本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)件的夾持裝置，具體地說(shuō)，涉及一種用于冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的試驗(yàn)件夾持裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中，研究人員為了研究超疏水材料的防冰效果，通常需要對(duì)超疏水材料進(jìn)行一系列的冰風(fēng)洞測(cè)試。其中，主要采用的試驗(yàn)冰風(fēng)洞為GS-3000F型冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱，該冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱由低速回流風(fēng)洞、轉(zhuǎn)角裝置、制冷系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、風(fēng)洞保溫層、控制儀表組成，適用于模擬飛機(jī)、傳感器等結(jié)冰環(huán)境，考察溫度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)對(duì)試驗(yàn)件結(jié)冰和防除冰效果的影響。GS-3000F型冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱作為多功能結(jié)冰風(fēng)洞的低配和代替產(chǎn)品，因其占地面積小，造價(jià)低廉，在環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，然而該設(shè)備試驗(yàn)段內(nèi)壁上所設(shè)置的試件安裝座設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)單，實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中超疏水材料試件無(wú)法直接與試件安裝座連接，需要借助特殊的夾持裝置將超疏水材料試樣固定在試驗(yàn)段內(nèi)壁的試件安裝座上。

現(xiàn)有公開的技術(shù)文獻(xiàn)《幾種超疏水涂層的制備及其防覆性能研究》(南昌航空大學(xué),碩士學(xué)位論文,2015年)中，利用GS-3000F型冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱進(jìn)行的超疏水涂層試驗(yàn)中采用了試驗(yàn)件輔助夾持裝置，該試驗(yàn)件輔助夾持裝置可將試驗(yàn)件固定于冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱試驗(yàn)段內(nèi)壁的試件安裝座上，但是該試驗(yàn)件輔助夾持裝置所預(yù)留的試樣安裝位置較少，一次試驗(yàn)僅能進(jìn)行一個(gè)試驗(yàn)件的測(cè)試，無(wú)法在一次試驗(yàn)中進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)效率較低，且無(wú)法根據(jù)冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的實(shí)際風(fēng)帶寬度調(diào)整試樣的安裝位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中試驗(yàn)件輔助夾持裝置預(yù)留試樣安裝位置較少、無(wú)法在一次試驗(yàn)中進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，以及無(wú)法根據(jù)冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的實(shí)際風(fēng)帶寬度調(diào)節(jié)試樣安裝位置問(wèn)題；本發(fā)明提出一種用于冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的試驗(yàn)件夾持裝置。該裝置滿足5～18m/s風(fēng)速和低溫環(huán)境下的牢固夾持、安裝的要求，而且能按照試驗(yàn)要求精確調(diào)節(jié)試樣位置和迎風(fēng)角度，為超疏水材料的冰風(fēng)洞結(jié)冰試驗(yàn)提供良好的手段。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:包括固定耳片、活動(dòng)耳片、弧形膠墊、安裝板、試件安裝臂板、螺桿，其特征在于所述固定耳片與所述活動(dòng)耳片為兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的部件，固定耳片焊接在安裝板上面，且固定耳片的半圓弧中心線與安裝板中心重合，活動(dòng)耳片與固定耳片的兩側(cè)邊開有對(duì)稱螺孔，活動(dòng)耳片與固定耳片扣合安裝，固定耳片與活動(dòng)耳片之間裝嵌半圓弧形膠墊；

所述安裝板為矩形結(jié)構(gòu)，沿安裝板軸線以中心位置對(duì)稱開有多個(gè)圓孔，試件安裝臂板位于安裝板下面，兩試件安裝臂板以安裝板中心對(duì)稱安裝，安裝角度可調(diào)節(jié)；

所述試件安裝臂板為T字形變截面平板結(jié)構(gòu)，一端有凸出的螺桿段，螺桿的軸線與試件安裝臂板軸線重合，試件安裝臂板另一端有螺孔，兩螺孔以試件安裝臂板軸線對(duì)稱；試件安裝臂板通過(guò)螺桿與螺母的配合固定在安裝板上，螺桿與螺母之間設(shè)有自鎖墊圈，試件安裝臂板與試驗(yàn)件通過(guò)自鎖螺栓連接。

所述試件安裝臂板的安裝角度取值范圍為0～180度,兩試件安裝臂板同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

有益效果

本發(fā)明提出的一種用于冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的試驗(yàn)件夾持裝置，試驗(yàn)件夾持裝置固定在冰風(fēng)洞試驗(yàn)段的試件安裝座上，在冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的所有試驗(yàn)工況下，對(duì)試驗(yàn)件穩(wěn)定夾持；并根據(jù)冰風(fēng)洞實(shí)際風(fēng)帶寬度及試驗(yàn)要求精確調(diào)節(jié)試驗(yàn)件安裝位置和迎風(fēng)角度。試驗(yàn)件夾持裝置一次試驗(yàn)中可同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)試件的對(duì)比試驗(yàn)，提高試驗(yàn)效率；試件安裝臂板設(shè)有較長(zhǎng)的變截面平板，可減小試驗(yàn)件夾持裝置對(duì)試驗(yàn)區(qū)域的影響；試件安裝臂板的安裝角度可根據(jù)不同試驗(yàn)需求調(diào)節(jié)，角度變化范圍為0～180度；試件安裝臂板與安裝板、試件安裝臂板與試件之間的連接均采用自鎖螺栓，精確定位，同時(shí)可防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各部件之間的松動(dòng)。試驗(yàn)件夾持裝置采用鈦合金材料，溫度影響小、剛度大、結(jié)構(gòu)阻尼大、隔振效果好，同時(shí)具有較強(qiáng)的耐腐蝕能力。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明一種用于冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的試驗(yàn)件夾持裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明用于冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的試驗(yàn)件夾持裝置與試驗(yàn)件裝配圖。

圖2為本發(fā)明用于冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的試驗(yàn)件夾持裝置示意圖。

圖3為本發(fā)明試驗(yàn)件夾持裝置的固定耳片與活動(dòng)耳片組件示意圖。

圖4為本發(fā)明試驗(yàn)件夾持裝置的試件安裝臂板示意圖。

圖5為超疏水材料試件樣示意圖。

圖6為試驗(yàn)件在0度迎風(fēng)角安裝示意圖。

圖7為試驗(yàn)件在45度迎風(fēng)角安裝示意圖。

圖8為試驗(yàn)件在90度迎風(fēng)角安裝示意圖。

圖9為試驗(yàn)件在135度迎風(fēng)角安裝示意圖。

圖10為本發(fā)明試驗(yàn)件夾持裝置與安裝座示意圖。

圖中:

1.固定耳片 2.活動(dòng)耳片 3.弧形膠墊 4.安裝板 5.試件安裝臂板 6.螺桿 7.安裝座

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例是一種用于冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的試驗(yàn)件夾持裝置。

首先將試驗(yàn)件夾持裝置能方便、且牢固的安裝在冰風(fēng)洞試驗(yàn)段的試件安裝座上；并要滿足在冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的所有試驗(yàn)工況下，對(duì)試驗(yàn)件穩(wěn)定夾持的要求；能根據(jù)冰風(fēng)洞實(shí)際風(fēng)帶寬度及試驗(yàn)要求的不同調(diào)節(jié)試驗(yàn)件的安裝位置及安裝角度，且試驗(yàn)件夾持裝置不能影響試驗(yàn)區(qū)域；最后需要結(jié)合冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的工況選擇合適的材料。

參閱圖1～圖2，本實(shí)施例用于冰風(fēng)洞環(huán)境試驗(yàn)箱的試驗(yàn)件夾持裝置，由固定耳片1、活動(dòng)耳片2、弧形膠墊3、安裝板4、試件安裝臂板5、螺桿6、安裝座7組成；其中，固定耳片1與活動(dòng)耳片2為兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的部件，固定耳片焊接在安裝板4上面，固定耳片1的半圓弧中心線與安裝板4中心重合，活動(dòng)耳片2與固定耳片1扣合安裝；固定耳片1與活動(dòng)耳片2內(nèi)徑為12mm，長(zhǎng)度為52mm、寬度為40mm、厚度為3mm；在耳片平直邊距圓弧中心21mm，距半耳片頂端、底端10mm和15mm位置分別加工直徑為4mm的安裝孔用以裝配螺栓，活動(dòng)耳片2通過(guò)四個(gè)相同的緊固螺栓裝配在固定耳片1上，使該試驗(yàn)件夾持裝置可方便的安裝于試件安裝支座上；固定耳片1與活動(dòng)耳片2之間裝有半圓弧形膠墊3，在防滑的同時(shí)可以起到精確定位和隔振的效果。

安裝板4為矩形結(jié)構(gòu)，矩形安裝板4長(zhǎng)為180mm、寬40mm、厚為3mm；根據(jù)冰風(fēng)洞實(shí)際風(fēng)帶寬度分別沿安裝板4軸線以中心位置對(duì)稱開有多個(gè)直徑為10mm圓孔；試件安裝臂板5位于安裝板4下面，兩試件安裝臂板5對(duì)稱安裝，安裝角度可調(diào)節(jié)；試驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)冰風(fēng)洞的實(shí)際風(fēng)帶寬度選擇其中任意對(duì)稱的兩個(gè)安裝孔用以安裝試件安裝臂板5。

試件安裝臂板5為T字形變截面平板結(jié)構(gòu)，一端有凸出的螺桿6段，螺桿6段長(zhǎng)為17mm、為直徑7mm，螺桿6的軸線與試件安裝臂板5變截面平板軸線重合，試件安裝臂板5另一端有螺孔，兩螺孔以試件安裝臂板5軸線對(duì)稱加工；試件安裝臂板5通過(guò)螺桿6與螺母的配合固定在安裝板4上，螺桿6與螺母之間設(shè)有自鎖墊圈；試件安裝臂板5與試驗(yàn)件通過(guò)自鎖螺栓連接。試件安裝臂板5的安裝角度取值范圍為0～180度,兩試件安裝臂板5同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)試件安裝臂板5在安裝板4的安裝位置，使試件始終處在冰風(fēng)洞的風(fēng)帶寬中；試件安裝臂板5的安裝角度可根據(jù)試驗(yàn)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)試件安裝臂板5的安裝角度進(jìn)而調(diào)節(jié)試件的迎風(fēng)角。

試驗(yàn)件夾持裝置均選用鈦合金材料，溫度影響小、剛度大、結(jié)構(gòu)阻尼大、隔振效果好，同時(shí)具有很強(qiáng)的耐腐蝕能力；其中，試件安裝臂板5與安裝板4、試件與試件安裝臂板5之間的連接均采用自鎖螺栓，精確定位的同時(shí)可防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各部件之間的松動(dòng)。

由于飛機(jī)蒙皮多為鋁合金材料，所以本實(shí)施例中試樣選為鋁合金基底的超疏水材料，試樣的具體尺寸，長(zhǎng)度為80mm、寬度為50mm、厚度為3mm；在距試件上端10mm、長(zhǎng)軸左右兩側(cè)各10mm的位置加工直徑為6mm的安裝孔。

安裝步驟:

1)將內(nèi)部設(shè)有弧形膠墊3的固定耳片1緊貼在安裝座7上，然后將活動(dòng)耳片2通過(guò)四個(gè)相同的緊固螺栓裝配在固定耳片1上，使安裝板4的長(zhǎng)度方向垂直于氣流方向，擰緊螺栓，驗(yàn)件夾持裝置固定安裝在冰風(fēng)洞試驗(yàn)段的安裝座7上；

2)在試件安裝臂板5變截面平板與試件對(duì)接段上設(shè)有兩個(gè)試件安裝孔，試件安裝孔相對(duì)于試件安裝臂板5變截面平板的長(zhǎng)軸對(duì)稱，試件通過(guò)兩個(gè)相同的自鎖螺栓固定在試件安裝臂板變截面平板的試件對(duì)接段上，試件的長(zhǎng)軸與試件安裝臂板5的長(zhǎng)軸重合，試件安裝臂板5根據(jù)不同試驗(yàn)需求和風(fēng)帶位置精確調(diào)整試件的安裝位置和迎風(fēng)角度。根據(jù)實(shí)際風(fēng)帶寬度，將兩個(gè)試件安裝臂板5通過(guò)自鎖螺栓固定于安裝板4的相應(yīng)位置，按照試驗(yàn)要求調(diào)整安裝角度，使試樣與氣流方向成一定的迎風(fēng)角，擰緊螺栓；

3)將試件通過(guò)兩個(gè)相同的自鎖螺栓固定在試件安裝臂板5上，由于采用雙螺栓安裝，故試件與試件安裝臂板5的軸線在同一直線，確保了試驗(yàn)過(guò)程中試樣不會(huì)出現(xiàn)偏移。