CN210513617U - 高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置。该调节装置的模型X方向相对位置调节装置水平放置，前端与二级试验模型的尾端固定连接，后端与高超声速风洞的尾支撑机构固定连接；模型Y方向相对位置调节装置竖直放置，上端与一级试验模型下方的腹支撑接口固定连接，下端与高超声速风洞的腹支撑机构固定连接；Y方向锁紧及辅助调节装置竖直放置，固定在模型Y方向相对位置调节装置的背风面，进行Y方向锁紧及辅助调节。该调节装置结构简单，加工成本低，容易更换试验模型状态，降低了现场人员的劳动强度，提高了试验效率，避免了加工安装误差导致的误差，提高了重复性精度，还可在调节范围内临时增加试验状态。
Description
技术领域
本实用新型属于高超声速风洞试验技术领域，具体涉及一种高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置。
背景技术
目前，高超声速风洞模型状态复杂，模型姿态变化频繁，对于并联两级分离试验来说，一级试验模型、二级试验模型可能存在大量任意组合的相对X和相对Y位置调节状态。而高超声速风洞的常规支撑机构通常只能同时改变一级试验模型、二级试验模型的姿态，但是不能分别改变一级试验模型、二级试验模型的姿态，无法调节一级试验模型、二级试验模型之间的相对位置。
目前，通常采用在一级试验模型的腹支板和二级试验模型的尾支杆上加工不同位置的销钉孔实现一级试验模型、二级试验模型相对位置的调节，但是不能实现连续调节。这种方法具有以下缺点：首先，由于加工销钉孔的数量众多，而腹支板或尾支杆的内部空间有限，过多的销钉孔可能造成支撑强度的减弱，局部应力集中，带来安全隐患。其次，销钉孔的位置一旦加工完成不能再二次调整，造成了能调整的一级试验模型、二级试验模型相对位置数量有限，对于试验需要临时增加的相对位置的情况束手无措。最后，一级试验模型的腹支板和二级试验模型的尾支杆一般位于高超声速风洞的常规支撑机构的不同位置，且两个位置之间相距较远，由于加工累积误差，相对X和相对Y坐标不能按照原图给出，有些情况得不到原图，实测也不能得到准确的相对位置，由于基准的准确位置找不到，定位销钉孔的位置也无法确定，任意给定则不能满足两级预设相对位置的要求，造成了一级试验模型、二级试验模型相对位置精度低。
为了解决以上问题，有必要设计一种高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置。
本实用新型的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置，其特点是：所述的调节装置包括模型X方向相对位置调节装置、模型Y方向相对位置调节装置和Y方向锁紧及辅助调节装置；
所述的模型X方向相对位置调节装置水平放置，用于连续调节二级试验模型的水平位置，模型X方向相对位置调节装置的前端与二级试验模型的尾端固定连接，模型X方向相对位置调节装置的后端与高超声速风洞的尾支撑机构固定连接；
所述的模型Y方向相对位置调节装置竖直放置，用于连续调节一级试验模型的竖直位置，模型Y方向相对位置调节装置的上端与一级试验模型下方的腹支撑接口固定连接，模型Y方向相对位置调节装置的下端与高超声速风洞的腹支撑机构固定连接；
所述的Y方向锁紧及辅助调节装置竖直放置，固定在模型Y方向相对位置调节装置的背风面，用于模型Y方向相对位置调节装置的Y方向锁紧及辅助调节。
所述的X方向相对位置调节装置包括前锁紧螺母、滑动支杆前段、周向定位平键、调节螺母、后锁紧螺母和滑动支杆后段；所述的滑动支杆前段为水平放置的圆杆，滑动支杆后段为水平放置的圆管，滑动支杆前段和滑动支杆后段孔轴间隙配合，滑动支杆前段从前至后伸入至滑动支杆后段；
所述的调节螺母套装在滑动支杆前段和滑动支杆后段上，调节螺母通过前锁紧螺母固定在滑动支杆前段上，调节螺母通过后锁紧螺母固定在滑动支杆后段上，前锁紧螺母和后锁紧螺母进行水平调节和定位；周向定位平键嵌入在滑动支杆前段和滑动支杆后段匹配的键槽中，周向定位平键进行周向定位。
进一步地，所述的前锁紧螺母的前端迎风面倒锥角。
所述的Y方向相对位置调节装置包括顶紧螺钉、腹支板下段和腹支板上段；所述的腹支板下段和腹支板上段之间通过滑槽配合，腹支板上段从上至下插入至腹支板下段，腹支板下段的侧面开有螺纹孔，通过在螺纹孔内安装顶紧螺钉采用摩擦力锁紧的方式固定腹支板下段和腹支板上段的相对位置。
进一步地，所述的滑槽的截面为方形。
所述的Y方向锁紧及辅助调节装置包括调节螺杆、调节及锁紧螺母、螺杆滑动卡槽Ⅰ和螺杆滑动卡槽Ⅱ；所述的螺杆滑动卡槽Ⅰ固定在腹支板上段的背风面，螺杆滑动卡槽Ⅱ固定在腹支板下段的背风面，调节螺杆为外螺纹螺杆，调节螺杆的两端分别插入螺杆滑动卡槽及螺杆滑动卡槽的通孔中，4个调节及锁紧螺母分别位于螺杆滑动卡槽Ⅰ上、下两端和螺杆滑动卡槽Ⅱ的上、下两端，调节及锁紧螺母与调节螺杆通过螺纹连接锁紧，调节并固定腹支板下段和腹支板上段的竖直相对位置。
本实用新型的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置中的前端迎风面倒锥角，减少了台阶角干扰。
本实用新型的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置中的方形滑槽截面，能够实现腹支板上段的前后左右方向定位，仅留下竖直方向自由度。
本实用新型的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置中的模型X方向相对位置调节装置起到了水平滑动支杆的作用，可单独调节二级试验模型水平方向相对位置，调节螺母和锁紧螺母起到了水平调节定位的作用。模型Y方向相对位置调节装置起到了竖直滑动支板的作用，可单独调节一级试验模型竖直方向相对位置，调节螺杆和调节及锁紧螺母起到了竖直调节定位的作用。本实用新型的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置配合高超声速风洞的常规支撑机构可调节一级试验模型、二级试验模型的相对攻角，最终实现一级试验模型、二级试验模型相对位置的连续调节。
本实用新型的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置结构简单，加工成本低，容易更换试验模型状态，降低了现场人员的劳动强度，提高了试验效率，避免了加工安装误差导致的误差，提高了重复性精度，还可在调节范围内临时增加试验状态。
附图说明
图1为本实用新型的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置结构示意图；
图2为本实用新型的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置中的模型X方向相对位置调节装置示意图；
图3为本实用新型的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置中的模型Y方向相对位置调节装置示意图；
图4为本实用新型的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置中的Y方向锁紧及辅助调节装置示意图。
图中，1.模型X方向相对位置调节装置2.模型Y方向相对位置调节装置3.Y方向锁紧及辅助调节装置；
101.前锁紧螺母 102.滑动支杆前段 103.周向定位平键 104.调节螺母 105.后锁紧螺母 106.滑动支杆后段；
201.顶紧螺钉 202.腹支板下段 203.腹支板上段；
301.调节螺杆 302.调节及锁紧螺母 303.螺杆滑动卡槽Ⅰ 304.螺杆滑动卡槽Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置包括模型X方向相对位置调节装置1、模型Y方向相对位置调节装置2 和Y方向锁紧及辅助调节装置3；
所述的模型X方向相对位置调节装置1水平放置，用于连续调节二级试验模型的水平位置，模型X方向相对位置调节装置1的前端与二级试验模型的尾端固定连接，模型X方向相对位置调节装置1的后端与高超声速风洞的尾支撑机构固定连接；
所述的模型Y方向相对位置调节装置2竖直放置，用于连续调节一级试验模型的竖直位置，模型Y方向相对位置调节装置2的上端与一级试验模型下方的腹支撑接口固定连接，模型Y方向相对位置调节装置2的下端与高超声速风洞的腹支撑机构固定连接；
所述的Y方向锁紧及辅助调节装置3竖直放置，固定在模型Y方向相对位置调节装置2的背风面，用于模型Y方向相对位置调节装置2的Y方向锁紧及辅助调节。
如图2所示，所述的X方向相对位置调节装置1包括前锁紧螺母101、滑动支杆前段102、周向定位平键103、调节螺母104、后锁紧螺母105和滑动支杆后段106；所述的滑动支杆前段102为水平放置的圆杆，滑动支杆后段106为水平放置的圆管，滑动支杆前段102和滑动支杆后段106孔轴间隙配合，滑动支杆前段102从前至后伸入至滑动支杆后段106；
所述的调节螺母104套装在滑动支杆前段102和滑动支杆后段106上，调节螺母104通过前锁紧螺母101固定在滑动支杆前段102上，调节螺母104通过后锁紧螺母105固定在滑动支杆后段106上，前锁紧螺母101和后锁紧螺母105进行水平调节和定位；周向定位平键103嵌入在滑动支杆前段102和滑动支杆后段106匹配的键槽中，周向定位平键103进行周向定位。
所述的前锁紧螺母101的前端迎风面倒锥角。
如图3所示，所述的Y方向相对位置调节装置2包括顶紧螺钉201、腹支板下段202和腹支板上段203；所述的腹支板下段202和腹支板上段203之间通过滑槽配合，腹支板上段203从上至下插入至腹支板下段202，腹支板下段202 的侧面开有螺纹孔，通过在螺纹孔内安装顶紧螺钉201采用摩擦力锁紧的方式固定腹支板下段202和腹支板上段203的相对位置。
所述的滑槽的截面为方形。
如图4所示，所述的Y方向锁紧及辅助调节装置3包括调节螺杆301、调节及锁紧螺母302、螺杆滑动卡槽Ⅰ303和螺杆滑动卡槽Ⅱ304；所述的螺杆滑动卡槽Ⅰ303固定在腹支板上段203的背风面，螺杆滑动卡槽Ⅱ304固定在腹支板下段202的背风面，调节螺杆301为外螺纹螺杆，调节螺杆301的两端分别插入螺杆滑动卡槽303及螺杆滑动卡槽304的通孔中，4个调节及锁紧螺母302 分别位于螺杆滑动卡槽Ⅰ303上、下两端和螺杆滑动卡槽Ⅱ304的上、下两端，调节及锁紧螺母302与调节螺杆301通过螺纹连接锁紧，调节并固定腹支板下段202和腹支板上段203的竖直相对位置。
实施例1
本实施例的具体工作过程如下：
1.将X方向相对位置调节装置1的后端安装在高超声速风洞的常规支撑机构的尾支撑接口上，再将二级试验模型尾端固定在X方向相对位置调节装置1 的前端，并将二级试验模型的初始攻角设置为0°。
2.将模型Y方向相对位置调节装置2的下端安装在高超声速风洞的常规支撑机构的腹支撑接口上，再将一级试验模型下方的腹支撑接口固定在Y方向相对位置调节装置2的上端，并将一级试验模型的初始攻角设置为0°。
3.根据预先设置的试验状态，松开X方向相对位置调节装置1中的前锁紧螺母101和后锁紧螺母105，旋转调节螺母104，直至二级试验模型达到所需的水平位置，锁紧前锁紧螺母101和后锁紧螺母105。
4.根据预先设置的试验状态，松开Y方向相对位置调节装置2中的顶紧螺钉201，再松开Y方向锁紧及辅助调节装置3中的4个调节及锁紧螺母302，上下移动腹支板上段203，直至一级试验模型达到所需竖直位置，随后依次锁紧4 个调节及锁紧螺母302和顶紧螺钉201。
5.高超声速风洞按照常规风洞试验流程开展风洞试验。
Claims (6)
1.高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置，其特征在于：所述的调节装置包括模型X方向相对位置调节装置(1)、模型Y方向相对位置调节装置(2)和Y方向锁紧及辅助调节装置(3)；
所述的模型X方向相对位置调节装置(1)水平放置，用于连续调节二级试验模型的水平位置，模型X方向相对位置调节装置(1)的前端与二级试验模型的尾端固定连接，模型X方向相对位置调节装置(1)的后端与高超声速风洞的尾支撑机构固定连接；
所述的模型Y方向相对位置调节装置(2)竖直放置，用于连续调节一级试验模型的竖直位置，模型Y方向相对位置调节装置(2)的上端与一级试验模型下方的腹支撑接口固定连接，模型Y方向相对位置调节装置(2)的下端与高超声速风洞的腹支撑机构固定连接；
所述的Y方向锁紧及辅助调节装置(3)竖直放置，固定在模型Y方向相对位置调节装置(2)的背风面，用于模型Y方向相对位置调节装置(2)的Y方向锁紧及辅助调节。
2.根据权利要求1所述的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置，其特征在于：所述的X方向相对位置调节装置(1)包括前锁紧螺母(101)、滑动支杆前段(102)、周向定位平键(103)、调节螺母(104)、后锁紧螺母(105)和滑动支杆后段(106)；所述的滑动支杆前段(102)为水平放置的圆杆，滑动支杆后段(106)为水平放置的圆管，滑动支杆前段(102)和滑动支杆后段(106)孔轴间隙配合，滑动支杆前段(102)从前至后伸入至滑动支杆后段(106)；
所述的调节螺母(104)套装在滑动支杆前段(102)和滑动支杆后段(106)上，调节螺母(104)通过前锁紧螺母(101)固定在滑动支杆前段(102)上，调节螺母(104)通过后锁紧螺母(105)固定在滑动支杆后段(106)上，前锁紧螺母(101)和后锁紧螺母(105)进行水平调节和定位；周向定位平键(103)嵌入在滑动支杆前段(102)和滑动支杆后段(106)匹配的键槽中，周向定位平键(103)进行周向定位。
3.根据权利要求2所述的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置，其特征在于：所述的前锁紧螺母(101)的前端迎风面倒锥角。
4.根据权利要求1所述的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置，其特征在于：所述的Y方向相对位置调节装置(2)包括顶紧螺钉(201)、腹支板下段(202)和腹支板上段(203)；所述的腹支板下段(202)和腹支板上段(203)之间通过滑槽配合，腹支板上段(203)从上至下插入至腹支板下段(202)，腹支板下段(202)的侧面开有螺纹孔，通过在螺纹孔内安装顶紧螺钉(201)采用摩擦力锁紧的方式固定腹支板下段(202)和腹支板上段(203)的相对位置。
5.根据权利要求4所述的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置，其特征在于：所述的滑槽的截面为方形。
6.根据权利要求1所述的高超声速风洞并联式分离模型相对位置连续调节装置，其特征在于：所述的Y方向锁紧及辅助调节装置(3)包括调节螺杆(301)、调节及锁紧螺母(302)、螺杆滑动卡槽Ⅰ(303)和螺杆滑动卡槽Ⅱ(304)；所述的螺杆滑动卡槽Ⅰ(303)固定在腹支板上段(203)的背风面，螺杆滑动卡槽Ⅱ(304)固定在腹支板下段(202)的背风面，调节螺杆(301)为外螺纹螺杆，调节螺杆(301)的两端分别插入螺杆滑动卡槽Ⅰ(303)及螺杆滑动卡槽Ⅱ(304)的通孔中，4个调节及锁紧螺母(302)分别位于螺杆滑动卡槽Ⅰ(303)上、下两端和螺杆滑动卡槽Ⅱ(304)的上、下两端，调节及锁紧螺母(302)与调节螺杆(301)通过螺纹连接锁紧，调节并固定腹支板下段(202)和腹支板上段(203)的竖直相对位置。
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