一種模型迎角機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)洞試驗領(lǐng)域，具體的說是涉及一種模型迎角機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]進行風(fēng)洞模型試驗，需要用支架系統(tǒng)把模型支撐在風(fēng)洞中，實現(xiàn)對模型姿態(tài)角的變換和控制，常用的模型支撐方式包括腹撐、尾撐、背撐以及適用于開口試驗段的張線支撐等。無論采用何種支撐方式，其中模型迎角機構(gòu)是模型支撐裝置研制的重點和難點，在試驗過程中，現(xiàn)有的支撐方式均需要將支撐機構(gòu)設(shè)置在風(fēng)洞試驗區(qū)內(nèi)，并固定在風(fēng)洞內(nèi)壁上。該支撐裝置對試驗區(qū)流場會產(chǎn)生影響，而且因為與洞壁直接連接，會因為振動使洞壁與裝置之間相互影響。
[0003]在現(xiàn)有支撐方式的基礎(chǔ)上，中國人民解放軍空軍工程大學(xué)公開了一種單回流閉口風(fēng)洞迎角機構(gòu)，公開號為CN201320445905.0的實用新型，該文件中采用了一種彎刀結(jié)構(gòu)，在蝸輪內(nèi)部設(shè)計滑軌，彎刀可沿滑軌移動，從而改變機構(gòu)的初始迎角，該公開文件中的迎角機構(gòu)可以保證實驗的準確性和精確性要求，較靈活的實現(xiàn)了大迎角范圍的實驗任務(wù)。但該公開文件中的機構(gòu)在實際的風(fēng)洞試驗過程中，整個支撐機構(gòu)仍然需要置于風(fēng)洞試驗區(qū)內(nèi)，從實質(zhì)角度上來講，并沒有解決傳統(tǒng)支撐方式上的缺點。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種模型迎角機構(gòu)，采用全新的結(jié)構(gòu)和支撐方式，使得在試驗過程中，支撐機構(gòu)不需要設(shè)置在風(fēng)洞試驗區(qū)內(nèi)，僅僅是模型和支桿在風(fēng)洞試驗區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)被測模型迎角的連續(xù)變化，完成試驗。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種模型迎角機構(gòu)，包括:
下支座和設(shè)置在下支座上的上支座，所述上支座同一垂直面上并列設(shè)置有兩根弧形導(dǎo)軌，兩根弧形導(dǎo)軌之間設(shè)置有弧形齒條；
連接板，所述連接板的一面上設(shè)置有驅(qū)動機構(gòu)，連接板另一面上設(shè)置有齒輪和分別設(shè)置在齒輪上下方的導(dǎo)軌滑塊，齒輪與上方導(dǎo)軌滑塊之間設(shè)置有定位裝置；
連接板上的兩個導(dǎo)軌滑塊與上支座上的兩根弧形導(dǎo)軌位置一一對應(yīng)、且導(dǎo)軌滑塊卡在弧形導(dǎo)軌上，齒輪設(shè)置在弧形齒條與下方弧形導(dǎo)軌之間，且齒輪與弧形齒條的外齒嚙合，定位裝置上設(shè)置有兩個卡緊片，弧形齒條的上沿卡在兩個卡緊片之間，整個連接板在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下沿著弧形導(dǎo)軌運動；
連接板的頂端依次連接有過渡連接座、預(yù)彎支桿、尾支桿、內(nèi)式天平和模型；
所述兩根弧形導(dǎo)軌與弧形齒條同軸，軸線與尾支桿旋轉(zhuǎn)中心重合。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述齒輪下方的導(dǎo)軌滑塊分為兩段，齒輪下方兩段導(dǎo)軌滑塊的中心與齒輪上方導(dǎo)軌滑塊的中心在同一平面上成構(gòu)成等腰三角形。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述預(yù)彎支桿分為三段，在同一平面上，預(yù)彎支桿的第一段與第三段反向折彎。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述預(yù)彎支桿其中一個折彎端連接固定到過渡連接座，另一個折彎段與尾支桿連接，與尾支桿連接的折彎段的折彎角度可變。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述尾支桿與模型直接連接，所述過渡連接座由外式天平代替。
[0011 ] 一種模型迎角機構(gòu)的試驗方法，包括以下步驟:
步驟一:將整個迎角機構(gòu)安裝設(shè)置在地面轉(zhuǎn)盤上，將地面轉(zhuǎn)盤設(shè)置在風(fēng)洞試驗段下方；
步驟二:在風(fēng)洞試驗段下洞壁轉(zhuǎn)盤上開設(shè)一個窗口，將迎角機構(gòu)中的尾支桿和部分預(yù)彎支桿通過窗口伸入到風(fēng)洞試驗區(qū)內(nèi)連接并支撐試驗?zāi)Ｐ停?br> 步驟三:通過迎角機構(gòu)上的驅(qū)動機構(gòu)控制連接板在兩根弧形導(dǎo)軌上滑動，并帶動預(yù)彎支桿、尾支桿及模型整體運動，從而實現(xiàn)模型迎角的連續(xù)變化。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述尾支桿旋轉(zhuǎn)中心始終與風(fēng)洞的軸線重合。
[0013]在本發(fā)明中，驅(qū)動機構(gòu)采用成熟技術(shù)，主要包括伺服驅(qū)動電機、減速機，驅(qū)動輸出到齒輪上，通過控制系統(tǒng)控制驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪與弧形齒條嚙合，從而控制連接板沿弧形導(dǎo)軌移動以實現(xiàn)對支桿旋轉(zhuǎn)角度的變化控制。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
1)本發(fā)明采用的弧形導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)被測模型的迎角在一定角度的范圍內(nèi)可連續(xù)的變化，實現(xiàn)現(xiàn)有支撐方式的功能；
2)本發(fā)明中的預(yù)彎支桿的其中一個角度可以進行改變，通過改變該角度可以實現(xiàn)對模型初始迎角的改變，通過改變初始迎角可以實現(xiàn)對模型在風(fēng)洞試驗過程中進行更大范圍內(nèi)姿態(tài)變化的控制；
3)本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)在風(fēng)洞試驗時整個支撐機構(gòu)主體不需要設(shè)置在風(fēng)洞試驗區(qū)內(nèi)，只需要將被測模型、尾支桿和部分預(yù)彎支桿留在風(fēng)洞試驗區(qū)內(nèi)，減少支撐機構(gòu)對風(fēng)洞流場的影響，提高試驗的精準度；
4)本發(fā)明整個機構(gòu)均不與風(fēng)洞洞壁相接觸，因此在試驗過程中不會產(chǎn)生振動干涉的問題，對風(fēng)洞洞體不會產(chǎn)生影響；
5)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作維護方便，在不改變本身結(jié)構(gòu)的前提下可以與其他角度機構(gòu)進行組合控制。
[0015]
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明活動部分結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明固定部分結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明在地面轉(zhuǎn)盤上安裝的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1尾支桿，2預(yù)彎支桿，3過渡連接座，4連接板，5驅(qū)動機構(gòu)，6下弧形導(dǎo)軌，7弧形齒，8上弧形導(dǎo)軌，9下支座，10上支座，11下導(dǎo)軌滑塊，12上導(dǎo)軌滑塊，13是定位裝置，14是齒輪，15是地面轉(zhuǎn)盤，16是模型，17是迎角機構(gòu)。
[0017]
【具體實施方式】
[0018]現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0019]本發(fā)明的迎角機構(gòu)主要包括兩部分，一個是固定結(jié)構(gòu)部分，一個是在固定結(jié)構(gòu)上的活動結(jié)構(gòu)部分，通過活動結(jié)構(gòu)的運動實現(xiàn)最終效果。
[0020]如圖2所示，是本發(fā)明的活動結(jié)構(gòu)主要包括兩個部分，一部分是驅(qū)動連接部分，由連接板、驅(qū)動機構(gòu)、齒輪、上滑塊、下滑塊和定位裝置組成，驅(qū)動機構(gòu)由伺服驅(qū)動電機和減速機組成。驅(qū)動機構(gòu)安裝設(shè)置在連接板的一面上，在連接板的另一面上設(shè)置有齒輪，齒輪的動力輸入由伺服驅(qū)動電機和減速機提供；在齒輪的上方設(shè)置有上導(dǎo)軌滑塊，齒輪的下方設(shè)置有下導(dǎo)