[发明专利]一种风洞半模型变角度机构

说明书

技术领域

本发明涉及的是风洞试验设备，具体涉及一种风洞半模型变角度机构。

背景技术

在风洞试验中，通常由于风洞试验段的尺寸比真实飞机/飞行器的尺寸小，需要将飞机/飞行器缩小到适合风洞试验的尺寸，做成模型，在风洞中进行试验。模型有全模型和半模型。相比于全模型，在风洞试验段横截面尺寸相同的条件下，半模型尺寸比全模型大，一方面使模型的强度、刚度得到了增强，模型几何外形模拟可更精确些，且雷诺数高；半模试验是从纵向对称面处支撑模型，没有全模型试验的尾支杆支撑或腹部支撑干扰，无需这方面的修正；模型靠近洞壁，天平和试验装置可以装在试验段外面，便于天平和试验装置的设计、安装，便于测压管路和各种测控信号线路的敷设。

半模型用变角度机构支撑在试验段的壁板上。亚声速时，尾撑机构干扰区相对较长，模型位置应靠前；而低超声速时，由于加速区的存在，模型位置又要靠后，现有的半模角度机构的旋转部件的旋转轴线在试验段上的位置固定，无法做到兼顾。此外，旋转部件的精度较低，维护不便，长期运行磨损导致间隙加大，影响运转的精度和平稳性。通常，半模天平所处的空间与风洞内的流场连通，流场内气流的温度变化直接影响天平的温度，进而影响天平的测量精度。现有的风洞变半模型角度机构通常只具备改变模型角度的基本功能。

发明内容

本发明是针对半模型试验的需求和现有机构的不足，提供一种风洞半模型变角度机构，能够改变半模型旋转轴在风洞轴向的位置，使模型处在合适的流场区域内，模型能够沿试验段横向移动，并设置锁紧结构，使模型在设计的行程内的任意位置锁定，调整模型在风洞内横向的位置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种风洞半模型变角度机构，包括大、小转窗系统、驱动系统、传动系统和限位系统，驱动系统和传动系统连接，

所述的大转窗系统，包括大转窗(4)、大半径弧形滑轨(5)、若干大半径滑块(31)，大半径弧形滑轨(5)固定在试验段壁板上，大半径滑块(31)与大转窗(4)固定，大转窗(4)能够在试验段壁板上转动；

所述的驱动系统和传动系统固定在大转窗(4)上，驱动系统和传动系统连接；传动系统和小转窗系统连接；

所述的小转窗系统，包括小转窗(23)、小半径弧形滑轨(22)及若干小半径滑块(30)、光杠(24)、丝杠(26)、锁紧装置、波纹套(28)、隔热棉(29)、 X型支撑架(25)，小转窗(23)与大转窗(4)在平行于试验段轴线的方向上有偏心量，小半径弧形滑轨(22)固定在大转窗(4)上，小半径滑块(30)与小转窗(23)固定，光杠(24)及丝杠(26)的两端分别支撑在小转窗(23) 的前端面和小转窗(23)的后端板(27)上，小转窗(23)的后端板(27)与小转窗(23)前端面固定连接，X型支撑架(25)的端部有垂直于X支撑架(25) 的圆柱孔，光杠(24)从中穿过，支撑着X型支撑架(25)，X型支撑架(25) 的中部有一个锥孔，锥孔的下方有一个梯形螺纹孔，丝杠(26)穿过X型支撑架(25)，X型支撑架(25)上有配套的梯形螺纹，转动丝杠(26)，推动X型支撑架(25)沿光杠(24)移动，X型支撑架(25)移动到位后，用锁紧装置锁定X型支撑架(25)的位置，每套锁紧装置包括a钢柱(32)和b钢柱(33) 和一个螺钉，其中a钢柱(32)的轴线上有通孔，b钢柱(33)的轴线上有螺纹孔，a钢柱(32)和b钢柱(33)嵌套在X型支撑架(25)的端部的孔内，孔的轴线与光杠(24)的轴线垂直，且有一定的偏移量，两圆柱与光杠(24)形成相贯的位置关系，两钢柱跨过光杠(24)相对安装，两钢柱与光杠(24)相贯的地方为部分圆柱面，螺钉穿过带通孔a钢柱(32)，拧入带螺纹孔的b钢柱(33)，拧紧螺钉，两钢柱的圆柱面将光杠(24)抱紧，从而锁定X型支撑架(25)与光杠(24)的相对位置，测力用的天平安装到所述的X型支撑架(25)中部的锥孔内，后端用螺母拉紧天平，波纹套(28)一端与X型支撑架(25)连接，另一端与天平用连接，波纹套(28)内衬隔热棉(29)；

所述的限位系统，包括两个非接触式限位开关(3)和两个限位挡块(1)，大转窗(4)上方固定有一个限位挡块(1)和非接触式限位开关(3)，大转窗 (4)下方也固定有一个限位挡块(1)和非接触式限位开关(3)，每个非接触式限位开关(3)的作用范围在其相邻的限位挡块(1)的前面。

本发明还具有如下技术特征：