CN103712769B - 风洞大范围方向场移动测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风洞大范围方向场移动测量装置。风洞在投入使用前需要对试验段的方向场进行测量。要在试验段多个截面上以一定的间隔密度对指定空间点（风洞流场坐标点）的动压场和方向场进行测量，由于测量点数多，测量范围大，如果完全采用人工移动和固定测量耙的方法进行测量，将会耗费大量的时间，本发明组成包括：X向机构、Y向机构和Z向机构，其特征是：上部和下部各有一套所述的Z向机构安装在X向机构的两条单轴向滑轨（8）的滑块上，所述的Y向机构通过安装座（13）安装在X向安装座（43）上，所述的Y向机构安装在上部和下部两套所述的Z向机构之间。本发明应用于风洞大范围方向场的测量。

Description

风洞大范围方向场移动测量装置

技术领域：

本发明涉及一种风洞大范围方向场移动测量装置。

背景技术：

风洞在投入使用前需要对试验段的方向场进行测量，要在试验段多个截面上以一定的间隔密度对指定空间点即风洞流场坐标点的动压场和方向场进行测量，由于测量点数多，测量范围大，如果完全采用人工移动和固定测量耙的方法进行测量，将会耗费大量的时间，尽量减少开放风洞试验段的次数，因此，为了提高测量效率，并在一定程度上降低劳动强度，需要在某风洞中设计加工具有一定自动和手动功能的测量装置，该装置可以减少人工移动和固定测量设备的次数，提高实验效率。

本套大型风洞大行程轴向往复移测装置用于测量某大型风洞闭口试验段流场的方向场，大行程轴向往复移测装置的优点是可测量的范围较大，可实现各个截面和位置的测量，测压管安装在大行程轴向往复移测装置的最前缘，此装置对测压管的干扰是保持不变的，实现风洞内的设备对测压管的干扰减少到最低，缺点是此装置比较复杂，结构尺寸跨度较大，装置本身挠度变形较大，且测量效率低，造价较高。

发明内容：

本发明目的是提供一种风洞大范围方向场移动测量装置。

本实发明的目的是这样实现的：

一种风洞大范围方向场移动测量装置，其组成包括 : X 向机构、 Y 向机构和 Z 向机构，上部和下部各有一套所述的 Z 向机构安装在 X 向机构的两条单轴心滑轨的滑块上，所述的 Y 向机构通过安装座安装在 X 向安装座上，所述的 Y 向机构安装在上部和下部两套所述的 Z 向机构之间，所述的 Z 向机构的结构形式是电机驱动蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮的一侧安装一个小齿轮，所述的小齿轮与固定在左单轴心滑轨或右单轴心滑轨的齿条啮合，在齿条的侧向安装一条直线导轨，上部和下部两套 Z 向机构结构形式相同，上部和下部两套 Z 向机构结构的齿条和直线导轨的方向，上下相对称。

所述的一种风洞大范围方向场移动测量装置，所述的 Y 向机构采用沿 X 向两套互相平行的丝杠和光杠形式，其中沿气流方向丝杠在光杠后面，两套平行的丝杠和光杠之间安装有测压耙结构，测压耙内包括电机***、所述的电机***连接小齿轮、所述的小齿轮和丝杠齿轮的外部齿轮啮合、所述的丝杠齿轮外部为齿轮、内部为丝母，所述的丝杠齿轮的内部丝母沿丝杠上下移动，在所述的丝杠的前侧安装有光杠，所述的 Y 向机构的上下部分各预留有 5mm 的间隙，所述的 Y 向机构具有锁紧螺母。

一种利用风洞大范围方向场移动测量装置的测量方法，首先在试验段的上、下壁面沿 X 向安装各两条平行的单轴心滑轨，当两条滑轨之间的重量造成滑块的偏心时，使设备滑动更加自如，在 X 向单轴心滑轨下都安装有可微量调整平行度的斜楔；第二步：将风洞大范围方向场移动测量装置安装在风洞内， X 向通过人工移动的形式测量， Y 向和 Z 向通过电机控制实现单个截面的自动测量；第三步：在风洞内沿 X 、 Y 和 Z 三个方向内任意位置往复移动测压管，实现大范围的流场校测方向场的测量。

有益效果：

1. 本发明将所有设备都安装在风洞内， X 向通过人工移动的形式， Y 和 Z 向通过电机控制实现单个截面内的自动测量，将人为多次安装设备造成对测压管测量值的干扰减少到最低，并且每个截面只需要安装一次，测压管可以在风洞内 X 、 Y 和 Z 三个方向内任意位置往复移动，可实现大范围的流场校测方向场的测量。

本发明的测压管安装在 Y 向机构上，在风洞校测范围内只保留有丝杠、光杠、测压耙和测压管，最小的减少了设备对测压管的干扰，降低人为多次安装设备造成对测压管测量值的干扰，每个截面只需安装一次，可有效的实现大范围的流场校测方向场的测量。

本发明是具有自动和手动功能，减少了人工移动和固定测量的安装次数，减少了开放风洞试验的次数，提高测量效率，并在一定程度上降低了劳动强度。

本发明具有测量范围大的优点，可实现各个截面和位置的测量，测压管安装在大行程轴向往复移测装置的最前缘，此发明对测压管的干扰是保持不变的，实现风洞内的设备对测压管的干扰减少到最低。

附图说明：

附图 1 是本发明的结构示意图。

附图 2 为附图 1 的左视图。

附图 3 为附图 1 的 A-A 剖面图。

附图 4 为附图 1 的俯视图。

附图 5 为附图 3 的 A-A 剖面图。

附图 6 为附图 3 的 B-B 剖面图。

附图 7 为附图 1 的 B-B 剖面图。

附图 8 为附图 7 的 A-A 剖面图。

附图 9 为附图 7 的 B-B 剖面图。

具体实施方式：

实施例 1 ：

一种风洞大范围方向场移动测量装置，其组成包括 : X 向机构、 Y 向机构和 Z 向机构，上下各一套所述的 Z 向机构安装在 X 向机构的两条单轴心滑轨 8 的滑块上，所述的 Y 向机构通过安装座 13 安装在 X 向安装座 43 上，所述的 Y 向机构安装在上下两套所述的 Z 向机构之间。

实施例 2 ：

根据实施例 1 所述的一种风洞大范围方向场移动测量装置，所述的 Z 向机构的结构形式是电机驱动蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮的一侧安装一个小齿轮，小齿轮沿固定在左右单轴心滑轨的齿条移动进而实现 Z 向机构的移动，在齿条的侧向安装一条直线导轨，直线导轨可以起到导向和承受切向力的作用，上下两套 Z 向机构结构形式相同，只是齿条和直线导轨的方向上下相对。

实施例 3 ：

根据实施例 1 或 2 所述的一种风洞大范围方向场移动测量装置，所述的 Y 向机构采用沿 X 向两套互相平行的丝杠和光杠形式，其中沿气流方向丝杠在光杠后面，两套平行的丝杠和光杠之间安装有测压耙结构，测压耙内包括电机***、小齿轮、丝杠齿轮、丝杠导向座，其中丝杠齿轮是一种外部为齿轮，内部为丝母的新型结构形式，具体的驱动步骤是电机***驱动小齿轮转动，小齿轮和丝杠齿轮的外部齿轮啮合，带到丝杠齿轮的内部丝母沿丝杠上下移动，在丝杠的前侧安装有光杠，光杠的作用一是可以起到整流的作用，二是起到导向的作用，由于整个机构沿 Y 向的重力和加工误差会造成机构沿 Y 向的尺寸误差，所以在 Y 向机构的上下部分各预留有 5mm 的间隙，可以微量的调整 Y 向机构，调整后用自带的锁紧螺母锁紧即可。

实施例 4 ：

根据实施例 1 或 2 或 3 所述的一种风洞大范围方向场移动测量装置，所述的 X 向机构的上基座 7 安装在风洞的上壁，沿 X 向平行布置两条，单轴心滑轨 8 安装在上基座上，为防止壁面的不平行，在上基座下安装有斜楔 6 ，可以微量的调整两条单轴心滑轨的平行度，上轨道安装座 9 安装在单轴心滑轨的滑块上， X 向上安装座 10 安装两条平行的上轨道安装座上，实现方向场沿 X 向的移动， X 向机构采用的是手动移动形式， X 向机构共五个位置，每到一个位置后将上安装座 3 通过螺钉 4 固定在上壁面，为防止 X 向上安装座塌腰，在上安装座和 X 向上安装座之间安装有上斜楔 2 和上斜楔 5 ，通过调整螺钉 1 调整。

实施例 5 ：

根据实施例 1 或 2 或 3 或 4 所述的一种风洞大范围方向场移动测量装置，所述的 Y 向机构的测压管 32 安装在前联接板 20 上，在测压耙的前缘通过前联接板安装前缘盖板 21 ，通过后缘盖板 15 安装后联接板 16 ，可以起到整流作用，固定在电机安装座 31 的驱动*** 18 带动小齿轮 29 转动，在小齿轮的两侧安装有角接触球轴承 28 ，两套角接触球轴承通过两个轴承安装座 26 固定，分别通过轴承端盖 27 和轴承端盖 30 限位，小齿轮 29 和丝杠齿轮 25 啮合，实现测压耙沿丝杠 24 的上下移动，在丝杠齿轮的上下两侧布置两套推力球轴承 23 ，推力球轴承通过轴承端盖 22 固定，在丝杠齿轮的上侧设置了一套丝杠导向座 17 ，丝杠导向座可以起到导向的作用。在丝杠 24 沿 X 方向的前缘平行安装一套光缸 19 ，可以保证气流在沿广顺的表面流动，不影响测压管的测量。

实施例 6 ：

一种利用风洞大范围方向场移动测量装置的测量方法，第一步：在试验段的上、下壁面沿 X 向安装各两条平行的单轴心滑轨，当两条滑轨之间的重量造成滑块的偏心时，使设备滑动更加自如，在 X 向单轴心滑轨下都安装有可微量调整平行度的斜楔；第二步：将风洞大范围方向场移动测量装置安装在风洞内， X 向通过人工移动的形式测量， Y 向和 Z 向通过电机控制实现单个截面的自动测量；第三步：在风洞内沿 X 、 Y 和 Z 三个方向内任意位置往复移动测压管，实现大范围的流场校测方向场的测量。

Claims (3)

1.一种风洞大范围方向场移动测量装置，其组成包括 : X 向机构、 Y 向机构和 Z 向机构，其特征是：上部和下部各有一套所述的 Z 向机构安装在 X 向机构的两条单轴心滑轨的滑块上，所述的 Y 向机构通过安装座安装在 X 向安装座上，所述的 Y 向机构安装在上部和下部两套所述的 Z 向机构之间，所述的 Z 向机构的结构形式是电机驱动蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮的一侧安装一个小齿轮，所述的小齿轮与固定在左单轴心滑轨或右单轴心滑轨的齿条啮合，在齿条的侧向安装一条直线导轨，上部和下部两套 Z 向机构结构形式相同，上部和下部两套 Z 向机构结构的齿条和直线导轨的方向，上下相对称。

2.根据权利要求 1 所述的一种风洞大范围方向场移动测量装置，其特征是：所述的 Y 向机构采用沿 X 向两套互相平行的丝杠和光杠形式，其中沿气流方向丝杠在光杠后面，两套平行的丝杠和光杠之间安装有测压耙结构，测压耙内包括电机***、所述的电机***连接小齿轮、所述的小齿轮和丝杠齿轮的外部齿轮啮合、所述的丝杠齿轮外部为齿轮、内部为丝母，所述的丝杠齿轮的内部丝母沿丝杠上下移动，在所述的丝杠的前侧安装有光杠，所述的 Y 向机构的上下部分各预留有 5mm 的间隙，所述的 Y 向机构具有锁紧螺母。

3.一种利用风洞大范围方向场移动测量装置的测量方法，其特征是：首先在试验段的上、下壁面沿 X 向安装各两条平行的单轴心滑轨，当两条滑轨之间的重量造成滑块的偏心时，使设备滑动更加自如，在 X 向单轴心滑轨下都安装有可微量调整平行度的斜楔；第二步：将风洞大范围方向场移动测量装置安装在风洞内， X 向通过人工移动的形式测量， Y 向和 Z 向通过电机控制实现单个截面的自动测量；第三步：在风洞内沿 X 、 Y 和 Z 三个方向内任意位置往复移动测压管，实现大范围的流场校测方向场的测量。