[发明专利]一种桥上移动车辆模型风洞试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆模型风洞试验系统，尤其涉及一种桥上循环移动车辆模型风洞试验装置。

背景技术

为保证移动车辆在横风作用下的安全运行，需要测试列车在横向风作用下车辆的气动特性。现有移动车辆模型风洞试验装置主要是直线牵引式、U形滑槽式。由于车辆的移动速度与加速段、减速段的长度直接相关，受风洞试验断面尺寸的限制，移动车辆模型风洞试验装置的加速段和减速段一般较短，车辆模型的移动速度一般较低，与实际车速相差甚远。除去移动车辆模型风洞试验装置的加速段和减速段，测试段长度则更小，测试时间短，测试的数据离散性较大，试验准确性有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种风洞试验装置，以供车辆模型在桥上快速平稳的循环移动，增加有效测试时间，从而保证测试精度。

本发明的目的是这样实现的：一种桥上移动车辆模型风洞试验装置，包括风洞，车辆模型，高频风压传感器与数据采集及处理装置连接，主动滚筒支架固定在风洞底板前端上，主动滚筒可转动地安装主动滚筒支架上，伺服电机安装在位于主动滚筒下方的风洞底板上，且伺服电机轴经传动皮带与主动滚筒的轴连接传动；从而滚筒支架固定在风洞底板后端上，从动滚筒可转动的安装在从动滚筒支架上；环形皮带套装在主动滚筒和从动滚筒上；桥梁支架固定在风洞底板上，桥梁模型固定在桥梁支架上；所述车辆模型位于桥梁模型上方，车辆模型经多根连接杆与环形皮带的上层皮带固定联接：桥梁模型的桥面中部上有一沿车辆模型运动方向的的开槽，上述连接杆从该开槽伸入而与位于桥梁模型桥面下方的上层皮带相固联；所述高频风压传感器设置在车辆模型表面。

所述桥梁支架由水平向右段和竖直向下段以及水平向左段首尾衔接组成，所述桥梁模型固定在桥梁支架的水平向右段上；所述环形皮带的上层皮带位于桥梁支架的水平向右段上方，环形皮带的下层皮带位于桥梁支架的竖直向下段的中部高度上。

所述环形皮带的上层皮带和下层皮带位置处分别设置有相同结构的双向限位装置：皮带的左、右两端面各自有一个横向限位球轴承，皮带的上、下表面各有一个竖向限位球轴承。

所述上层皮带的双向限位装置中的横向限球轴承和竖向限位球轴承均安装在上皮带球轴承支架上，上皮带球轴承支架固定在桥梁支架的水平向右段上；所述下层皮带的双向限位装置中的横向限位球轴承和竖向限位球轴承均安装在在下皮带球轴承支架上，下皮带球轴承支架固定在桥梁支架的竖直向下段的中部位置上。

所述桥梁模型沿车辆模型运动方向贯穿所述风洞的测试段设置。

所述双向限位装置中的竖向限位球轴承为四个，两个竖向球轴承分别设置在皮带上、下表面的左侧，另外两个竖向球轴承分别设置在皮带上、下表面的右侧。

本发明由设置在风洞内的车辆模型、桥梁模型及循环牵引系统组成。

桥梁模型沿风洞长度为等截面，桥梁模型与固定于风洞底板的桥梁支架（U型支架）相连。所述的车辆模型可以是汽车、火车等地面交通工具，车辆模型的气动力采用测压的办法测试。

循环牵引系统的具体组成为，在桥梁模型两端一定距离内各设一支架，固定于地面，支撑主动滚筒和从动滚筒，主动滚筒与从动滚筒采用环形皮带连接，皮带分为上下两层，上层皮带位于桥梁内部，下层皮带位于桥梁底部。固定于风洞底板上地面的伺服电机驱动传动皮带，带动主动滚筒转动，使皮带循环运动，皮带经连接杆与车辆模型相连，在桥面中部有一沿运动方向通长的开槽，供皮带与车辆的连接杆通过。为控制皮带振动，在上、下层皮带均设置双向限位装置，该装置由4~6个球轴承组成，在皮带两侧各一个横向限位球轴承（左右），2~4个竖向限位球轴承（皮带上、下表面的左部和右部）。

本发明的工作过程和工作原理是：工作时，由风洞提供垂直于桥梁方向的横向风作用于车辆和桥梁，伺服电机驱动皮带，带动车辆模型循环移动，通过控制伺服电机的转速控制车速。在车辆模型运行过程中，安装在车辆模型表面的风压传感器测试车辆所受的横风气动力，测试信号由数据采集及分析系统处理，仅保留车辆循环运动于桥面时测试段的数据即可。