一种风洞内试验模型动态特性测量的加卸载系统技术方案

本发明专利技术涉及风洞技术领域，尤其涉及一种风洞内试验模型动态特性测量的加卸载系统。该系统包括支撑座、三个分别沿空间直角坐标系的Z向、X向和Y向布置移动机构，以及沿空间直角坐标系的Z向、X向和Y向中的其中任意一个方向布置并固定安装在支撑座的模型连接机构，X向的移动机构与Z向的移动机构滑动连接，Y向的移动机构与X向的移动机构滑动连接，该加卸载系统通过各移动机构的移动，实现位置的调节，能够应用在不同尺寸、不同角度的试验模型，且加载过程中外部干扰力小，能够保证试验模型的受力无倾斜夹角，在整个试验过程中，试验模型受到的拉力从有到无均能够被测力传感器测量，且使试验模型得到快速释放，满足试验需求。满足试验需求。满足试验需求。

A loading and unloading system for dynamic characteristics measurement of wind tunnel test model

【技术实现步骤摘要】
一种风洞内试验模型动态特性测量的加卸载系统


[0001]本专利技术涉及风洞
，尤其涉及一种风洞内试验模型动态特性测量的加卸载系统。

技术介绍

[0002]风洞动态试验需要研究飞行器模型在动态运动过程中的气动载荷、变形、流场等特性。在一些风洞动态试验中，需要在试验模型振动状态下进行相关研究测量，而试验模型振动需要施加外力来引发，且需要准确测量所施加外拉力大小，在振动过程中还需要切断所施加的引发试验模型振动的外拉力对试验模型的影响，而且切断的速度越快，对试验模型振动过程影响越小，试验结果越准确。因此，为了保证试验结果的准确，需要尽可能少的引入如机械摩擦力等外来干扰量，并且外拉力施加必须要垂直于试验模型，不能有倾斜夹角。为了满足不同试验需求或者不同的试验模型，需要所施加的外拉力大小能够调节，设备相对试验模型位置能够调节。目前，尚未有成熟的、标准化、产品化的设备能够达到要求。

技术实现思路

[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本专利技术的目的是提供一种风洞内试验模型动态特性测量的加卸载系统，满足试验需求。
[0005](二)技术方案
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种风洞内试验模型动态特性测量的加卸载系统，包括：
[0007]加载机构，包括支撑座和三个移动机构，三个移动机构分别沿空间直角坐标系的Z向、X向和Y向布置，其中，X向的移动机构与Z向的移动机构滑动连接，使X向的移动机构能够沿Z向滑动，且在滑动行程中的任意位置能够相对Z向的移动机构固定，Y向的移动机构与X向的移动机构滑动连接，使Y向的移动机构能够沿X向滑动，且在滑动行程中的任意位置能够相对X向的移动机构固定，支撑座与Y向的移动机构滑动连接,使支撑座能够沿Y向滑动，且在滑动行程中的任意位置能够相对Y向的移动机构固定；以及
[0008]模型连接机构，其沿空间直角坐标系的Z向、X向和Y向中的其中一个方向布置并固定安装在支撑座，其中：
[0009]模型连接机构拉伸座、拉钩、释放气缸、测力传感器和直线导轨，拉伸座的一端为模型固定端，与模型固定端相对的另一端为测力端，模型固定端设有通槽，拉钩通过转轴安装在通槽，且能够绕转轴的轴线转动，拉钩的一端为挂物端，另一端为限位端，释放气缸安装在拉伸座，释放气缸的气控杆能够在通槽内伸缩，且气控杆在伸入通槽内时，位于限位端和通槽的槽底之间，阻止限位端向槽底方向转动，使挂物端靠近槽底的一侧与槽底平行，测力传感器的一端与测力端连接，另一端与支撑座连接，直线导轨的滑动部与拉伸座连接，直线导轨的固定部与支撑座连接，测力传感器的测力方向与直线导轨的滑动方向平行。
[0010]可选地，移动机构包括外壳、动力机构、滑动板和两个移动副；
[0011]外壳包括壳体和盖体，壳体的两侧壁设有与滑动行程相对应的凹口，使盖体盖设于壳体时，壳体与盖体之间形成与滑动行程相匹配的滑动板滑道；
[0012]移动副包括调节滑轨和调节滑块，调节滑轨设置在壳体上，调节滑块与调节滑轨滑动连接，两个移动副的调节滑轨平行间隔设置；
[0013]动力机构设置在两个调节滑轨之间，其包括伺服电机、螺杆、螺母和支撑块，螺母与螺杆螺纹连接，螺杆的一端通过减速机与伺服电机连接，另一端通过轴承与支撑块转动连接，螺杆与调节滑轨平行间隔设置；
[0014]滑动板与螺母和两个移动副的调节滑块连接，且两端从位于两侧的滑动板滑道伸出壳体；
[0015]X向的移动机构的壳体与Z向的移动机构的滑动板连接，Y向的移动机构的壳体与X向的移动机构的滑动板连接,支撑座与Y向移动机构的滑动板连接。
[0016]可选地，移动机构还包括锁止结构，设置在两个调节滑轨之间，其包括锁紧导轨、锁紧片和锁紧气缸，锁紧导轨与调节导轨平行设置，且锁紧导轨包括两个相对间隔设置的L形板，形成锁紧通道，两个L形板的间隔距离大于锁紧气缸的活塞杆的直径，小于锁紧片的尺寸，锁紧气缸的缸筒设置在滑动板上，锁紧片固定在锁紧气缸的活塞杆端部，且位于锁紧通道内，锁紧气缸与伺服电机联动控制，伺服电机停止工作时，活塞杆收缩，锁紧片抵紧在锁紧导轨，使调节滑块相对调节导轨锁止。
[0017]可选地，调节导轨的两端分别设有行程开关，用于限制调节滑块的滑动行程；和/或
[0018]滑动板连接有拉线编码器，用于计算调节滑块的移动距离。
[0019]可选地，加卸载系统包括两个模型连接机构，且两个模型连接机构分别沿空间直角坐标系的Z向、X向和Y向中的其中两个方向布置并固定安装在支撑座；或
[0020]加卸载系统包括三个模型连接机构，且三个模型连接机构分别沿空间直角坐标系的Z向、X向和Y向布置并固定安装在支撑座。
[0021]可选地，拉伸座的测力端具有缺口，测力传感器设置在缺口位置，一端通过丝杆与拉伸座连接，另一端与支撑座固定连接。
[0022]可选地，气控杆的端部设有限位块，气控杆通过限位块阻止限位端向槽底方向转动。
[0023]可选地，气控杆套设有一压缩弹簧，压缩弹簧一端抵在缸筒上，另一端抵在限位块，限位块从槽底和限位块之间撤出后，压缩弹簧被压缩。
[0024]可选地，槽底上设有挡块，当拉钩旋转至设定角度时，限位端抵在挡块，设定角度为90
°
～120
°
之间任一角度；和/或
[0025]挂物端为尖壁结构，其尖端朝向槽底，尖端完全倒圆角。
[0026]可选地，转轴的两端通过轴承固定通槽的两侧槽壁，拉钩固定于转轴；
[0027]其中，在拉钩的挂物端和限位端之间设有一通孔，通孔内侧设有键槽，转轴上设有与键槽相配合的键结构，通过键槽与键结构配合，实现拉钩与转轴的固定。
[0028](三)有益效果
[0029]本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术提供的风洞内试验模型动态特性测
量的加卸载系统，包括支撑座、三个分别沿空间直角坐标系的Z向、X向和Y向布置移动机构，以及沿空间直角坐标系的Z向、X向和Y向中的其中任意一个方向布置并固定安装在支撑座的模型连接机构，X向的移动机构与Z向的移动机构滑动连接，Y向的移动机构与X向的移动机构滑动连接，该加卸载系统通过各移动机构的移动，实现位置的调节，能够应用在不同尺寸、不同角度的试验模型，且加载过程中外部干扰力小，能够保证试验模型的受力无倾斜夹角，在整个试验过程中，试验模型受到的拉力从有到无均能够被测力传感器测量，且使试验模型得到快速释放，满足试验需求。
附图说明
[0030]本专利技术附图仅为说明目的提供，图中各部件的比例与数量不一定与实际产品一致。
[0031]图1是本专利技术实施例中一种风洞内试验模型动态特性测量的加卸载系统的结构示意图；
[0032]图2是图1中加卸载系统另一角度的结构示意图；
[0033]图3是本专利技术实施例中一种移动机构的结构示意图；
[0034]图4是本专利技术实施例中一种移动机构去除盖体后的结构示意图；
[0035]图5是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风洞内试验模型动态特性测量的加卸载系统，其特征在于，包括：加载机构，包括支撑座和三个移动机构，所述三个移动机构分别沿空间直角坐标系的Z向、X向和Y向布置，其中，X向的所述移动机构与Z向的所述移动机构滑动连接，使X向的所述移动机构能够沿Z向滑动，且在滑动行程中的任意位置能够相对Z向的所述移动机构固定，Y向的所述移动机构与X向的所述移动机构滑动连接，使Y向的所述移动机构能够沿X向滑动，且在滑动行程中的任意位置能够相对X向的所述移动机构固定，所述支撑座与Y向的所述移动机构滑动连接,使所述支撑座能够沿Y向滑动，且在滑动行程中的任意位置能够相对Y向的所述移动机构固定；以及模型连接机构，其沿所述空间直角坐标系的Z向、X向和Y向中的其中一个方向布置并固定安装在所述支撑座，其中：所述模型连接机构拉伸座、拉钩、释放气缸、测力传感器和直线导轨，所述拉伸座的一端为模型固定端，与所述模型固定端相对的另一端为测力端，所述模型固定端设有通槽，所述拉钩通过转轴安装在所述通槽，且能够绕所述转轴的轴线转动，所述拉钩的一端为挂物端，另一端为限位端，所述释放气缸安装在所述拉伸座，所述释放气缸的气控杆能够在所述通槽内伸缩，且所述气控杆在伸入所述通槽内时，位于所述限位端和所述通槽的槽底之间，阻止所述限位端向所述槽底方向转动，使所述挂物端靠近所述槽底的一侧与所述槽底平行，所述测力传感器的一端与所述测力端连接，另一端与所述支撑座连接，所述直线导轨的滑动部与所述拉伸座连接，所述直线导轨的固定部与所述支撑座连接，所述测力传感器的测力方向与所述直线导轨的滑动方向平行。2.根据权利要求1所述的加卸载系统，其特征在于：所述移动机构包括外壳、动力机构、滑动板和两个移动副；所述外壳包括壳体和盖体，所述壳体的两侧壁设有与滑动行程相对应的凹口，使所述盖体盖设于所述壳体时，所述壳体与所述盖体之间形成与滑动行程相匹配的滑动板滑道；所述移动副包括调节滑轨和调节滑块，所述调节滑轨设置在所述壳体上，所述调节滑块与所述调节滑轨滑动连接，两个所述移动副的调节滑轨平行间隔设置；所述动力机构设置在两个所述调节滑轨之间，其包括伺服电机、螺杆、螺母和支撑块，所述螺母与所述螺杆螺纹连接，所述螺杆的一端通过减速机与所述伺服电机连接，另一端通过轴承与所述支撑块转动连接，所述螺杆与所述调节滑轨平行间隔设置；所述滑动板与所述螺母和两个所述移动副的调节滑块连接，且两端从位于两侧的所述滑动板滑道伸出所述壳体；X向的所述移动机构的壳体与Z向的所述移动机构的滑动板连接，Y向的所述移动机构的壳体与X向的所述移动机构的滑动板连接,所述支撑座...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峻宾，舒海峰，张德炜，许晓斌，谢飞，蒋万秋，陈映东，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：