动，且两者不连接，避免了试验过程中洞壁的振动传递到机翼模型上，影响数据的采集；装置可支撑展长6米量级的机翼模型，可在100m/s的风载下运行；装置自身部件均安装在风洞外，减小了阻塞度，对风洞流场无干扰；装置即可用于抖振试验，又能应用于颤振试验，具有适用性强等优点。
附图说明：
图1为本发明总体正视图。
图2为本发明总体侧视图。
图3为回转支承机构结构图。
图4为自动调心装置结构图。
其中，1、H型钢、2、基座、3、整流机身、4、风洞观察窗、5、风洞下壁板、6、风洞上壁板，21、回转支承机构，22、模型转接件，23、机翼模型，24、整流机身，33、回转支承转接盘，35、回转支承架，36、自动调心装置，41、回转支承内环，42、回转支承外环，43、传动轴，44、角接触轴承，45、小齿轮，46、传动轴固定架，47、碟簧滑动杆，48、压紧调节螺母，49、滑动杆支撑座，50、碟簧，51、导轨固定座，52、滑块，53、导轨，54、电机，55、减速机。
具体实施方式：
下面结合附图举例详细说明本发明的具体实施方式：
实施例1
如图1～图2所示，一种大型低速风洞抖振试验机翼模型支撑装置，包括基座、回转支撑机构、模型转接件、机翼模型、整流机身和自动调心机构，所述的基座通与试验段侧壁的H型钢固定连接，所述的基座与回转支承机构固定连接；所述的模型转接件通过风洞侧壁观察窗伸入风洞内，所述的模型转接件外端与回转支承机构固定连接，所述的模型转接件的上、下两端分别与整流机身和机翼模型固定连接，所述的整流机身和机翼模型两者无接触，自动调心机构与基座固定连接，自动调心机构驱动回转支撑机构转动调节，随着回转支撑机构旋转从而使模型转接件带动整流机身和机翼模型并共同旋转。当达到试验指定迎角后，将整流机身前后端内部的支撑梁与风洞侧壁连接在一起，即达到试验状态。
如图3所示，所述的回转支撑机构包括回转支承转接盘、回转支承外环、回转支承内环，回转支承转接盘外侧与模型转接件通过直口定位螺栓连接，回转支承转接盘内侧与回转支承外环通过直口定位螺栓连接，回转支承内环也通过直口定位螺栓连接的方式与基座相连，回转支承外环套在回转支承内环上、与其转动连接，回转支承外环齿通过齿轮与自动调心装置的动力输出齿轮连接，用以实现无齿隙啮合。
如图4所示，自动调心装置采用电机为动力，减速机与电机之间通过胀套进行连接，减速机传动轴两端通过两个角接触球轴承支承在固定框架上，中间通过平键与动力输出齿轮固定连接，减速机传动轴一端用法兰盖进行密封，另一端与减速机通过平键进行连接，用来传递运动和驱动力；减速机传动轴固定架底部通过滑块和导轨与导轨固定座连接在一起，相互之间能够进行直线运动，传动轴固定架侧面通过碟簧与导轨固定座连接在一起，并通过压紧调节螺母来调节小齿轮与回转支承外环的距离和压紧力，导轨固定座与基座连接在一起。

Claims (2)

1.一种大型低速风洞抖振试验机翼模型支撑装置，包括基座、回转支撑机构、模型转接件、机翼模型、整流机身和自动调心机构，其特征在于：所述的基座通与试验段侧壁的H型钢固定连接，所述的基座与回转支承机构固定连接；所述的模型转接件通过风洞侧壁观察窗伸入风洞内，所述的模型转接件外端与回转支承机构固定连接，所述的模型转接件的上、下两端分别与整流机身和机翼模型固定连接，所述的整流机身和机翼模型两者无接触，自动调心机构与基座固定连接，自动调心机构驱动回转支撑机构转动调节，随着回转支撑机构旋转从而使模型转接件带动整流机身和机翼模型并共同旋转。
2.根据权利要求1所述的一种大型低速风洞抖振试验机翼模型支撑装置，其特征在于：所述的回转支撑机构包括回转支承转接盘、回转支承外环和回转支承内环，回转支承转接盘的外侧与模型转接件固定连接，回转支承转接盘的内侧与回转支承外环固定连接，回转支承外环套在回转支承内环上、与其转动连接，回转支承内环与基座固定连接。
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