CN204314046U - 四点支撑测力的汽车风洞天平测量装置 - Google Patents
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Abstract
四点支撑测力的汽车风洞天平测量装置属汽车风洞试验技术领域，本实用新型中左、右纵支座平行固接于地面，前、后横架呈90°置于二纵支座前后部上面，且可在左、右纵支座上进行前、后调整后固接，传感器组件Ⅰ与前横架的上凹槽Ⅰ左部滑动连接，传感器组件Ⅱ与前横架的上凹槽Ⅰ右部滑动连接，传感器组件Ⅲ与后横架的上凹槽Ⅱ左部滑动连接，传感器组件Ⅳ与后横架的上凹槽Ⅱ右部滑动连接；本实用新型由四个三维力传感器构成四点支撑测力，通过汽车风洞实验采集四个传感器的数据，并利用公式求得汽车各位置的六分力；采用本实用新型可获得精度高、更全面的测量数据，为汽车造型减阻提供更准确的分析依据，本实用新型结构简单，操作方便。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车风洞试验技术领域，具体涉及一种在汽车风洞试验时，用四点支撑测力的测量装置及方法来测量汽车的空气动力及力矩。
背景技术
汽车风洞试验是将汽车或者汽车模型安置在汽车风洞天平上,开启风洞产生固定速度的风，采集固定风速下汽车所受到的气动六分力数据,经过数据处理得到六分力系数。各国汽车风洞有不同的天平系统,其原理简单来说就是通过一个测量装置来测量汽车或是汽车模型重心位置的气动六分力。目前对于汽车行驶操纵稳定性的研究十分重视，汽车开发设计者所真正关心的，是汽车前后轴升力的大小和以及他们的分配比例。因为，只有把升力分配到前后轴，再结合整车前后轴的负荷，才能真正做到对由于升力对汽车行驶稳定性影响的定量的分析和评估。然而现有汽车风洞天平测量方式得到的只是整车重心位置的气动力，其他位置对于汽车气动特性的影响并不能真实地体现出来，只能利用力的平移定理，把气动力从天平中心转移到汽车的前后轴，进而评价汽车前后轴升力系数对整车的影响。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种四点支撑测力的汽车风洞天平测量装置及方法，以解决现有汽车风洞天平单点测量的单一性，不能真实体现汽车各位置汽车气动特性的影响等问题。
本实用新型由传感器组件Ⅰ1、前横架2、传感器组件Ⅱ3、右直角固定板Ⅱ4、左直角固定板Ⅱ5、右纵支座6、右直角固定板Ⅳ7、传感器组件Ⅲ8、左直角固定板Ⅳ9、后横架10、右直角固定板Ⅲ11、传感器组件Ⅳ12、左直角固定板Ⅲ13、左纵支座14、右直角固定板Ⅰ15和左直角固定板Ⅰ16组成，其中左纵支座14和右纵支座6为直轨，且平行固接于地面,用于提供稳定支撑。
左纵支座14设有左凹槽Ⅰ17和右凹槽Ⅰ18，右纵支座6设有左凹槽Ⅱ19和右凹槽Ⅱ20，前横架2为直轨，设有上凹槽Ⅰ22和下凹槽Ⅰ21，后横架10为直轨，设有上凹槽Ⅱ24和下凹槽Ⅱ23。
前横架2呈90°置于左纵支座14和右纵支座6前部上面，其中由左直角固定板Ⅰ16经左螺栓Ⅰ41和左上螺栓Ⅰ42分别与左纵支座14的左凹槽Ⅰ17和前横架2的下凹槽Ⅰ21左部连接；由右直角固定板Ⅰ15经右螺栓Ⅰ43和右上螺栓Ⅰ44分别与左纵支座14的右凹槽Ⅰ18和前横架2的下凹槽Ⅰ21左部连接；由左直角固定板Ⅱ5经左螺栓Ⅱ45和左上螺栓Ⅱ46分别与右纵支座6的左凹槽Ⅱ19和前横架2的下凹槽Ⅰ21右部连接；由右直角固定板Ⅱ4经右螺栓Ⅱ47和右上螺栓Ⅱ48分别与右纵支座6的右凹槽Ⅱ20和前横架2的下凹槽Ⅰ21右部连接。
后横架10呈90°置于左纵支座14和右纵支座6后部上面，其中由左直角固定板Ⅲ13经左螺栓Ⅲ49和左上螺栓Ⅲ50分别与左纵支座14的左凹槽Ⅰ17和后横架10的下凹槽Ⅱ23左部连接；由右直角固定板Ⅲ11经右螺栓Ⅲ51和右上螺栓Ⅲ52分别与左纵支座14的右凹槽Ⅰ18和后横架10的下凹槽Ⅱ23左部连接；由左直角固定板Ⅳ9经左螺栓Ⅵ53和左上螺栓Ⅵ54分别与右纵支座6的左凹槽Ⅱ19后部和后横架10的下凹槽Ⅱ23右部连接；由右直角固定板Ⅳ7经右螺栓Ⅵ55和右上螺栓Ⅵ56分别与和右纵支座6的右凹槽Ⅱ20后部和后横架10的下凹槽Ⅱ23右部连接。
传感器组件Ⅰ1经其上的螺栓Ⅰ25和螺栓Ⅱ28与前横架2的上凹槽Ⅰ22左部滑动连接。
传感器组件Ⅱ3经其上的螺栓Ⅲ29和螺栓Ⅳ32与前横架2的上凹槽Ⅰ22右部滑动连接。
传感器组件Ⅲ8经其上的螺栓Ⅴ33和螺栓Ⅵ36与后横架10的上凹槽Ⅱ24左部滑动连接。
传感器组件Ⅳ12经其上的螺栓Ⅶ37和螺栓Ⅷ40与后横架10的上凹槽Ⅱ24右部滑动连接。
所述的传感器组件Ⅰ1由传感器Ⅰ27、滑块Ⅰ26、螺栓Ⅰ25、螺栓Ⅱ28组成，其中传感器Ⅰ27固接于滑块Ⅰ26，滑块Ⅰ26经螺栓Ⅰ25和螺栓Ⅱ28与前横架2的上凹槽Ⅰ22左部滑动连接,具有可移动调节距离的作用。
所述的传感器组件Ⅱ3由传感器Ⅱ31、滑块Ⅱ30、螺栓Ⅲ29、螺栓Ⅳ32组成，其中传感器Ⅱ31固接于滑块Ⅱ30，滑块Ⅱ30经螺栓Ⅲ29和螺栓Ⅳ32与前横架2的上凹槽Ⅰ22右部滑动连接,具有可移动调节距离的作用。
所述的传感器组件Ⅲ8由传感器Ⅲ35、滑块Ⅲ34、螺栓Ⅴ33、螺栓Ⅵ36组成，其中传感器Ⅲ35固接于滑块Ⅲ34，滑块Ⅲ34经螺栓Ⅴ33和螺栓Ⅵ36与后横架10的上凹槽Ⅱ24左部滑动连接,具有可移动调节距离的作用。
所述的传感器组件Ⅳ12由传感器Ⅳ39、滑块Ⅳ38、螺栓Ⅶ37、螺栓Ⅷ40组成，其中传感器Ⅳ39固接于滑块Ⅳ38，滑块Ⅳ38经螺栓Ⅶ37和螺栓Ⅷ40与后横架10的上凹槽Ⅱ24右部滑动连接,具有可移动调节距离的作用。
所述的传感器Ⅰ27、传感器Ⅱ31、传感器Ⅲ35和传感器Ⅳ39构成四点支撑测力。
所述的传感器Ⅰ27、传感器Ⅱ31、传感器Ⅲ35和传感器Ⅳ39为三维力测力传感器。
传统汽车风洞天平测量系统只能测得汽车重心位置的气动六分力，而且只能通过力的平移定理计算得到需要位置的数据。
本实用新型由四个传感器构成四点支撑测力，可为汽车风洞实验采集四个传感器的数据，并进行换算，得出各传感器的六分力提供技术支撑；采用本实用新型可获得精度更高、更全面的测量数据，为汽车造型减阻提供更准确的分析依据，本实用新型结构简单，操作方便。
附图说明
图1为四点支撑测力的汽车风洞天平测量装置结构示意图
图2为左纵支座的结构示意图
图3为右纵支座的结构示意图
图4为前横架的结构示意图
图5为后横架的结构示意图
图6为传感器组件Ⅰ的结构示意图
图7为传感器组件Ⅱ的结构示意图
图8为传感器组件Ⅲ的结构示意图
图9为传感器组件Ⅳ的结构示意图
图10为左右直角固定板Ⅰ的结构示意图
图11为左右直角固定板Ⅱ的结构示意图
图12为左右直角固定板Ⅲ的结构示意图
图13为左右直角固定板Ⅳ的结构示意图
其中：1.传感器组件Ⅰ 2.前横架 3.传感器组件Ⅱ 4.右直角固定板Ⅱ 5.左直角固定板Ⅱ 6.右纵支座 7.右直角固定板Ⅳ 8.传感器组件Ⅲ 9.左直角固定板Ⅳ 10.后横架 11.右直角固定板Ⅲ 12.传感器组件Ⅳ 13.左直角固定板Ⅲ 14.左纵支座 15.右直角固定板Ⅰ 16.左直角固定板Ⅰ 17.左凹槽Ⅰ 18.右凹槽Ⅰ 19.左凹槽Ⅱ 20.右凹槽Ⅱ 21.下凹槽Ⅰ 22.上凹槽Ⅰ 23.下凹槽Ⅱ 24.上凹槽Ⅱ 25.螺栓Ⅰ 26.滑块Ⅰ27.传感器Ⅰ 28.螺栓Ⅱ 29.螺栓Ⅲ 30.滑块Ⅱ 31.传感器Ⅱ 32.螺栓Ⅳ 33.螺栓Ⅴ34.滑块Ⅲ 35.传感器Ⅲ 36.螺栓Ⅵ 37.螺栓Ⅶ 38.滑块Ⅳ 39.传感器Ⅳ 40.螺栓Ⅷ41.左螺栓Ⅰ 42.左上螺栓Ⅰ 43.右螺栓Ⅰ 44.右上螺栓Ⅰ 45.左螺栓Ⅱ 46.左上螺栓Ⅱ 47.右螺栓Ⅱ 48.右上螺栓Ⅱ 49.左螺栓Ⅲ 50.左上螺栓Ⅲ 51.右螺栓Ⅲ 52.右上螺栓Ⅲ 53.左螺栓Ⅵ 54.左上螺栓Ⅵ55.右螺栓Ⅵ 56.右上螺栓Ⅵ
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
本实用新型由传感器组件Ⅰ1、前横架2、传感器组件Ⅱ3、右直角固定板Ⅱ4、左直角固定板Ⅱ5、右纵支座6、右直角固定板Ⅳ7、传感器组件Ⅲ8、左直角固定板Ⅳ9、后横架10、右直角固定板Ⅲ11、传感器组件Ⅳ12、左直角固定板Ⅲ13、左纵支座14、右直角固定板Ⅰ15和左直角固定板Ⅰ16组成，其中左纵支座14和右纵支座6为直轨，且平行固接于地面,用于提供稳定支撑。
左纵支座14设有左凹槽Ⅰ17和右凹槽Ⅰ18，右纵支座6设有左凹槽Ⅱ19和右凹槽Ⅱ20，前横架2为直轨，设有上凹槽Ⅰ22和下凹槽Ⅰ21，后横架10为直轨，设有上凹槽Ⅱ24和下凹槽Ⅱ23。
前横架2呈90°置于左纵支座14和右纵支座6前部上面，其中由左直角固定板Ⅰ16经左螺栓Ⅰ41和左上螺栓Ⅰ42分别与左纵支座14的左凹槽Ⅰ17和前横架2的下凹槽Ⅰ21左部连接；由右直角固定板Ⅰ15经右螺栓Ⅰ43和右上螺栓Ⅰ44分别与左纵支座14的右凹槽Ⅰ18和前横架2的下凹槽Ⅰ21左部连接；由左直角固定板Ⅱ5经左螺栓Ⅱ45和左上螺栓Ⅱ46分别与右纵支座6的左凹槽Ⅱ19和前横架2的下凹槽Ⅰ21右部连接；由右直角固定板Ⅱ4经右螺栓Ⅱ47和右上螺栓Ⅱ48分别与右纵支座6的右凹槽Ⅱ20和前横架2的下凹槽Ⅰ21右部连接。
后横架10呈90°置于左纵支座14和右纵支座6后部上面，其中由左直角固定板Ⅲ13经左螺栓Ⅲ49和左上螺栓Ⅲ50分别与左纵支座14的左凹槽Ⅰ17和后横架10的下凹槽Ⅱ23左部连接；由右直角固定板Ⅲ11经右螺栓Ⅲ51和右上螺栓Ⅲ52分别与左纵支座14的右凹槽Ⅰ18和后横架10的下凹槽Ⅱ23左部连接；由左直角固定板Ⅳ9经左螺栓Ⅵ53和左上螺栓Ⅵ54分别与右纵支座6的左凹槽Ⅱ19后部和后横架10的下凹槽Ⅱ23右部连接；由右直角固定板Ⅳ7经右螺栓Ⅵ55和右上螺栓Ⅵ56分别与和右纵支座6的右凹槽Ⅱ20后部和后横架10的下凹槽Ⅱ23右部连接。
传感器组件Ⅰ1经其上的螺栓Ⅰ25和螺栓Ⅱ28与前横架2的上凹槽Ⅰ22左部滑动连接。
传感器组件Ⅱ3经其上的螺栓Ⅲ29和螺栓Ⅳ32与前横架2的上凹槽Ⅰ22右部滑动连接。
传感器组件Ⅲ8经其上的螺栓Ⅴ33和螺栓Ⅵ36与后横架10的上凹槽Ⅱ24左部滑动连接。
传感器组件Ⅳ12经其上的螺栓Ⅶ37和螺栓Ⅷ40与后横架10的上凹槽Ⅱ24右部滑动连接。
所述的传感器组件Ⅰ1由传感器Ⅰ27、滑块Ⅰ26、螺栓Ⅰ25、螺栓Ⅱ28组成，其中传感器Ⅰ27固接于滑块Ⅰ26，滑块Ⅰ26经螺栓Ⅰ25和螺栓Ⅱ28与前横架2的上凹槽Ⅰ22左部滑动连接,具有可移动调节距离的作用。
所述的传感器组件Ⅱ3由传感器Ⅱ31、滑块Ⅱ30、螺栓Ⅲ29、螺栓Ⅳ32组成，其中传感器Ⅱ31固接于滑块Ⅱ30，滑块Ⅱ30经螺栓Ⅲ29和螺栓Ⅳ32与前横架2的上凹槽Ⅰ22右部滑动连接,具有可移动调节距离的作用。
所述的传感器组件Ⅲ8由传感器Ⅲ35、滑块Ⅲ34、螺栓Ⅴ33、螺栓Ⅵ36组成，其中传感器Ⅲ35固接于滑块Ⅲ34，滑块Ⅲ34经螺栓Ⅴ33和螺栓Ⅵ36与后横架10的上凹槽Ⅱ24左部滑动连接,具有可移动调节距离的作用。
所述的传感器组件Ⅳ12由传感器Ⅳ39、滑块Ⅳ38、螺栓Ⅶ37、螺栓Ⅷ40组成，其中传感器Ⅳ39固接于滑块Ⅳ38，滑块Ⅳ38经螺栓Ⅶ37和螺栓Ⅷ40与后横架10的上凹槽Ⅱ24右部滑动连接,具有可移动调节距离的作用。
所述的传感器Ⅰ27、传感器Ⅱ31、传感器Ⅲ35和传感器Ⅳ39构成四点支撑测力。
所述的传感器Ⅰ27、传感器Ⅱ31、传感器Ⅲ35和传感器Ⅳ39为三维力测力传感器。
Claims (4)
1.一种四点支撑测力的汽车风洞天平测量装置，其特征在于由传感器组件Ⅰ(1)、前横架(2)、传感器组件Ⅱ(3)、右直角固定板Ⅱ(4)、左直角固定板Ⅱ(5)、右纵支座(6)、右直角固定板Ⅳ(7)、传感器组件Ⅲ(8)、左直角固定板Ⅳ(9)、后横架(10)、右直角固定板Ⅲ(11)、传感器组件Ⅳ(12)、左直角固定板Ⅲ(13)、左纵支座(14)、右直角固定板Ⅰ(15)和左直角固定板Ⅰ(16)组成，其中左纵支座(14)和右纵支座(6)为直轨，且平行固接于地面；左纵支座(14)设有左凹槽Ⅰ(17)和右凹槽Ⅰ(18)，右纵支座(6)设有左凹槽Ⅱ(19)和右凹槽Ⅱ(20)，前横架(2)为直轨，设有上凹槽Ⅰ(22)和下凹槽Ⅰ(21)，后横架(10)为直轨，设有上凹槽Ⅱ(24)和下凹槽Ⅱ(23)；前横架(2)呈90°置于左纵支座(14)和右纵支座(6)前部上面，其中由左直角固定板Ⅰ(16)经左螺栓Ⅰ(41)和左上螺栓Ⅰ(42)分别与左纵支座(14)的左凹槽Ⅰ(17)和前横架(2)的下凹槽Ⅰ(21)左部连接；由右直角固定板Ⅰ(15)经右螺栓Ⅰ(43)和右上螺栓Ⅰ(44)分别与左纵支座(14)的右凹槽Ⅰ(18)和前横架(2)的下凹槽Ⅰ(21)左部连接；由左直角固定板Ⅱ(5)经左螺栓Ⅱ(45)和左上螺栓Ⅱ(46)分别与右纵支座(6)的左凹槽Ⅱ(19)和前横架(2)的下凹槽Ⅰ(21)右部连接；由右直角固定板Ⅱ(4)经右螺栓Ⅱ(47)和右上螺栓Ⅱ(48)分别与右纵支座(6)的右凹槽Ⅱ(20)和前横架(2)的下凹槽Ⅰ(21)右部连接；后横架(10)呈90°置于左纵支座(14)和右纵支座(6)后部上面，其中由左直角固定板Ⅲ(13)经左螺栓Ⅲ(49)和左上螺栓Ⅲ(50)分别与左纵支座(14)的左凹槽Ⅰ(17)和后横架(10)的下凹槽Ⅱ(23)左部连接；由右直角固定板Ⅲ(11)经右螺栓Ⅲ(51)和右上螺栓Ⅲ(52)分别与左纵支座(14)的右凹槽Ⅰ(18)和后横架(10)的下凹槽Ⅱ(23)左部连接；由左直角固定板Ⅳ(9)经左螺栓Ⅵ(53)和左上螺栓Ⅵ(54)分别与右纵支座(6)的左凹槽Ⅱ(19)后部和后横架(10)的下凹槽Ⅱ(23)右部连接；由右直角固定板Ⅳ(7)经右螺栓Ⅵ(55)和右上螺栓Ⅵ(56)分别与和右纵支座(6)的右凹槽Ⅱ(20)后部和后横架(10)的下凹槽Ⅱ(23)右部连接；传感器组件Ⅰ(1)经其上的螺栓Ⅰ(25)和螺栓Ⅱ(28)与前横架(2)的上凹槽Ⅰ(22)左部滑动连接；传感器组件Ⅱ(3)经其上的螺栓Ⅲ(29)和螺栓Ⅳ(32)与前横架(2)的上凹槽Ⅰ(22)右部滑动连接；传感器组件Ⅲ(8)经其上的螺栓Ⅴ(33)和螺栓Ⅵ(36)与后横架(10)的上凹槽Ⅱ(24)左部滑动连接；传感器组件Ⅳ(12)经其上的螺栓Ⅶ(37)和螺栓Ⅷ(40)与后横架(10)的上凹槽Ⅱ(24)右部滑动连接。
2.按权利要求1所述的四点支撑测力的汽车风洞天平测量装置，其特征在于所述的传感器组件Ⅰ(1)由传感器Ⅰ(27)、滑块Ⅰ(26)、螺栓Ⅰ(25)、螺栓Ⅱ(28)组成，其中传感器Ⅰ(27)固接于滑块Ⅰ(26)，滑块Ⅰ(26)经螺栓Ⅰ(25)和螺栓Ⅱ(28)与前横架(2)的上凹槽Ⅰ(22)左部滑动连接；所述的传感器组件Ⅱ(3)由传感器Ⅱ(31)、滑块Ⅱ(30)、螺栓Ⅲ(29)、螺栓Ⅳ(32)组成，其中传感器Ⅱ(31)固接于滑块Ⅱ(30)，滑块Ⅱ(30)经螺栓Ⅲ(29)和螺栓Ⅳ(32)与前横架(2)的上凹槽Ⅰ(22)右部滑动连接；所述的传感器组件Ⅲ(8)由传感器Ⅲ(35)、滑块Ⅲ(34)、螺栓Ⅴ(33)、螺栓Ⅵ(36)组成，其中传感器Ⅲ(35)固接于滑块Ⅲ(34)，滑块Ⅲ(34)经螺栓Ⅴ(33)和螺栓Ⅵ(36)与后横架(10)的上凹槽Ⅱ(24)左部滑动连接；所述的传感器组件Ⅳ(12)由传感器Ⅳ(39)、滑块Ⅳ(38)、螺栓Ⅶ(37)、螺栓Ⅷ(40)组成，其中传感器Ⅳ(39)固接于滑块Ⅳ(38)，滑块Ⅳ(38)经螺栓Ⅶ(37)和螺栓Ⅷ(40)与后横架(10)的上凹槽Ⅱ(24)右部滑动连接。
3.按权利要求2所述的四点支撑测力的汽车风洞天平测量装置，其特征在于所述的传感器Ⅰ(27)、传感器Ⅱ(31)、传感器Ⅲ(35)和传感器Ⅳ(39)构成四点支撑测力。
4.按权利要求2所述的四点支撑测力的汽车风洞天平测量装置，其特征在于所述的传感器Ⅰ(27)、传感器Ⅱ(31)、传感器Ⅲ(35)和传感器Ⅳ(39)为三维力测力传感器。
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|---|---|---|---|---|
| CN104931228A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 空气动力学国家重点实验室 | 一种双体超大展弦比飞机风洞测力试验支撑装置 |
| CN109612608A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-12 | 浙江大学 | 一种转轴用应变桥及水下叶轮激振力测量平台的安装方法 |
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| CN104931228A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 空气动力学国家重点实验室 | 一种双体超大展弦比飞机风洞测力试验支撑装置 |
| CN104931228B (zh) * | 2015-06-26 | 2017-07-07 | 空气动力学国家重点实验室 | 一种双体超大展弦比飞机风洞测力试验支撑装置 |
| CN109612608A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-12 | 浙江大学 | 一种转轴用应变桥及水下叶轮激振力测量平台的安装方法 |
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