一种立式风洞旋转天平试验装置制造方法及图纸

一种立式风洞旋转天平试验装置，主要包括机械系统、控制系统、数据采集与处理系统3大部分，涉及机械、力学、电气、测量和控制等多个学科。该装置采用双立柱弧形轨结构形式，采用网络一体化试验管理和控制模式，不但能够开展旋转天平试验，而且还具备动导数试验、大迎角试验、旋转/振荡藕合试验等功能。

【技术实现步骤摘要】
一种立式风洞旋转天平试验装置
本专利技术涉及一种立式风洞旋转天平试验装置，适用于机械领域。
技术介绍
在飞机研制过程中，需要进行大量的飞机尾旋特性研究，其中，很重要的研究手段就是飞机的旋转天平试验。立式风洞旋转天平试验装置是为开展飞机尾旋特性研究而研制的重要基础设备，主要用于测定模型绕风轴以不同速率作等速旋转状态下的气动特性，为飞机尾旋特性的分析和预测提供必要的气动数据。
技术实现思路
本专利技术提出了一种立式风洞旋转天平试验装置，采用双立柱弧形轨结构形式，采用网络一体化试验管理和控制模式，不但能够开展旋转天平试验，而且还具备动导数试验、大迎角试验、旋转/振荡藕合试验等功能。本专利技术所采用的技术方案是：所述试验装置主要包括机械系统、控制系统、数据采集与处理系统3大部分，涉及机械、力学、电气、测量和控制等多个学科。所述控制装置采用双立柱弧形轨结构形式，采用网络一体化试验管理、控制模式，不但能够开展旋转天平试验，而且还具备动导数试验、大迎角试验、旋转/振荡祸合试验等功能。所述试验装置机械系统主要由双立柱、弧形轨、横梁、支杆(尾撑、背撑、腹撑)、滑车、支架、驱动电机、驱动轴、变速箱、引电器、中心体、平衡臂、模型、静止空气阻尼扣除机构和支撑平台组成。所述试验装置采用双立柱形式牢固连接于地面，通过地面导轨可方便地将该试验装置移入或移出试验段。所述试验装置测量系统由运行管理子系统、数据采集子系统和数据处理子系统组成，总体结构采用分布式局域网结构，在运行管理软件的统一指挥下，协调执行各子系统软件的相应功能，各子系统通过DataSocket通讯机制实现指令、信息、参数和试验数据的传递，综合完成试验任务。本专利技术的有益效果是：该试验装置采用双立柱弧形轨结构形式，采用网络一体化试验管理和控制模式，不但能够开展旋转天平试验，而且还具备动导数试验、大迎角试验、旋转/振荡藕合试验等功能。附图说明图1是本专利技术的控制系统总体结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，Φ5m立式风洞旋转天平试验装置机械系统主要由双立柱、弧形轨、横梁、支杆(尾撑、背撑、腹撑)、滑车、支架、驱动电机、驱动轴、变速箱、引电器、中心体、平衡臂、模型、静止空气阻尼扣除机构和支撑平台组成。该装置采用双立柱形式牢固连接于地面，通过地面导轨可方便地将该试验装置移入或移出试验段。弧形轨为1/2圆，半径为2m，最大旋转速率100r/min，转速控制精度0.5r/min，模型通过支杆、滑车安装在弧形轨的一端；弧形轨的另一端通过滑车、平衡臂安装配重。模型支撑可以采用尾撑、背撑和腹撑等方式，能够实现模型姿态角的自动控制和无级定位，试验时，通过滑车在弧形轨上移动来改变模型支杆的俯仰角和支杆绕自身轴线旋转来改变模型支杆的滚转角，两者的组合即可获得所要求的模型迎角和侧滑角，迎角变化范围±180°，侧滑角变化范围±90°，姿态角控制精度0.1°。试验装置可以通过调节支杆丝杠，模拟尾旋半径，最大模拟半径0.5m。旋转天平试验装置控制系统的控制对象包括：装置沿试验大厅地面导轨运动控制，弧形轨的旋转速度控制，滑车1和滑车2沿弧形轨的精确定位控制，模型在尾撑机构上的滚转角和滚转振荡控制，模型在背撑支杆机构上的俯仰振荡控制，控制系统安全防护与连锁等。旋转天平控制软硬件系统实现的主要功能如下：控制系统运行参数设置：包括俯仰角、滚转角、弧形轨旋转速度和振荡频率等；试验进程控制：包括设备自检、试验运行和试验结束等试验进程的控制；旋转、定位、角度控制执行机构的实时控制与状态监侧；安全保护：包括监控软件运行条件和前端控制器联锁保护两个层次。按照系统单元的组成分类，控制系统设计主要包括以下内容。(a)各控制机构驱动与执行系统：包括运动控制器、驱动电机、减速机、编码器等。。(b)上位机控制系统：包括PLC控制系统、操作台、监控计算机、控制软件等。(c)滑环引电器：将旋转弧形轨前端机构的驱动电机电源和控制信号、天平电源和信号等传输至控制间。(d)控制网络：包括监控计算机与PLC间、PLC与操作台总线表和驱动器之间两级网络，将驱动器、PLC、监控计算机和现场各设备组网。旋转天平试验装置测量系统由运行管理子系统、数据采集子系统和数据处理子系统组成，总体结构采用分布式局域网结构，在运行管理软件的统一指挥下，协调执行各子系统软件的相应功能，各子系统通过DataSocket通讯机制实现指令、信息、参数和试验数据的传递，综合完成试验任务。运行管理软件是测量系统的控制中心，负责旋转天平试验的调度管理。软件功能模块主要包括运行管理、转速序列管理、网络管理和运转计划管理。数据采集子系统采用NI公司的PXI总线仪器和工控机组成。天平信号通过滑环引电器到PXI信号调理模块，经过放大后送入数据采集模块进行数据采集。数据采集软件功能模块主要包括数据采集、采集参数设置、信号监视和网络通讯模块，既可以联网操作，也可以脱离局域网独立完成采集功能。数据处子理系统主要任务是承担旋转天平试验的数据计算处理和试验数据的组织与管理。主要包括计算步骤选择模块、实时数据处理模块和网络管理模块，具有脱机和联网运行功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立式风洞旋转天平试验装置，其特征是：所述试验装置主要包括机械系统、控制系统、数据采集与处理系统3大部分，涉及机械、力学、电气、测量和控制等多个学科。

【技术特征摘要】
1.一种立式风洞旋转天平试验装置，其特征是：所述试验装置主要包括机械系统、控制系统、数据采集与处理系统3大部分，涉及机械、力学、电气、测量和控制等多个学科。2.根据权利要求1所述的一种立式风洞旋转天平试验装置，其特征是：所述控制装置采用双立柱弧形轨结构形式，采用网络一体化试验管理、控制模式，不但能够开展旋转天平试验，而且还具备动导数试验、大迎角试验、旋转/振荡祸合试验等功能。3.根据权利要求1所述的一种立式风洞旋转天平试验装置，其特征是：所述试验装置机械系统主要由双立柱、弧形轨、横梁、支杆(尾撑、背撑、腹撑)、滑车、支架、驱动电机、驱动轴、变速...

【专利技术属性】
技术研发人员：马驰，
申请(专利权)人：马驰，
类型：发明
国别省市：辽宁,21