CN209198044U - 一种丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统，包括：台面；以及主体框架，其为中空长方体并且相互平行的固定于所述台面的四角；步进电机，其固定连接于所述主体框架一端，提供动力源；滑轨，其沿着所述主体框架长度方向设置于所述主体框架内，用于承重作用；丝杠，其平行于所述滑轨可旋转的支撑在所述主体框架内，能够在所述步进电机带动下转动；支架移动块，其具有螺纹孔和通孔，所述螺纹孔和所述丝杠配合，所述通孔和所述滑轨配合。本实用新型具有高精度、自动化等特点。

Description

一种丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统

技术领域

本实用新型属于汽车风洞试验领域，具体涉及一种丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统。

背景技术

风洞天平是风洞中的核心部件之一，承担了测量六分力的作用。因此在风洞试验中，被测物需要与风洞天平直接连接。对于汽车专用风洞而言，为了满足不同轴距车型的测试条件，天平台架移动装置一般设计成轨道式，可以在一定范围内沿轴距方向调节间距，以适应不同的轴距条件；同时，通过调节天平台架移动装置的间距，还可以在一定范围内控制被测物在天平上的相对位置，以保证天平所受初始力矩平衡。由此可见，天平台架移动装置的位置对于试验来说比较关键，也是每次试验前都要频繁调节的。

然而，部分汽车风洞天平台架移动装置依然使用纯机械式结构，调节方式繁琐费力，调节时间长，调节精度差，已经不能满足汽车风洞试验的需要。一般来说，为了满足精度需要，这种纯机械式结构的天平台架移动装置都采用丝杆机构进行位移调节，如遇大位移情况，则需要长时间手动旋转丝杆；有些天平台架移动装置甚至没有轴距方向的标尺，很难准确调节各个台架移动装置以满足轴距长度要求。在这种情况下，需要针对现有技术的不足来设计一种高精度自动化的丝杆式汽车风洞天平台架移动系统。

实用新型内容

本实用新型设计开发了一种丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统。以解决现有技术中利用原始的人力进行手动旋转丝杆进行位移调节，实现了移动系统的电动化，提高试验汽车风洞天平台架移动装置的效率和精度。

本实用新型提供的技术方案为：

一种丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统，包括：

台面；以及

主体框架，其为中空长方体并且相互平行的固定于所述台面的四角；

步进电机，其固定连接于所述主体框架一端，提供动力源；

滑轨，其沿着所述主体框架长度方向设置于所述主体框架内，用于承重作用；

丝杠，其平行于所述滑轨可旋转的支撑在所述主体框架内，能够在所述步进电机带动下转动；

支架移动块，其具有螺纹孔和通孔，所述螺纹孔和所述丝杠配合，所述通孔和所述滑轨配合。

优选的是，所述滑轨为两个，所述丝杠为一个并且位于两个滑轨之间。

优选的是，还包括联轴器和电机支架，所述步进电机和丝杆通过联轴器连接。

优选的是，还包括电机支架，其位于所述主体框架外侧一端，将所述步进电机固定。

优选的是，还包括激光测距装置，其位于所述主体框架内侧并且与所述步进电机同一侧。

优选的是，还包括反光片，其位于支架移动块一侧并且与所述激光测距装置相对。

优选的是，所述台面为两侧弧形，另外两侧直线平行；所述台面具有四个长方形孔洞，所述主体框架固定在所述孔洞中。

本实用新型与现有技术相比较所具有的有益效果：

本实用新型是针对现有丝杆式汽车风洞天平台架移动装置中低精度、低效率的手动距离调节的特点，设计出了一种高精度、自动化的电动控制移动系统，相比原始的汽车风洞天平台架移动装置纯机械式结构，由于采用了电动控制的汽车风洞天平台架移动装置距离调节，更好地实现了汽车风洞天平距离调节的电动化，大大的提高了汽车风洞天平台架移动装置距离调节的效率和精度。

附图说明

图1为本实用新型所述丝杆式汽车风洞天平台架电动移动装置系统构成图。

图2为本实用新型所述整个系统安装在天平浮动框的安装位置示意图。

图3为本实用新型所述相对风洞天平支架的安装位置示意图。

图4为本实用新型所述单个丝杆式汽车风洞天平台架电动移动装置结构图。

图5为本实用新型所述各距离定义图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本实用新型共有四个同样的移动装置，左前台架电动移动装置1，左后台架电动移动装置2，右后台架电动移动装置3，右前台架电动移动装置6和一个控制单元4，控制单元4与四个移动装置之间通过缆线5连接，移动装置分为前后两组，分别对应一般乘用车的四个车轮。

如图4所示，单个结构分为基于现有丝杆式汽车风洞天平台架移动系统的机械部分、步进电机和激光测距装置三部分。其中，机械部分包括丝杆机构190、滑轨180、支架移动块110和主体框架100等，丝杆机构190、滑轨180、支架移动块110都在主体框架100内部，滑轨180对应连接与主体框架100内部两侧，丝杆机构190平行设置在两侧滑轨180中心，支架移动块110设置在丝杆机构190和滑轨180上部，能够沿着丝杆机构190轴向运动；步进电机130通过联轴器150与丝杆机构190相连，其通过联轴器外部所围框架电机支架与主体框架100固定连接；激光测距装置设置在主体框架100内部，与步进电机130同侧，在支架移动块110上，对应激光测距装置一侧与激光测距装置平行位置设有反光片170。

如图2、图3所示，汽车风洞天平为天平浮动框8和天平固定框7相叠合，天平固定框7为桌面形式框架，其桌面为台面9，形状为两侧弧形，两侧直线平行，其上部有四个孔洞，孔洞大小与电动移动系统大小相同，下部桌腿形式框架直接固定于地面，其主要作用是形成平整的天平地板，在试验时模拟地面。天平浮动框8位于天平固定框7下部，其下部设置有力学传感器，天平浮动框8与天平固定框7不接触，主体框架100能够进入天平固定框7的孔洞中，并且高度刚好与天平固定框相同；不使用时候，天平浮动框8能够从天平固定框7的下部移动出来。作为一种优选，不进行试验时，也可通过螺栓固定方式将浮动框与固定框连接成一个固定的整体结构。作为一种优选，天平浮动框8为桌面形式的框架，电动移动装置固定在天平浮动框8的桌面上，天平浮动框8就有桌腿形式框架，可以通过合适高度的垫块放置在天平浮动框8的桌腿形式框架和地面之间，从而使天平浮动框8上得电动移动装置能够进入天平固定框7的孔洞，从而达到支架移动块的高度和天平固定框7相同。

如图1、图4所示，整个技术方案的工作过程为：被测车辆放置于天平风洞天平上部，支架移动块110连接被测物；电动动力单元是步进电机130，以提供电动动力，并通过联轴器150和丝杆190连接；向控制单元输入预定参数；电动动力单元通过运动结构单元中的丝杆机构190转化为支架移动块110的直线运动；激光测距装置160与控制单元4通过缆线5连接，激光测距装置160发出激光，遇到反光片170后返回，由此测量基准面到支架移动块110的距离，并将距离信息传递给控制单元4，控制单元4将距离数据和预定参数比较，根据丝杆190的螺距等参数计算出回转角，控制步进电机130旋转；在支架移动块110即将达到预定位置时，控制步进电机130减速；在支架移动块110达到预定参数时，控制步进电机130停机，并发出提示信号,同时，控制单元4还承担校准数据输入的作用。

如图5所示，被测车辆200放置于汽车风洞天平的台面9上部，被测物四个车轮对应放置于四个支架移动块110上部，支架移动块长度为280，前轮位置为210，后轮位置为220，前后车轮轴距为270，轴距中心线为260，汽车风洞天平对称面为250，前轮位置210与汽车风洞天平对称面250之间的距离为前轮偏移距230，后轮位置220与汽车风洞天平对称面250之间的距离为后轮偏移距240，为了和汽车风洞试验一般习惯相配合，本实用新型控制单元4需要输入被测物理想的位置参数，即预定参数，共包括两组预定参数：轴距270和偏移距比例系数。其中轴距270可以手工测量，而偏移距比例系数定义如下：

偏移距比例系数默认为1，即轴距中心线260和汽车风洞天平对称面250重合。如以汽车风洞天平对称面250为基准面，通过偏移距比例系数和轴距270，按下列公式得到前后两组汽车风洞天平台架电动移动装置从基准面开始，相对基准面的位移：

所得出结果与轴距270为所需预定参数，输入控制单元4中即可。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统，其特征在于，包括：

台面；以及

主体框架，其为中空长方体并且相互平行的固定于所述台面的四角；

步进电机，其固定连接于所述主体框架一端，提供动力源；

滑轨，其沿着所述主体框架长度方向设置于所述主体框架内，用于承重作用；

丝杠，其平行于所述滑轨可旋转的支撑在所述主体框架内，能够在所述步进电机带动下转动；

支架移动块，其具有螺纹孔和通孔，所述螺纹孔和所述丝杠配合，所述通孔和所述滑轨配合。

2.如权利要求1所述的丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统，其特征在于，所述滑轨为两个，所述丝杠为一个并且位于两个滑轨之间。

3.如权利要求2所述的丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统，其特征在于，还包括联轴器和电机支架，所述步进电机和丝杆通过联轴器连接。

4.如权利要求3所述的丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统，其特征在于，还包括电机支架，其位于所述主体框架外侧一端，将所述步进电机固定。

5.如权利要求1或4所述的丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统，其特征在于，还包括激光测距装置，其位于所述主体框架内侧并且与所述步进电机同一侧。

6.如权利要求5所述的丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统，其特征在于，还包括反光片，其位于支架移动块一侧并且与所述激光测距装置相对。

7.如权利要求1所述的丝杆式汽车风洞天平台架电动移动系统，其特征在于，所述台面为两侧弧形，另外两侧直线平行；所述台面具有四个长方形孔洞，所述主体框架固定在所述孔洞中。