多分裂覆冰導(dǎo)線三自由度舞動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)計(jì)高壓輸電線路抗風(fēng)設(shè)計(jì)研宄領(lǐng)域的試驗(yàn)裝置，特別是涉及一種多分裂覆冰導(dǎo)線二自由度舞動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)是導(dǎo)線覆冰后在風(fēng)荷載作用下發(fā)生的一種大幅低頻振動(dòng)。舞動(dòng)發(fā)生時(shí)，輕則造成構(gòu)件的磨損和主材斷裂，重則導(dǎo)致整條輸電線路桿塔連續(xù)倒塌，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。Den-Hartog豎向激發(fā)舞動(dòng)機(jī)理認(rèn)為覆冰截面的氣動(dòng)升力負(fù)斜率幅值大于氣動(dòng)阻力時(shí)，導(dǎo)線豎向運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)引發(fā)舞動(dòng)；Nigol扭轉(zhuǎn)激發(fā)舞動(dòng)機(jī)理，當(dāng)覆冰導(dǎo)線氣動(dòng)扭轉(zhuǎn)阻尼為負(fù)且幅值超過導(dǎo)線固有阻尼時(shí)將激發(fā)扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)。由于這兩種機(jī)理對(duì)導(dǎo)線舞動(dòng)的失穩(wěn)類型解釋有限，因此針對(duì)實(shí)際輸電線路需要進(jìn)行關(guān)于多分裂覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)機(jī)理的試驗(yàn)研宄，這類試驗(yàn)中正確模擬實(shí)際輸電線路多階自振頻率并準(zhǔn)確測(cè)得其運(yùn)動(dòng)響應(yīng)是關(guān)鍵。遺憾的是就目前來看，國(guó)內(nèi)有關(guān)研宄機(jī)構(gòu)還沒有一種完全置于風(fēng)洞內(nèi)部且裝卸簡(jiǎn)易，能夠正確模擬實(shí)際輸電線路的多階豎直、水平、扭轉(zhuǎn)自振頻率并準(zhǔn)確測(cè)得其在均勻風(fēng)場(chǎng)作用下三自由度運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的試驗(yàn)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種完全置于風(fēng)洞內(nèi)部且裝卸簡(jiǎn)易，能夠正確模擬實(shí)際輸電線路的多階豎直、水平、扭轉(zhuǎn)自振頻率并準(zhǔn)確測(cè)得其在均勻風(fēng)場(chǎng)作用下三自由度運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的試驗(yàn)裝置，使其能夠用于模擬復(fù)雜情況下多分裂覆冰導(dǎo)線的舞動(dòng)，從而為多分裂覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)機(jī)理的研宄奠定基礎(chǔ)的多分裂覆冰導(dǎo)線三自由度舞動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種多分裂覆冰導(dǎo)線三自由度舞動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型、固定安裝在風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)兩側(cè)的立柱，同側(cè)立柱之間均安裝有可沿其上下移動(dòng)調(diào)整位置的上橫梁和下橫梁，所述上橫梁和下橫梁之間安裝有兩根垂直并安裝位置可調(diào)的豎直彈簧，所述豎直彈簧上安裝有水平設(shè)置的懸吊橫桿；所述多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型的兩端均與一端板連接，所述端板通過連接件與相近的懸吊橫桿連接，所述連接件的兩側(cè)分別通過水平彈簧與同側(cè)的兩根立柱連接，所述連接件的上下側(cè)還分別連接有垂直的豎向自振頻率調(diào)整專用彈簧，所述豎向自振頻率調(diào)整專用彈簧分別與相近的橫梁連接。本發(fā)明改變豎直彈簧的剛度可以用來調(diào)節(jié)多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型的豎向自振頻率，若需要保證模型扭轉(zhuǎn)自振頻率不變只改變其豎向自振頻率可以通過改變豎向自振頻率調(diào)整專用彈簧的剛度來實(shí)現(xiàn)；改變水平彈簧的剛度可以用來調(diào)節(jié)多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型的水平自振頻率；改變豎直彈簧的剛度和間距或者在懸吊橫桿兩端增減配重都可以用來調(diào)節(jié)多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型的扭轉(zhuǎn)自振頻率，若需要在保持豎向自振頻率不變的情況下調(diào)節(jié)模型扭轉(zhuǎn)頻率可以通過改變豎直彈簧的間距來實(shí)現(xiàn)。
[0005]進(jìn)一步，所述懸吊橫桿上安裝有測(cè)量多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型豎直、水平、扭轉(zhuǎn)三個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的加速度傳感器。
[0006]進(jìn)一步，所述端板與懸吊橫桿之間安裝有與風(fēng)洞壁面平行的可裝卸移門式屏蔽層?？裳b卸移門式屏蔽層固定在風(fēng)洞中形成獨(dú)立二維流風(fēng)道，使得多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型能在均勻風(fēng)場(chǎng)作用下自由運(yùn)動(dòng)且整套響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)不受風(fēng)場(chǎng)的干擾。
[0007]進(jìn)一步，所述可裝卸移門式屏蔽層內(nèi)開設(shè)有供連接件自由運(yùn)動(dòng)的孔洞。
[0008]進(jìn)一步，所述連接件與懸吊橫桿連接的一側(cè)是一長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)，其與端板連接的一側(cè)是一圓形結(jié)構(gòu)，所述圓形結(jié)構(gòu)上設(shè)置有每隔5°設(shè)置一個(gè)的連接孔。端板的4個(gè)預(yù)留孔洞可以選擇連接件的圓形結(jié)構(gòu)中每隔5° —格的連接孔通過螺栓完成連接，以此來調(diào)整風(fēng)向角并使得模型可在豎直平面內(nèi)繞多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型的中心軸自由扭轉(zhuǎn)。
[0009]進(jìn)一步，所述豎直彈簧與水平彈簧是在同一個(gè)平面內(nèi)。
[0010]進(jìn)一步，所述水平彈簧與懸吊橫桿的長(zhǎng)軸軸線是在同一水平線上。
[0011]進(jìn)一步，所述上橫梁和下橫梁均安裝有可沿其無極滑動(dòng)的連接環(huán)，所述豎直彈簧、豎向自振頻率調(diào)整專用彈簧上均設(shè)有與相應(yīng)的連接環(huán)連接的掛鉤。
[0012]進(jìn)一步，所述懸吊橫桿上設(shè)有豎直彈簧穿設(shè)的穿設(shè)孔，使得多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型可以沿豎直方向自由運(yùn)動(dòng)。
[0013]進(jìn)一步，所述上橫梁和下橫梁均通過L型固定件固定連接在立柱上。上橫梁、下橫梁和立柱均是用鋁型材制作，上橫梁、下橫梁可以通過調(diào)整L型固定件位置沿主柱上下無級(jí)滑動(dòng)。
[0014]本發(fā)明的有益效果:該裝置完全置于風(fēng)洞內(nèi)部且裝卸簡(jiǎn)易，能夠正確模擬實(shí)際輸電線路的多階豎直、水平、扭轉(zhuǎn)自振頻率并準(zhǔn)確測(cè)得其在均勻風(fēng)場(chǎng)作用下的三自由度運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，使其能夠用于模擬不同分裂數(shù)覆冰導(dǎo)線在不同風(fēng)速、不同風(fēng)向角、不同模態(tài)頻率組合下的三自由度舞動(dòng)形態(tài)，以便對(duì)多分裂覆冰導(dǎo)線的舞動(dòng)機(jī)理進(jìn)行深層次的研宄。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的主視圖。
[0016]圖2是本發(fā)明的俯視圖。
[0017]圖3是連接件與懸吊橫桿的俯視圖。
[0018]圖4是連接件的A-A向和B-B向的示意圖與連接件的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但并不將本發(fā)明局限于這些【具體實(shí)施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。
[0020]參照?qǐng)D1-4，一種多分裂覆冰導(dǎo)線三自由度舞動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置，包括多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型9、固定安裝在風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)兩側(cè)的立柱1，同側(cè)立柱I之間均安裝有可沿其上下移動(dòng)調(diào)整位置的上橫梁2和下橫梁3，所述上橫梁2和下橫梁3之間安裝有兩根垂直并安裝位置可調(diào)的豎直彈簧5，所述豎直彈簧5上安裝有水平設(shè)置的懸吊橫桿6 ;所述多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型9的兩端均與一端板8連接，所述端板8通過連接件7與相近的懸吊橫桿6連接，所述連接件7的兩側(cè)分別通過水平彈簧10與同側(cè)的兩根立柱I連接，所述連接件7的上下側(cè)還分別連接有垂直的豎向自振頻率調(diào)整專用彈簧11，所述豎向自振頻率調(diào)整專用彈簧11分別與相近的橫梁連接。本實(shí)施例連接件7通過水平彈簧10連接至兩根主柱I上，使得模型可以沿水平方向自由運(yùn)動(dòng)，為了保證模型的豎向運(yùn)動(dòng)分量不受水平彈簧10的干擾，將水平彈簧10固定在連接件7中套筒結(jié)構(gòu)的合適位置上，并保證水平彈簧10與懸吊橫桿6不會(huì)相碰。所述的豎直彈簧5和水平彈簧10必須盡量保證在同一個(gè)平面內(nèi)，所有豎直彈簧5和豎向自振頻率調(diào)整專用彈簧11在完成連接后必須嚴(yán)格保證均垂直于上橫梁2和下橫梁3，水平彈簧10與懸吊橫桿6的長(zhǎng)軸軸線必須嚴(yán)格保證在同一水平線上，多分裂覆冰導(dǎo)線節(jié)段模型9在洞口處的初始位置盡量位于洞口中心。本發(fā)明改變豎直彈簧5的剛度可以用來調(diào)節(jié)