邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置，包括升降平臺，固定在升降平臺上表面的粗糙元，連接在升降平臺下表面的升降組件，該升降組件由減速機及電機、連接減速機的換向器以及連接換向器的升降機組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型在啟動電機之后能夠?qū)崿F(xiàn)螺旋升降機的同步運動，且定位精確，達到粗糙元整體連續(xù)運動的目的，可以實現(xiàn)粗糙元的連續(xù)自動升降，能夠快速、精確控制，高效、廣泛、準(zhǔn)確地模擬各種不同地貌的流場。
【專利說明】邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種邊界層風(fēng)洞中模擬大氣邊界層的被動模擬裝，尤其是涉及一種邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置，能夠高效、廣泛、準(zhǔn)確地模擬各種不同地貌的流場。
【背景技術(shù)】
[0002]在風(fēng)洞中進行風(fēng)工程試驗時，速度邊界層的模擬主要包括風(fēng)速廓線和湍流結(jié)構(gòu)的模擬。模擬方法可分為人工形成法和自然形成法。自然形成法是風(fēng)洞試驗段中利用粗糙表面自然發(fā)展生成湍流邊界層，模擬比較真實，但是，這種方法要求風(fēng)洞有很長的試驗段，因此，一般采用人工形成法。
[0003]人工方法按照有無控制部件可以分為被動方法和主動方法兩大類。主動模擬包括可控制運動機構(gòu)，例如振動翼柵、變頻調(diào)速風(fēng)機陣列等，成本較高。被動模擬是利用擋板、尖劈和粗糙元等組合模擬不同地貌特征的平均風(fēng)速和湍流度剖面，其中，尖劈的作用最明顯，其大小、形狀及數(shù)量對流場有較大影響，特別是對較高處的流場。擋板對增加湍流度作用十分明顯，但擋板過高時，影響平均風(fēng)速剖面的模擬，擋板高度過低則作用不明顯。分布粗糙元對風(fēng)速剖面的形成有較大影響，尖劈和擋板確定后，調(diào)整粗糙元大小和分布密度可得到欲模擬的風(fēng)速剖面，但其影響的高度范圍有限，只能增加流場下部的湍流度，對上部流場影響較小。
[0004]一般情況下模擬不同的地貌特征，采用尖劈、粗糙元的被動模擬方法需要人工調(diào)整尖劈、粗糙元的數(shù)量和布置形式，調(diào)整難度大，且精確性較差。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能夠使粗糙元高度自動連續(xù)變化，減少人工調(diào)整、試湊的工作量，提高對于不同地貌流場模擬的效率與精確性的邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置，包括:
[0008]升降平臺，
[0009]固定在升降平臺上表面的粗糙元；
[0010]連接在升降平臺下表面的升降組件，該升降組件由減速機及電機、連接減速機的換向器以及連接換向器的升降機組成。
[0011]所述的換向器設(shè)有三個，所述的減速機及電機經(jīng)梅花聯(lián)軸器與設(shè)置在中間的換向器連接，該換向器兩端分別通過柏森可伸縮萬向聯(lián)軸器與兩側(cè)的換向器連接，
[0012]所述的升降機設(shè)有四個，分別與兩側(cè)的換向器連接，換向器的輸出軸通過梅花聯(lián)軸器與一升降機連接，該升降機通過軸承經(jīng)柏森可伸縮萬向聯(lián)軸器與另一升降機連接。
[0013]所述的升降組件呈對稱的半框形結(jié)構(gòu)，減速機及電機與四個升降機形成一拖四形式的升降組件。[0014]所述的粗糙元經(jīng)連接板及螺釘連接在升降平臺的上表面。
[0015]所述的粗糙元根據(jù)不同的風(fēng)洞試驗布置連接在升降平臺的上表面。
[0016]所述的升降機的頂部經(jīng)銷軸與升降平臺連接。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型在啟動電機之后能夠?qū)崿F(xiàn)螺旋升降機的同步運動，且定位精確，達到粗糙元整體連續(xù)運動的目的，可以實現(xiàn)粗糙元的連續(xù)自動升降，能夠快速、精確控制，高效、廣泛、準(zhǔn)確地模擬各種不同地貌的流場。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖3為圖2中A-A面的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為圖2中I處的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為圖2中II處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中，I為粗糙元，2為升降平臺，3為升降機墊板，4為升降機，5為軸承，6為軸承墊板，7為L型腳座，8為減速機，9為電機，10為柏森可伸縮萬向聯(lián)軸器，11為梅花聯(lián)軸器，12為換向器，13為螺釘，14為連接板，15為螺栓，16為連接支座，17為開口銷，18為銷軸。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明。
[0025]實施例
[0026]邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，包括升降平臺2、固定在升降平臺2上表面的粗糙元I以及連接在升降平臺2下表面的升降組件。
[0027]升降組件的結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要包括升降機4、換向器12、減速機8及電機9，換向器12設(shè)有三個，減速機8及電機9前端設(shè)置有L型腳座7，并經(jīng)梅花聯(lián)軸器11與設(shè)置在中間的換向器12連接，該換向器12的兩端分別通過柏森可伸縮萬向聯(lián)軸器10與兩側(cè)的換向器12連接。升降機4設(shè)有四個，并設(shè)有升降機墊板3，升降機4呈對稱分布，分別與兩側(cè)的換向器12連接，換向器12的輸出軸通過梅花聯(lián)軸器11與一升降機4連接，該升降機4通過軸承5經(jīng)柏森可伸縮萬向聯(lián)軸器10與另一升降機4連接，為了保護軸承5，在軸承5上還設(shè)置有軸承墊板6。通過上述結(jié)構(gòu)，升降組件呈對稱的半框形結(jié)構(gòu)，減速機8及電機9帶動四個升降機4運動形成一拖四形式的升降組件，能夠保證四臺升降機4的同步性與升降平臺的精確性。升降機4的頂部經(jīng)螺栓15，連接支座16，開口銷17，銷軸18與升降平臺2連接，如圖5所示。粗糙元I經(jīng)連接板14及螺釘13連接在升降平臺2的上表面，如圖4所示，粗糙元I可以根據(jù)不同的風(fēng)洞試驗布置連接在升降平臺2的上表面。
[0028]本實用新型在升降平臺2下設(shè)置升降機構(gòu)，該機構(gòu)是由一系列升降機4組成的同步升降平臺，粗糙元I固定在該升降平臺2之上，能夠跟隨其連續(xù)并精確地上下運動。升降機4采用對稱加串聯(lián)設(shè)置的形式，利用單臺電機9驅(qū)動，通過多臺換向器12、柏森可伸縮萬向聯(lián)軸器10等裝置的連接，實現(xiàn)一系列螺旋升降機的同步運動。
【權(quán)利要求】
1.邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置，其特征在于，該裝置包括: 升降平臺； 固定在升降平臺上表面的粗糙元； 連接在升降平臺下表面的升降組件，該升降組件由減速機及電機、連接減速機的換向器以及連接換向器的升降機組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置，其特征在于， 所述的換向器設(shè)有三個，所述的減速機及電機經(jīng)梅花聯(lián)軸器與設(shè)置在中間的換向器連接，該換向器兩端分別通過柏森可伸縮萬向聯(lián)軸器與兩側(cè)的換向器連接， 所述的升降機設(shè)有四個，分別與兩側(cè)的換向器連接，換向器的輸出軸通過梅花聯(lián)軸器與一升降機連接，該升降機通過軸承經(jīng)柏森可伸縮萬向聯(lián)軸器與另一升降機連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置，其特征在于，所述的升降組件呈對稱的半框形結(jié)構(gòu)，減速機及電機與四個升降機形成一拖四形式的升降組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置，其特征在于，所述的粗糙元經(jīng)連接板及螺釘連接在升降平臺的上表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置，其特征在于，所述的粗糙元根據(jù)不同的風(fēng)洞試驗布置連接在升降平臺的上表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊界層風(fēng)洞自動升降粗糙元裝置，其特征在于，所述的升降機的頂部經(jīng)銷軸與升降平臺連接。
【文檔編號】G01M9/04GK203376138SQ201320269345
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】馬寧, 陳作鋼, 任澤斌 申請人:上海交通大學(xué), 中國空氣動力研究與發(fā)展中心設(shè)備設(shè)計及測試技術(shù)研究所