[发明专利]一种单侧并联叶栅高速风洞阵风模拟装置

权利要求书

1.一种单侧并联叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的阵风模拟装置包括2片叶栅（25），2片叶栅（25）并联、对称安装在风洞喷管出口或者试验段入口位置的水平对称面的上下两侧；还包括安装在试验段外部、驱动2片叶栅（25）做同步摆动运动的驱动装置；以高速风洞来流为前方，当2片叶栅（25）以正弦曲线同步摆动时，在试验段下游、以与2片叶栅（25）相对的侧壁壁面为起始位置，距离侧壁壁面0~20%区域形成以正弦形式变化的高速阵风流场均匀区；

所述的驱动装置包括固定在试验段外部的电机安装基座（3），固定在试验段外侧侧壁上的叶栅座板（23）；

伺服电机（1）固定在电机安装基座（3）的水平底板上，伺服电机（1）依次固定连接伺服减速机（2）、联轴器（5）、驱动转轴（7）；驱动转轴（7）穿过固定在电机安装基座（3）的竖直支撑板上的驱动轴承座（6），并与摆幅调节盘（8）的前端面通过沿摆幅调节盘（8）周向均匀分布的螺钉固定连接；摆幅调节盘（8）上开有标记叶栅（25）摆幅的通孔，竖直放置的Y型连杆（9）的下端与摆幅调节盘（8）的后端面通过穿过通孔的摆幅销轴（10）固定；Y型连杆（9）的上端Y字端、水平放置的下连杆（17）的主动端、下连杆（17）的从动端、竖直放置的H型连杆（18）的下端、H型连杆（18）的上端、水平放置的上连杆（16）的主动端依次固定连接；下连杆（17）的中心点和上连杆（16）的从动端分别与对应的平行穿过叶栅座板（23）的叶栅转轴（22）相连，并继续通过各自对应的叶栅接头（24）分别与位于下方的叶栅（25）和位于上方的叶栅（25）固定连接；

摆幅调节盘（8）、Y型连杆（9）、下连杆（17）、H型连杆（18）、上连杆（16）和叶栅（25）构成无急回特性的曲柄摇杆机构，将伺服电机（1）的单向转动转换为叶栅（25）的摆动，实现伺服电机（1）带动2片叶栅（25）同步摆动；

叶栅座板（23）上固定有2个分别与位于下方的叶栅（25）和位于上方的叶栅（25）对应的叶栅转轴座（21），叶栅转轴座（21）上覆盖有环形的叶栅转轴座盖板（19），叶栅转轴座（21）的中心轴线上安装有轴承隔圈（20），轴承隔圈（20）内设置有通孔，叶栅转轴（22）从后至前穿过对应的轴承隔圈（20）的通孔并分别与下连杆（17）中心点和上连杆（16）从动端固定连接；

下连杆（17）的中心轴线上和上连杆（16）的从动端上分别安装有长螺杆（13），2个编码器（11）分别通过各自的小联轴器（12）与对应的长螺杆（13）固定连接，2个编码器（11）分别实时测量位于下方的叶栅（25）和位于上方的叶栅（25）的摆动角度；

所述的叶栅（25）为上下对称的舵面或翼面，展长为风洞试验段宽度的25%~35%，根部弦长为风洞试验段宽度的25%~35%，展弦比为0.8~1.2，梢根比为0.5~1；2片叶栅（25）的上下间距为叶栅根部弦长的60%~125%。

2.根据权利要求1所述的单侧并联叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的阵风模拟装置适用于暂冲式高速风洞或连续式高速风洞，来流马赫数范围为0.4~0.95。

3.根据权利要求1所述的单侧并联叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的叶栅（25）的摆幅为0°~15°。

4.根据权利要求1所述的单侧并联叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的叶栅（25）的摆动频率为0~25Hz。

5.根据权利要求1所述的单侧并联叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的叶栅（25）在迎角0°的对称面与风洞试验段的水平对称面平行。

6.根据权利要求1所述的单侧并联叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的驱动转轴（7）安装在竖直安装的框架内；框架的前后两侧设置有壁板，驱动转轴（7）位于前壁板和后壁板之间，框架的后壁板上固定有驱动轴承座（6）；框架的上面覆盖有安装基座盖板（4），安装基座盖板（4）上固定有加强筋，安装基座盖板（4）和加强筋为叶栅座板（23）、编码器（11）提供辅助支撑。