一種凸輪風(fēng)洞試驗(yàn)根部激勵(lì)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種凸輪風(fēng)洞試驗(yàn)根部激勵(lì)機(jī)構(gòu)，涉及風(fēng)洞試驗(yàn)裝置。它包括反射板、反射板轉(zhuǎn)盤、反射板轉(zhuǎn)盤主軸、凸輪、凸輪主軸、導(dǎo)桿和伺服電機(jī)；反射板轉(zhuǎn)盤嵌于反射板中，導(dǎo)桿位于水平方向且與反射板轉(zhuǎn)盤的下表面固定連接，導(dǎo)桿的一端有滑塊；凸輪位于反射板的一側(cè)，凸輪的上表面低于反射板的下表面，凸輪為開有凹槽的圓盤，滑塊位于凹槽內(nèi)；伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪主軸和凸輪旋轉(zhuǎn)，滑塊在凹槽中滑動(dòng)，帶動(dòng)導(dǎo)桿進(jìn)行具有周期性角度變化的移動(dòng)，導(dǎo)桿將周期性角度變化傳遞給反射板轉(zhuǎn)盤，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物的根部激勵(lì)。本實(shí)用新型利用凸輪機(jī)構(gòu)，在不破壞風(fēng)洞流暢的情況下簡(jiǎn)單有效的實(shí)現(xiàn)激勵(lì)風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷哪康?，試?yàn)可靠性高，加工簡(jiǎn)單，適用范圍廣。
【專利說(shuō)明】一種凸輪風(fēng)洞試驗(yàn)根部激勵(lì)機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)洞試驗(yàn)裝置，特別是涉及一種激振測(cè)試用的風(fēng)洞試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在進(jìn)行一些根部固支的動(dòng)態(tài)風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)，需要對(duì)模型進(jìn)行激振，從而測(cè)量模型的振動(dòng)衰減特征。常規(guī)做法是:為了不改變模型邊界條件，在模型旁邊安裝激振器等設(shè)備對(duì)模型進(jìn)行沖擊和激振?，F(xiàn)有的風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ图?lì)裝置需要將激振器固定裝置安裝在反射板上，再將激振器固定在激振器固定裝置上，激勵(lì)時(shí)，通過導(dǎo)線給激振器輸入激振信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的激勵(lì)作用?，F(xiàn)有的激振裝置存在以下問題:
[0003]( I)試驗(yàn)結(jié)果可靠度低，激振器及其固定裝置會(huì)影響風(fēng)洞試驗(yàn)流場(chǎng)，從而影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠度。
[0004](2)試驗(yàn)受限制，由于激振裝置及其固定裝置在風(fēng)洞流場(chǎng)區(qū)域中，受到設(shè)備的限制，一些高溫或高動(dòng)壓風(fēng)洞試驗(yàn)無(wú)法完成。
[0005](3)通常為人手動(dòng)控制，很難實(shí)現(xiàn)激勵(lì)作用自動(dòng)化。
[0006](4)激振器容易破壞，由于激振器受到風(fēng)洞流場(chǎng)的沖擊，很容易遭到破壞。
[0007](5)工藝要求較高，如果激振器安裝不牢固，導(dǎo)線捆綁不結(jié)實(shí)，很容易對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，甚至?xí)?dǎo)致試驗(yàn)的失敗。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種凸輪風(fēng)洞試驗(yàn)根部激勵(lì)機(jī)構(gòu)，利用較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形式，在不破壞風(fēng)洞流暢的情況下簡(jiǎn)單有效的實(shí)現(xiàn)激勵(lì)風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷哪康?，試?yàn)可靠性高，加工簡(jiǎn)單，適用范圍廣。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種凸輪風(fēng)洞試驗(yàn)根部激勵(lì)機(jī)構(gòu)，包括反射板、反射板轉(zhuǎn)盤、反射板轉(zhuǎn)盤主軸、凸輪、凸輪主軸、導(dǎo)桿和伺服電機(jī)；所述反射板與風(fēng)洞壁固定連接，反射板中間開有圓孔，反射板轉(zhuǎn)盤位于所述圓孔中，反射板轉(zhuǎn)盤與反射板之間有空隙，反射板轉(zhuǎn)盤的上表面與被測(cè)物固定連接，反射板轉(zhuǎn)盤的中心與反射板轉(zhuǎn)盤主軸固定連接；所述導(dǎo)桿位于水平方向且與反射板轉(zhuǎn)盤的下表面固定連接，導(dǎo)桿的一端有固定連接的滑塊；所述凸輪位于反射板的一側(cè)，凸輪的上表面低于反射板的下表面，凸輪為開有凹槽的圓盤，所述凹槽的軌跡為具有變化直徑的閉合曲線，滑塊位于所述凹槽內(nèi)；所述凸輪主軸的兩端分別與凸輪中心和伺服電機(jī)固定連接；伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪主軸旋轉(zhuǎn)，凸輪主軸帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，滑塊在凹槽中滑動(dòng)，帶動(dòng)導(dǎo)桿進(jìn)行具有周期性角度變化的移動(dòng)，導(dǎo)桿將周期性角度變化傳遞給反射板轉(zhuǎn)盤，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物的根部激勵(lì)。
[0010]所述凹槽的軌跡為帶有凹陷角的圓周，所述凹陷角為50°。
[0011]所述凸輪的半徑與連桿延長(zhǎng)線的夾角為70°。
[0012]所述凸輪和凸輪主軸為一體化成型，所述反射板轉(zhuǎn)盤和反射板轉(zhuǎn)盤主軸為一體化成型。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為:
[0014](I)通過設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)代替激振器及其固定裝置，使跟部固支的邊界條件不用改變，同時(shí)試驗(yàn)不受動(dòng)壓、溫度等條件對(duì)設(shè)備的要求和限制，試驗(yàn)范圍運(yùn)用更廣；由于所有組件都沒有高出反射板，所以不會(huì)影響風(fēng)洞流場(chǎng)，使被測(cè)物8在風(fēng)洞流場(chǎng)不被破壞的情況下得到激勵(lì)，試驗(yàn)結(jié)果更有效準(zhǔn)確。
[0015](2)通過設(shè)計(jì)凸輪的外形和內(nèi)部凹槽的軌跡，使整個(gè)裝置的激勵(lì)周期更穩(wěn)定。
[0016](3)通過調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)被測(cè)物的激振的自動(dòng)化控制。
[0017](5)整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)加工成本低，加工難度低。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的前視圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型的上視圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型的仰視圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型中凸輪的軸視圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型中凸輪及導(dǎo)桿的上視圖；
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1-圖3所示，本實(shí)用新型包括反射板1、反射板轉(zhuǎn)盤2、反射板轉(zhuǎn)盤主軸3、凸輪4、凸輪主軸5、導(dǎo)桿6和伺服電機(jī)7。反射板I與風(fēng)洞壁固定連接，反射板I中間開有圓孔，反射板轉(zhuǎn)盤2位于所述圓孔中，反射板轉(zhuǎn)盤2與反射板I之間有空隙，當(dāng)反射板轉(zhuǎn)盤2旋轉(zhuǎn)時(shí)，反射板I固定不動(dòng)。反射板轉(zhuǎn)盤2用于承載被測(cè)物8，反射板轉(zhuǎn)盤2的上表面與被測(cè)物8固定連接。反射盤轉(zhuǎn)盤與反射板轉(zhuǎn)盤主軸3、凸輪4和凸輪主軸5可以采用螺釘連接或一體化成型等固定連接方式，如果采用一體化連接則可以減小轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的損耗，試驗(yàn)結(jié)果更精確。導(dǎo)桿6位于水平方向且與反射板轉(zhuǎn)盤2的下表面固定連接，導(dǎo)桿6的一端有固定連接的滑塊。凸輪4位于反射板I的一側(cè)，凸輪4上開有凹槽，滑塊位于凹槽內(nèi)。
[0024]如圖5所示，凸輪4半徑與連桿延長(zhǎng)線的夾角b為70°。凸輪4的上表面低于反射板I的下表面，這樣使得本實(shí)用新型中的所有組件都不高出反射板1，不會(huì)影響風(fēng)洞流場(chǎng)，使被測(cè)物8在風(fēng)洞流場(chǎng)不被破壞的情況下得到激勵(lì)，試驗(yàn)結(jié)果更有效準(zhǔn)確。凸輪主軸5的兩端分別與凸輪4中心和伺服電機(jī)7固定連接；伺服電機(jī)7驅(qū)動(dòng)凸輪主軸5旋轉(zhuǎn)，凸輪主軸5帶動(dòng)凸輪4旋轉(zhuǎn)，滑塊在凹槽中滑動(dòng)，帶動(dòng)導(dǎo)桿6進(jìn)行具有周期性角度變化的移動(dòng)，導(dǎo)桿6將周期性角度變化傳遞給反射板轉(zhuǎn)盤2，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物8的根部激勵(lì)。
[0025]如圖4所示，凸輪4為開有凹槽的圓盤，凹槽的軌跡為具有變化直徑的閉合曲線，使滑塊得以完成任意復(fù)雜規(guī)律的周期性角度變化。如圖5所示，當(dāng)凹槽的軌跡為帶有凹陷角a凹陷角的圓周且凹陷角a為50°時(shí)，滑塊的周期性角度變化更穩(wěn)定。在風(fēng)洞試驗(yàn)需要對(duì)被測(cè)物8進(jìn)行激勵(lì)時(shí)，利用伺服電機(jī)7以凸輪主軸5為軸轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪4。一般時(shí)候?qū)U6保持位置不動(dòng)，等到導(dǎo)桿6上的滑塊滑到凸輪4的凹陷角所在位置時(shí)，導(dǎo)桿6將繞反射板轉(zhuǎn)盤主軸3發(fā)生一個(gè)小角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，由于導(dǎo)桿6與反射板轉(zhuǎn)盤2固定連接，被測(cè)物8為根部固支模型，被測(cè)物8也將發(fā)生繞反射板I主軸發(fā)生一個(gè)小角度的轉(zhuǎn)動(dòng)。由于這個(gè)小角度攻角，風(fēng)洞流場(chǎng)將給被測(cè)物8 —個(gè)激勵(lì)作用。隨著凸輪4繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)桿6上的滑塊滑過凹陷角以后，被測(cè)物8重新回到初始的零度攻角，可以進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量。試驗(yàn)中，可以通過控制伺服電機(jī)7的轉(zhuǎn)速來(lái)控制對(duì)模型激勵(lì)的頻率。
[0026]本實(shí)用新型說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種凸輪風(fēng)洞試驗(yàn)根部激勵(lì)機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括反射板(I)、反射板轉(zhuǎn)盤(2)、反射板轉(zhuǎn)盤主軸(3)、凸輪(4)、凸輪主軸(5)、導(dǎo)桿(6)和伺服電機(jī)(7);所述反射板(I)與風(fēng)洞壁固定連接，反射板(I)中間開有圓孔，反射板轉(zhuǎn)盤(2)位于所述圓孔中，反射板轉(zhuǎn)盤(2)與反射板(I)之間有空隙，反射板轉(zhuǎn)盤(2)的上表面與被測(cè)物(8)固定連接，反射板轉(zhuǎn)盤(2)的中心與反射板轉(zhuǎn)盤主軸(3)固定連接；所述導(dǎo)桿(6)位于水平方向且與反射板轉(zhuǎn)盤(2)的下表面固定連接，導(dǎo)桿(6)的一端有固定連接的滑塊；所述凸輪(4)位于反射板(I)的一側(cè)，凸輪(4)的上表面低于反射板(I)的下表面，凸輪(4)為開有凹槽的圓盤，所述凹槽的軌跡為具有變化直徑的閉合曲線，滑塊位于所述凹槽內(nèi)；所述凸輪主軸(5)的兩端分別與凸輪(4)中心和伺服電機(jī)(7)固定連接；伺服電機(jī)(7)驅(qū)動(dòng)凸輪主軸(5)旋轉(zhuǎn)，凸輪主軸(5)帶動(dòng)凸輪(4)旋轉(zhuǎn)，滑塊在凹槽中滑動(dòng)，帶動(dòng)導(dǎo)桿(6)進(jìn)行具有周期性角度變化的移動(dòng)，導(dǎo)桿(6)將周期性角度變化傳遞給反射板轉(zhuǎn)盤(2 )，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物(8 )的根部激勵(lì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凸輪風(fēng)洞試驗(yàn)根部激勵(lì)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述凹槽的軌跡為帶有凹陷角的圓周，所述凹陷角為50°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凸輪風(fēng)洞試驗(yàn)根部激勵(lì)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述凸輪(4)的半徑與連桿延長(zhǎng)線的夾角為70°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凸輪風(fēng)洞試驗(yàn)根部激勵(lì)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述凸輪(4)和凸輪主軸(5)為一體化成型，所述反射板轉(zhuǎn)盤(2)和反射板轉(zhuǎn)盤主軸(3)為一體化成型。
【文檔編號(hào)】G01M9/02GK203385537SQ201320519621
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】侯英昱, 季辰, 劉子強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院