一种基于内式天平的低速风洞模型试验支撑装置

摘要

本发明公开了一种基于内式天平的低速风洞模型试验支撑装置，包括支撑支杆，所述支撑支杆的连接头为开口向上的U形结构，U形结构的两个竖直边上分别设置有圆柱销孔，所述U形结构内设置有过渡连接件，所述过渡连接件为筒形结构，一端开口，另一端为法兰结构，过渡连接件的侧面上设置有圆柱销孔，圆柱销依次穿过U形结构和过渡连接件上的圆柱形孔将过渡连接件固定在U形结构内。采用本发明的结构既能满足内式天平的使用也能满足外式天平的使用，在风洞试验中实现了一套支撑装置满足不同需求的试验要求，不用在试验过程中因使用而更换支撑装置。

说明书

技术领域

本发明涉及风洞试验领域，尤其是涉及一种基于内式天平的低速风洞模型试验支撑装置。

背景技术

4米×3米风洞用于运输机类常规测力试验的主力支撑装置，是基于塔式六分量机械应变天平而设计的单点（或两点）支撑装置。但根据新型飞机风洞试验任务拓展的需要,正在开发内式天平技术，以形成内式、外式天平互补的常规测力试验能力。但现有的单点（或两点）支撑装置中的主要部件——支撑支杆是为外式天平设计制造的，无法满足内式天平的试验需求，因为两者接口完全不同。基于外式天平的支撑支杆与模型内部的中空设计的连接板用主圆柱销固定，所以头部设计成方形的（见图1、图2）；而基于内式天平的支撑支杆是与安装在模型内部的天平相连接的，由于天平受体积、强度、刚度所限无法做成中空的，故原有的支撑支杆无法应用到内式天平上。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的情况下，提供一种既能满足对外式天平的安装支撑又能满足对内式天平的安装支撑。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案：

一种基于内式天平的低速风洞模型试验支撑装置，包括支撑支杆：

所述支撑支杆的连接头为开口向上的U形结构，U形结构的两个竖直边上分别设置有圆柱销孔，所述U形结构内设置有过渡连接件，所述过渡连接件为筒形结构，一端开口，另一端为法兰结构，过渡连接件的侧面上设置有圆柱销孔，圆柱销依次穿过U形结构和过渡连接件上的圆柱形孔将过渡连接件固定在U形结构内，所述过渡连接件内设置有内式天平，内式天平一端固定连接到法兰结构上，另一端连接到被测模型，所述过渡连接件上设置有一个尾接头，尾接头的端部连接尾支杆，尾支杆的另一端连接到驱动机构上。

在上述技术方案中，所述过渡连接件的上表面和下表面设置有螺纹孔，所述尾接头通过螺钉固定在过渡连接件的上表面或下表面。

在上述技术方案中，所述支撑支杆内部为中空结构，支撑支杆的侧面设置有缺口。

在上述技术方案中，其特征在于所述缺口沿着支撑支杆竖直方向设置。

在上述技术方案中，驱动机构中的驱动杆竖直设置在支撑支杆内，在驱动机构的作用下沿着支撑支杆上下移动。

在上述技术方案中，所述尾接头设置在过渡连接件的下表面，与尾接头连接的尾支杆另一端通过支撑支杆侧面的缺口伸入到支撑支杆内与驱动杆连接。

本发明还提供一种基于内式天平的低速风洞模型试验支撑装置，包括支撑支杆，所述支撑支杆的连接头为开口向上的U形结构，U形结构的两个竖直边上分别设置有圆柱销孔，所述U形结构内设置有过渡连接件，所述过渡连接件为筒形结构，一端开口，另一端为法兰结构，过渡连接件的侧面上设置有圆柱销孔，圆柱销依次穿过U形结构和过渡连接件上的圆柱形孔将过渡连接件固定在U形结构内，所述过渡连接件内设置有内式天平，内式天平一端固定连接到法兰结构上，另一端连接到被测模型，支撑支杆的另一端通过法兰盘连接到驱动机构上。

在上述技术方案中，所述支杆与内式天平处于同一轴线上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

该装置中,将支撑支杆头部设计成叉形,使得内式天平及其连接筒可以从其中间穿过，既保证了模型能够准确定位，又使得支撑强度能够得到保证，是使用内式天平进行风洞模型试验所不可或缺的关键部件。

设计了连接筒，使其成为内式天平和叉形支撑支杆之间的过渡连接件，这是在4米×3米低速风洞所没有的。同样地，连接筒也是使用内式天平进行风洞模型试验所不可或缺的关键部件。

该装置各个部件外形简单，加工方便，各部件之间主要靠螺钉和圆柱销连接，安装也非常方便；风洞试验表明，该装置能够完全适用于基于内式天平的4米×3米低速风洞模型试验。

当然，本发明装置在实现了内式天平的使用前提下，同样能满足外式天平的使用，使得本装置具有更广的使用范围。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是现有的支撑支杆的结构示意图；

图2是现有支撑支杆的工作结构示意图；

图3是本发明的支撑支杆的结构示意图；

图4是本发明中过渡连接件的结构示意图；

图5是本发明支撑支杆的工作结构示意图；

其中：1是支撑支杆，2是尾支杆，3是尾接头，4是过渡连接件，5是圆柱销，6是内式天平，7是被测模型。

具体实施方式

如图1、图2所示，这是目前常用的支撑支杆，但该支杆是为外式天平的支撑而设计的，因此支撑支杆的支撑头采用的是方形结构，但该结构是没法对内式天平进行支撑的。

如图3所示是本发明设计的支撑支杆，上端采用的是U形结构，下端与现有的结构一样。并且在U形结构的两个竖直边上设置圆柱销孔，用于固定连接。

如图4所示，是本发明设计的过渡连接件，这是本发明的重点之一，采用该设计是为了配合U形结构，过渡连接件采用筒形结构，一个端面开口，另一个端面设计成法兰结构；在过渡连接件的两个竖直侧面上分别设置有圆柱销孔，起固定作用。过渡连接件靠近法兰结构一端的上表面和下表面上分别设置有螺纹孔，用于连接尾接头。

如图5所述，为单点支撑方式的结构，将内式天平的一端固定在过渡连接件内的法兰结构上，内式天平的另一端连接被测模型。然后用圆柱销将过渡连接件固定在U形结构的竖直边内，使得过渡连接件能在U形结构内上下摆动。在过渡连接件的下表面上通过螺纹固定连接一个尾接头，然后将尾支杆通过圆柱销的方式与尾接头连接为一体。尾支杆的另一端连接到驱动机构的驱动支杆上，为了节省空间，一般将支撑支杆内部设计为中空结构，并在侧面竖直方向开设缺口，将驱动机构的驱动支杆设置在支撑支杆内，尾支杆穿过支撑支杆侧面的缺口与驱动支杆连接。这样的设计，使得驱动机构在工作时带动驱动支杆上下运动，从而带动尾支杆运动，尾支杆与驱动支杆之间成一定夹角设置，因此尾支杆一端上下运动时，另一端就会带动过渡连接件在U形结构内上下摆动，从而实行对被测模型姿态角的变化。

当需要采用两点支撑方式时，只需要将尾支杆去掉，将连接支杆连接在被测模型的尾段，使得连接支杆与内式天平保持同轴线位置，连接支杆的另一端连接到驱动结构即可。

上述所描述的实施均针对于内式天平，当然采用本发明设计的装置也能采用外式天平。在整体布局不改变的情况下，将整个支撑装置安装在外式天平上进行测试即可。单点支撑方式和两点支撑方式都采用上述的结构。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。