[发明专利]一种水洞实验用翼型角度调节测力装置及测力方法

权利要求书

1.使用水洞实验用翼型角度调节测力装置进行测力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）预调分度盘的位置：先在分度盘的底座下安装四个垫铁，调节垫铁使分度盘的高度和水平度大致调节至合适的位置；

（2）测试轴的安装：使用一根轴径与测力传动轴的轴径相同且能贯穿密封板的测试轴，将密封机构、固定盘和测力天平依次安装到测试轴上，分度盘夹持住测力天平；

（3）测试轴位置的精调：使用千分尺分别卡住固定盘和测试轴的外表面，摇动分度盘的分度摇手让测试轴旋转一周，使用游标卡尺测试测试轴的左右上下方的透明盘与固定盘之间的四个距离值，若千分尺上显示的最大值和最小值大于三丝，或者四个距离值中的最大值和最小值之差大于0.05mm，则调整垫铁，摇动分度盘的分度摇手让测试轴接着旋转一周，直至千分尺上显示的最大值和最小值不超过三丝且四个距离值中的最大值和最小值之差不超过0.05mm时，此时测试轴为水平状态且测试轴与水洞垂直；

（4）测力装置的安装：取下测试轴，将测力传动轴安装于实验台上，将密封机构穿过测力传动轴，使用连接螺钉将固定盘与测力传动轴固连在一起，使用连接螺栓将固定盘与传感器面板连接在一起，分度盘的三个卡爪将固定面板卡持住，密封静环穿过测力传动轴压入透明盘内，密封动环穿过测力传动轴使密封配合柱二贴合在密封配合柱一上，止推环穿过测力传动轴，旋转止推环使密封配合柱二紧密贴合在密封配合柱一上，使水洞之外的测力传动轴与水洞之间完全密封，测力装置安装完毕；

（5）测力：水流通过翼型时，水流对翼型产生升阻力和扭力，产生的升阻力和扭力作用于测力传动轴，测力传动轴将受力情况传递给测力传感器，测力传感器测出受力值，记录此时的受力值及翼型的角度； 摇动分度盘的分度摇手，使翼型转动至设定的下一个测试角度，测力传感器测出对应角度下的受力值，记录受力值和对应的翼型角度；

（6）循环执行步骤（5），使翼型转动一周，通过测力装置测试出的升阻力特性优化翼型的几何形状；

其中，水洞实验用翼型角度调节测力装置包括可转动的测力传动轴，所述测力传动轴的一端与翼型一体化设置，测力传动轴的另一端固连测力天平的一端，所述测力天平的另一端连接有驱动测力传动轴转动的角度调节器，在左右方向上，相对翼型设置的水洞的一端连接透明的密封板一端，所述密封板的另一端设有透明盘，所述透明盘内连接有密封机构，所述密封机构与测力传动轴连接；所述密封机构包括密封静环，所述密封静环的外侧与透明盘的内壁过盈配合，密封静环与测力传动轴过盈配合连接，远离透明盘的密封静环的一端内连接有密封配合柱一，测力传动轴上还过盈配合连接有密封动环，所述密封动环的一端内连接有密封配合柱二，密封配合柱二紧密贴合在密封配合柱一上，所述密封动环的外侧开有安装槽，密封动环经安装槽连接有弹簧，密封静环和密封动环均由弹性材料制成。

2.根据权利要求1所述的测力的方法，其特征在于，所述密封机构还包括止推环，所述测力传动轴与止推环螺纹连接，所述止推环将密封动环压紧在密封静环上。

3.根据权利要求1或2所述的测力的方法，其特征在于：所述角度调节器为分度盘，分度盘上排布三个用于夹持测力天平的卡爪。

4.根据权利要求3所述的测力的方法，其特征在于：所述测力传动轴的另一端固连有固定盘，所述测力天平与固定盘连接。

5.根据权利要求3所述的测力的方法，其特征在于：所述测力天平包括传感器面板，所述固定盘与传感器面板的一端连接，所述传感器面板的另一端连接测力传感器的感应端，所述测力传感器的固定端连接有固定面板，分度盘的三个卡爪将固定面板夹持住。