高超聲速風(fēng)洞三自由度模型投放裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空氣動(dòng)力學(xué)風(fēng)洞試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種高超聲速風(fēng)洞三自由度模型投放裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)中，在對(duì)模型進(jìn)行測(cè)熱等特種試驗(yàn)時(shí)，為減小風(fēng)洞流場(chǎng)建立前紊亂的高速氣流對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ图捌渲螜C(jī)構(gòu)的沖擊，同時(shí)為了等待氣流溫度等參數(shù)達(dá)到試驗(yàn)要求值，需要將試驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)先置于流場(chǎng)之外，在流場(chǎng)平穩(wěn)，溫度達(dá)到要求值后再通過(guò)投放裝置將試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂焖偻斗诺搅鲌?chǎng)之內(nèi)。
[0003]在某大型高超聲速風(fēng)洞的設(shè)計(jì)中，需要一種滿足以下要求的模型投放裝置:(I)可實(shí)現(xiàn)三個(gè)自由度的變化:即攻角方向角度變化，豎直方向位置變化和水平方向位置變化；
(2)可根據(jù)不同角度要求在試驗(yàn)前對(duì)模型攻角值進(jìn)行預(yù)置；(3)可在試驗(yàn)中由高速液壓缸驅(qū)動(dòng)對(duì)模型進(jìn)行豎直方向的快速投放；(4)模型所受的氣動(dòng)載荷較大，需要該裝置具有足夠的強(qiáng)度與剛度；(5)在滿足功能要求的前提下，做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、可靠。
[0004]目前，還缺少滿足以上所有要求的投放裝置。為此，設(shè)計(jì)一種新的高超聲速風(fēng)洞三自由度模型投放裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高超聲速風(fēng)洞三自由度模型投放裝置。其具有三個(gè)方向的自由度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，適應(yīng)多種尺寸規(guī)格的模型，可滿足風(fēng)洞測(cè)熱等需要高速投放的特種試驗(yàn)需求。
[0006]本發(fā)明的高超聲速風(fēng)洞三自由度模型投放裝置包括攻角變化模塊、豎直投放模塊和水平移動(dòng)模塊，所述攻角變化模塊為側(cè)面按照固定轉(zhuǎn)心加工有多組成對(duì)的安裝通孔的彎刀，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)根據(jù)需要選擇一個(gè)成對(duì)的安裝通孔安裝模型；固定在風(fēng)洞頂壁安裝孔的所述水平移動(dòng)模塊設(shè)置有模型投放孔，所述豎直投放模塊安裝在所述水平移動(dòng)模塊上，所述彎刀安裝于豎直投放模塊下方，所述豎直投放模塊能夠在高速液壓缸驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)由所述模型投放孔將安裝有模型的所述彎刀豎直投放到風(fēng)洞中。
[0007]優(yōu)選所述彎刀的成對(duì)安裝通孔的中心連線過(guò)轉(zhuǎn)心，相鄰兩組安裝通孔之間的中心連線夾角為2°。
[0008]優(yōu)選所述豎直投放模塊包括彎刀連接件、立架、投放支架、豎直滑塊、豎直導(dǎo)軌、耳座、高速液壓缸;所述立架底面與所述水平移動(dòng)模塊連接，所述立架正面對(duì)稱安裝有兩條豎直導(dǎo)軌，每條所述豎直導(dǎo)軌上安裝有兩個(gè)豎直滑塊，所述立架橫截面為凹槽型，凹槽豎直貫通整個(gè)立架，所述高速液壓缸安裝于所述立架的凹槽內(nèi)，所述高速液壓缸活塞桿端部與所述耳座鉸接，所述投放支架與所述耳座及四個(gè)所述豎直滑塊連接，從而能夠在所述高速液壓缸的作用下沿著所述熟知導(dǎo)軌上下滑動(dòng)，所述投放支架下端安裝有彎刀連接件。所述彎刀安裝在所述彎刀連接件上。
[0009]優(yōu)選所述彎刀連接件為凹槽型，所述彎刀直接插入所述彎刀連接件的凹槽進(jìn)行定位連接。
[0010]優(yōu)選所述高速液壓缸豎直倒置安裝，其活塞桿全部伸出狀態(tài)為模型未投放狀態(tài)，全部收回狀態(tài)為模型投放狀態(tài)。
[0011 ]優(yōu)選所述豎直投放模塊還包括安全銷機(jī)構(gòu)，在所述立架兩側(cè)各安裝有一套所述安全銷機(jī)構(gòu)，兩套所述安全銷機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，關(guān)于所述立架對(duì)稱，所述安全銷機(jī)構(gòu)包括安全銷液壓缸、安全銷支座和安全銷，所述安全銷液壓缸的活塞桿前端螺紋連接有圓柱體安全銷，所述安全銷前端伸入固定在所述立架側(cè)壁上的安全銷支座的通孔內(nèi)，當(dāng)高速液壓缸的活塞桿全部伸出，模型處于未投放狀態(tài)時(shí)，所述安全銷液壓缸能夠推動(dòng)所述安全銷伸出到所述投放支架下端，防止所述高速液壓缸發(fā)生油壓不足等故障時(shí)而使所述投放支架墜落。
[0012]優(yōu)選所述水平移動(dòng)模塊包括底板、底座、螺旋推桿、電機(jī)、減速器、第一支座、第二支座、第三支座、聯(lián)軸器、連接軸、水平導(dǎo)軌和水平滑塊;所述底板安裝在所述風(fēng)洞的頂壁上開(kāi)設(shè)的安裝孔中，加工有方形模型投放孔，所述底板上表面對(duì)稱安裝有兩條所述水平導(dǎo)軌，每條所述水平導(dǎo)軌上安裝有兩個(gè)所述水平滑塊，四個(gè)所述水平滑塊上連接有所述底座，所述底座加工有凸形模型投放孔，所述底座短邊中心線上安裝有所述電機(jī)和所述減速器，所述減速器為雙端輸出，兩側(cè)對(duì)稱通過(guò)所述聯(lián)軸器和所述連接軸與兩個(gè)所述螺旋推桿連接，兩個(gè)所述螺旋推桿分別安裝在兩個(gè)對(duì)稱的所述第一支座上，所述第一支座安裝在所述底座上，兩個(gè)所述螺旋推桿的推桿端部與兩個(gè)對(duì)稱的所述第二支座連接，兩個(gè)所述第二支座底面與兩個(gè)對(duì)稱的所述第三支座連接，兩個(gè)所述第三支座安裝在所述底板的上表面。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]I)本發(fā)明可以提供三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)攻角變化模塊對(duì)模型進(jìn)行不同攻角值的手動(dòng)預(yù)置;通過(guò)豎直投放模塊實(shí)現(xiàn)模型的豎直運(yùn)動(dòng)，將模型快速投放到穩(wěn)定流場(chǎng)中；通過(guò)水平移動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)模型沿風(fēng)洞中心軸線方向的移動(dòng)，調(diào)整模型與噴管口的位置關(guān)系。
[0015]2)彎刀側(cè)面加工有多組成對(duì)的安裝通孔，可在試驗(yàn)前根據(jù)不同角度要求將模型安裝到對(duì)應(yīng)的成對(duì)安裝通孔上，定位準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單。
[0016]3)模型連接接口靈活，可適應(yīng)一定范圍內(nèi)的多種尺寸規(guī)格的試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br>[0017]4)高速液壓缸豎直倒置安裝，其活塞桿全部伸出狀態(tài)為模型未投放狀態(tài)，全部收回狀態(tài)為模型投放狀態(tài)，與常規(guī)安裝方式相比，可減少立架、投放支架、豎直導(dǎo)軌的高度，結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0018]5)攻角變化模塊、豎直投放模塊和水平移動(dòng)模塊可分為互不干涉的三部分，方便維修、拆裝和運(yùn)輸。
[0019]6)采用安全銷機(jī)構(gòu)，可防止高速液壓缸發(fā)生油壓不足等故障時(shí)投放裝置墜落。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是模型投放裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖2是模型投放裝置攻角變化模塊和豎直投放模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是豎直投放模塊高速液壓缸位置示意圖。
[0023]圖4是裝置未投放狀態(tài)時(shí)的示意圖。
[0024]圖5是裝置投放狀態(tài)時(shí)的示意圖。
[0025]圖6是模型投放裝置水平移動(dòng)模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7是模型投放裝置水平移動(dòng)模塊的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]符號(hào)說(shuō)明
[0028]1-彎刀，2-彎刀連接件，3-底板，4-底座，5-螺旋推桿，6_立架，7_投放支架，8_電機(jī)，9-減速器，10-第一支座，11-第二支座，12-第三支座，13-安全銷液壓缸，14-安全銷支座，15-安全銷，16-豎直滑塊，17-豎直導(dǎo)軌，18-耳座，19-高速液壓缸，20-聯(lián)軸器，21_連接軸，22-水平導(dǎo)軌，23-水平滑塊。
【具體實(shí)施方式】
[0029]結(jié)合附圖，給出如下具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]如圖1所示，一種高超聲速風(fēng)洞三自由度模型投放裝置，包括攻角變化模塊、豎直投放模塊和水平移動(dòng)模塊。
[0031]如圖1和圖2所示，攻角變化模塊安裝于豎直投放模塊下方，由彎刀I組成，可以對(duì)模型不同攻角值進(jìn)行手動(dòng)預(yù)置;彎刀I側(cè)面按照固定轉(zhuǎn)心加工有多組成對(duì)的安裝通