[发明专利]机翼升阻力实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量机翼升阻力的实验装置，特别是涉及一种机翼升阻力实验装置。

背景技术

目前，传统的机翼升阻力实验装置一般包括实验桌、风洞、测速机构和测力机构，其中，风洞直接安装在实验桌上，测速机构和测力机构分别安装在实验桌上对应风洞试验段的位置。这种机翼升阻力实验装置在实际使用时存在以下问题：

由于传统机翼升阻力实验装置的测力机构大多采用应变仪配合数据采集系统的结构，通过应变来间接测量出机翼的升力和阻力，所以这种测力机构的测量原理不直观，不便于学生的理解，因此，传统的机翼升阻力实验装置一直无法广泛地在教学中推广应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种测量原理直观且适用于教学的机翼升阻力实验装置。

为了实现以上目的，本发明提供的一种机翼升阻力实验装置，包括实验桌、风洞、测速机构和测力机构，所述测速机构和测力机构分别安装在所述实验桌上对应所述风洞试验段的位置，所述测力机构包括测力组件和机翼变攻角组件；

其中，所述测力组件包括放置在所述实验桌上的底座，竖直安装在所述底座上的支杆，上下依次水平安装在所述支杆上的顶板、阻力天平支撑板和升力天平支撑板，所述阻力天平支撑板和升力天平支撑板上分别对应安装有相互垂直布置的阻力天平和升力天平，所述阻力天平的杆臂侧面上对应所述顶板的位置活动安装有可自由转动的连接板，所述连接板与所述顶板相连，所述升力天平的杆臂侧面上对应所述连接板的位置活动安装有可自由转动的传力板，所述传力板与所述阻力天平的杆臂相连；

所述机翼变攻角组件包括竖直布置的主轴，水平固定安装在所述主轴上部的定位指针，活动套装在所述主轴上且位于所述定位指针下方的转动套管，所述转动套管上对应所述定位指针的位置固定套装有带定位孔的角度盘；

所述主轴上端通过连接杆与所述升力天平的杆臂相连。

通过采用相互垂直布置的两个天平将待测机翼表面所受到的作用力在水平面内分解到垂直于来流方向的升力和平行于来流方向的阻力，并分别对应由升力天平和阻力天平上的电子称直接读出，进而计算出待测机翼升阻力系数，这种通过两个天平直观地分别测量出升力和阻力的测量原理，非常便于学生的理解，可广泛地在教学中推广应用且结构简单、成本低、操作方便；同时，通过角度盘与定位指针的配合可快速方便地改变待测机翼的攻角，操作简单且精度高。

在上述方案中，所述阻力天平的杆臂上对应所述顶板的位置水平设有贯穿杆臂的连接销轴，所述连接销轴两端分别通过轴承可转动地安装有两块所述连接板，两块所述连接板与所述顶板相连。

在上述方案中，所述顶板与两块所述连接板之间设有一块连接横板，所述连接横板通过螺栓固定连接在所述顶板上，所述连接横板的底面与所述两块所述连接板粘接。

通过在顶板与连接板之间加设一块连接横板，这样，组装时，连接板及以下部件可通过连接横板快速地安装在顶板上，而不使用时，又可将连接板及以下部件与顶板快速拆开，便于存放和运输。

在上述方案中，所述升力天平的杆臂上对应所述连接板的位置水平设有贯穿杆臂的传力销轴，所述传力销轴两端分别通过轴承可转动地安装有两块所述传力板，两块所述传力板与所述阻力天平的杆臂粘接。

在上述方案中，所述阻力天平的杆臂底面与两块所述传力板之间设有一块传力横板，所述传力横板的上表面与所述阻力天平的杆臂底面粘接，所述传力横板的下表面与两块所述传力板粘接。

通过在阻力天平与两块传力板之间加设一块传力横板，这样能保证传力板上的力平稳地传递到阻力天平上，从而提高了测量的准确度。

在上述方案中，所述主轴上端通过紧固螺钉固定插装在所述连接杆下端内，所述连接杆的顶面与所述升力天平的杆臂的底面粘接；所述主轴下部对应所述转动套管下端的位置设有用于支撑所述转动套管的支撑柱。

通过将主轴与连接杆设计成可拆卸式结构，这样便于测力机构的存放和运输。

在上述方案中，所述主轴下端设有阻尼组件，所述阻尼组件包括水平固定安装在所述主轴下端的阻尼扇轮以及放置在所述实验桌上且内部填充有阻尼油的油盘，所述阻尼扇轮悬置在所述阻尼油内。

通过在主轴下端加设阻尼组件，这样能减小实验过程中待测机翼的振动幅度，从而进一步地提高了测量的准确度。

在上述方案中，所述实验桌下方设有基座，所述风洞固定安装在基座上，所述风洞与所述实验桌之间存在至少1mm的间隙。