CN112977648A - 一种fsae赛车的隐藏式drs系统机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，包括尾翼骨架结构，还包括位于尾翼骨架结构两侧的尾翼端板，位于尾翼端板一侧的多连杆机构，以及用于对多连杆机构提供动力的舵机；其中，所述尾翼骨架结构包括主翼、第一襟翼及第二襟翼，所述主翼由翼片内骨架、连接骨架及连接杆构成，本发明安装结构简单，成本低，贴合大学生方程式赛事要求与团队目标，通过设置独立的舵机固定空间，使得舵机处于连接杆与翼片内骨架结合部分对侧，进一步保证了主翼骨架在受舵机工作力矩的影响下的材料与结构性能，同时使得舵机具良好隐藏性，且因布置在翼片内骨架外侧翼肋上，具备良好维护性。
Description
技术领域
本发明涉及机械结构设计技术领域，具体是一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构。
背景技术
可调尾翼装置即Drag Reduction System(简称DRS)，主要的实现方式是调节尾翼的角度以减少空气阻力，从而使赛车获得更快的速度。现有的高级别方程式赛车中，多将可调式尾翼装置(DRS)设计与尾翼部分天鹅颈一体化设计或翼片独立联动，但在当前国内大学生方程式(FSAE)中，由于在赛事规则及技术水平限制下，难以将可调尾翼装置与尾翼天鹅颈即尾翼支撑结构一体化及采用翼片独立联动方案。除此之外，在大学生方程式赛事中，制作成本也是需要考虑的一大问题。
最接近的现有技术是一种用于方程式赛车的可调尾翼系统，所述系统采用双舵机+四连杆装置，与主翼及各级襟翼内支撑板相连，通过单片机程序达到控制尾翼各级襟翼可调目的。
现有技术缺点在于：
1、一种尾翼可调装置采用双舵机及双四连杆装置布置于尾翼两侧，单片机通过方向盘角度传感器输出的电压信号转换为高低脉冲电平实现对所述两个舵机及所带四连杆装置的控制，由于舵机与方向盘间信号传递精度及速度不足易产生误差，导致两侧舵机动作不一致，进而使尾翼可调动作无法实现；
2、装置需要配合额外的内支撑板进行使用，对于尾翼整体结构略为冗余；
3、舵机直接安装于端板上会使端板局部受力过大导致材料失效；
4、舵机隐藏式安装在翼片内侧无法达到良好的维护性目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，包括尾翼骨架结构，还包括位于尾翼骨架结构两侧的尾翼端板，位于尾翼端板一侧的多连杆机构，以及用于对多连杆机构提供动力的舵机；其中，
所述尾翼骨架结构包括主翼、第一襟翼及第二襟翼，所述主翼由翼片内骨架、连接骨架及连接杆构成，所述连接杆设置有两个，且两个连接杆平行分布，两个连接杆的中间部位穿设连接连接骨架，所述翼片内骨架设置有四个，四个所述翼片内骨架等间距分布于连接杆上；
所述多连杆机构包括第一连杆，所述第一连杆的端部与舵机的摇臂连接，所述第一连杆远离摇臂一端活动连接有第二连杆及第三连杆，所述第二连杆通过塞打螺栓贯穿尾翼端板与第一襟翼侧壁固定连接，所述第三连杆远离第一连杆一端活动连接有第四连杆，所述第四连杆的端部通过塞打螺栓贯穿尾翼端板与第二襟翼侧壁固定连接；
所述舵机固定于位于外侧的翼片内骨架上。
作为本发明进一步的方案：所述连接骨架及翼片内骨架的表面均设置有两个与连接杆直径相吻合的插孔。
作为本发明再进一步的方案：所述尾翼端板与两侧的翼片内骨架之间通过螺栓固定连接，且所述翼片内骨架的表面设置有多用于安装螺栓的固定孔。
作为本发明再进一步的方案：位于外侧的所述翼片内骨架的表面设置有安装孔，所述舵机安装于安装孔内，且所述尾翼端板的表面位于舵机处设置有容纳舵机的方形口，通过设置独立的舵机固定空间，使得舵机处于连接杆与翼片内骨架结合部分对侧，进一步保证了主翼骨架在受舵机工作力矩的影响下的材料与结构性能，同时使得舵机具良好隐藏性，且因布置在翼片内骨架外侧翼肋上，具备良好维护性。
作为本发明再进一步的方案：所述尾翼端板的表面设置有用于塞打螺栓运动的轨迹开口，从而不会对塞打螺栓运动时造成干扰。
作为本发明再进一步的方案：所述尾翼端板的边侧设置有尾翼保压条，所述第二襟翼的顶端设置有尾翼格林。
作为本发明再进一步的方案：所述翼片内骨架及多连杆机构均采用6061铝合金材料制成，且厚度为5mm。
作为本发明再进一步的方案：所述连接杆为碳纤维管，使得结构性更强。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明安装结构简单，成本低，贴合大学生方程式赛事要求与团队目标，通过设置独立的舵机固定空间，使得舵机处于连接杆与翼片内骨架结合部分对侧，进一步保证了主翼骨架在受舵机工作力矩的影响下的材料与结构性能，同时使得舵机具良好隐藏性，且因布置在翼片内骨架外侧翼肋上，具备良好维护性，通过采用结构可靠的单舵机多连杆机构设计，使尾翼可调动作具有绝对一致性，通过与一套尾翼内骨架的结构设计配合，使装置不需具备冗余结构部分。
附图说明
图1为一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构的结构示意图。
图2为一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构中另一视角的结构示意图。
图3为一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构中主翼的结构示意图。
图4为一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构中主翼的侧视图。
图5为一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构中多连杆机构的结构示意图。
图中：1、主翼；2、第一襟翼；3、第二襟翼；4、尾翼端板；5、多连杆机构；6、舵机；7、尾翼保压条；8、尾翼格林；9、连接杆；10、翼片内骨架；11、连接骨架；12、第一连杆；13、第二连杆；14、第三连杆；15、第四连杆；16、固定孔；17、摇臂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，包括尾翼骨架结构，还包括位于尾翼骨架结构两侧的尾翼端板4，位于尾翼端板4一侧的多连杆机构5，以及用于对多连杆机构5提供动力的舵机6；其中，所述尾翼骨架结构包括主翼1、第一襟翼2及第二襟翼3，所述主翼1由翼片内骨架10、连接骨架11及连接杆9构成，所述连接杆9设置有两个，且两个连接杆9平行分布，两个连接杆9的中间部位穿设连接连接骨架11，所述翼片内骨架10设置有四个，四个所述翼片内骨架10等间距分布于连接杆9上；所述多连杆机构5包括第一连杆12，所述第一连杆12的端部与舵机6的摇臂17连接，所述第一连杆12远离摇臂17一端活动连接有第二连杆13及第三连杆14，所述第二连杆13通过塞打螺栓贯穿尾翼端板4与第一襟翼2侧壁固定连接，所述第三连杆14远离第一连杆12一端活动连接有第四连杆15，所述第四连杆15的端部通过塞打螺栓贯穿尾翼端板4与第二襟翼3侧壁固定连接；所述舵机6固定于位于外侧的翼片内骨架10上。
所述连接骨架11及翼片内骨架10的表面均设置有两个与连接杆9直径相吻合的插孔。
所述尾翼端板4与两侧的翼片内骨架10之间通过螺栓固定连接，且所述翼片内骨架10的表面设置有多用于安装螺栓的固定孔16。
位于外侧的所述翼片内骨架10的表面设置有安装孔，所述舵机6安装于安装孔内，且所述尾翼端板4的表面位于舵机6处设置有容纳舵机6的方形口，通过设置独立的舵机固定空间，使得舵机6处于连接杆9与翼片内骨架10结合部分对侧，进一步保证了主翼1骨架在受舵机6工作力矩的影响下的材料与结构性能，同时使得舵机6具良好隐藏性，且因布置在翼片内骨架10外侧翼肋上，具备良好维护性。
所述尾翼端板4的表面设置有用于塞打螺栓运动的轨迹开口，从而不会对塞打螺栓运动时造成干扰。
所述尾翼端板4的边侧设置有尾翼保压条7，所述第二襟翼3的顶端设置有尾翼格林8。
所述翼片内骨架10及多连杆机构5均采用6061铝合金材料制成，且厚度为5mm。
所述连接杆9为碳纤维管，使得结构性更强。
本发明的工作原理是：
本发明中的舵机6采用现有工业舵机，通过在翼片内骨架10与舵机6一侧留有舵机固定空间，保证翼片内骨架10结构稳定的同时且能承受舵机6带来的力矩，且在设计多连杆机构5时，满足机械设计连杆装置基本要求，使得机构能在舵机6工作时正常顺畅运行，且通过设计，使其在工作与非工作位置易自锁，进一步保证稳定性，同时使得舵机摇臂旋转角度为180°，通过启动舵机6，使得多连杆机构5运动，从而调整尾翼的角度，使得赛车在弯道工况时保持较高的下压力以提高过弯极限，在直线工况下减少阻力以获得更快的速度，同时保证了两个工况下的性能表现，通过该装置可以更好的针对不同的工况采用不同的气动参数，以保证赛车在该工况下的性能，为更好的赛事成绩提供保障。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，包括尾翼骨架结构，其特征在于，还包括位于尾翼骨架结构两侧的尾翼端板(4)，位于尾翼端板(4)一侧的多连杆机构(5)，以及用于对多连杆机构(5)提供动力的舵机(6)；其中，
所述尾翼骨架结构包括主翼(1)、第一襟翼(2)及第二襟翼(3)，所述主翼(1)由翼片内骨架(10)、连接骨架(11)及连接杆(9)构成，所述连接杆(9)设置有两个，且两个连接杆(9)平行分布，两个连接杆(9)的中间部位穿设连接连接骨架(11)，所述翼片内骨架(10)设置有四个，四个所述翼片内骨架(10)等间距分布于连接杆(9)上；
所述多连杆机构(5)包括第一连杆(12)，所述第一连杆(12)的端部与舵机(6)的摇臂(17)连接，所述第一连杆(12)远离摇臂(17)一端活动连接有第二连杆(13)及第三连杆(14)，所述第二连杆(13)通过塞打螺栓贯穿尾翼端板(4)与第一襟翼(2)侧壁固定连接，所述第三连杆(14)远离第一连杆(12)一端活动连接有第四连杆(15)，所述第四连杆(15)的端部通过塞打螺栓贯穿尾翼端板(4)与第二襟翼(3)侧壁固定连接；
所述舵机(6)固定于位于外侧的翼片内骨架(10)上。
2.根据权利要求1所述的一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，其特征在于，所述连接骨架(11)及翼片内骨架(10)的表面均设置有两个与连接杆(9)直径相吻合的插孔。
3.根据权利要求1所述的一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，其特征在于，所述尾翼端板(4)与两侧的翼片内骨架(10)之间通过螺栓固定连接，且所述翼片内骨架(10)的表面设置有多用于安装螺栓的固定孔(16)。
4.根据权利要求1所述的一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，其特征在于，位于外侧的所述翼片内骨架(10)的表面设置有安装孔，所述舵机(6)安装于安装孔内，且所述尾翼端板(4)的表面位于舵机(6)处设置有容纳舵机(6)的方形口。
5.根据权利要求1所述的一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，其特征在于，所述尾翼端板(4)的表面设置有用于塞打螺栓运动的轨迹开口。
6.根据权利要求1所述的一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，其特征在于，所述尾翼端板(4)的边侧设置有尾翼保压条(7)，所述第二襟翼(3)的顶端设置有尾翼格林(8)。
7.根据权利要求1所述的一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，其特征在于，所述翼片内骨架(10)及多连杆机构(5)均采用6061铝合金材料制成，且厚度为5mm。
8.根据权利要求1所述的一种FSAE赛车的隐藏式DRS系统机构，其特征在于，所述连接杆(9)为碳纤维管。
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