本發(fā)明涉及的是風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)備，具體涉及一種跨音速試驗(yàn)段削波壁板裝置。

背景技術(shù)：

跨音速風(fēng)洞中，試驗(yàn)段為半開半閉的通氣壁，外面有駐室，試驗(yàn)段中的部分流量進(jìn)入駐室，目的是解決產(chǎn)生跨音速流的幾個(gè)問題：風(fēng)洞堵塞、產(chǎn)生均勻的低超音速流動(dòng)、減少或消除亞音速洞壁干擾、減少或消除激波反射的影響。經(jīng)過試驗(yàn)和研究，若試驗(yàn)段采用開孔或開槽的通氣壁板，并且開的合適，這四個(gè)問題都可以解決。但不同的試驗(yàn)所要求的開孔或開槽的情況也不相同，這就需要針對(duì)不同的試驗(yàn)，改變壁板的透氣率。最初的辦法是更換壁板的方法實(shí)現(xiàn)，之后有了雙層壁板的設(shè)計(jì)，壁板上開孔，接觸流場(chǎng)的壁板不動(dòng)，外層壁板錯(cuò)動(dòng)，改變孔的通氣面積，從而改變整塊壁板的透氣率，但是一同改變，不能根據(jù)流場(chǎng)的各段分別調(diào)整。而且現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)存在串流，壁板產(chǎn)生噪音影響流場(chǎng)，錯(cuò)動(dòng)板移動(dòng)的精度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于以上不足之處，本發(fā)明提供一種跨音速試驗(yàn)段削波壁板裝置，能夠精細(xì)調(diào)節(jié)各區(qū)域的透氣率，以滿足不同的試驗(yàn)需求。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種試驗(yàn)段削波壁板裝置，包括壁板框架、內(nèi)層板、錯(cuò)動(dòng)板、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、錯(cuò)動(dòng)板位置反饋系統(tǒng)、壓緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；所述壁板框架包括縱肋和橫肋，縱肋表面高于橫肋表面，縱肋與橫肋通過焊接相連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括支撐軸、法蘭、電動(dòng)缸、耳座、擺臂、拉桿座和拉桿；耳座固定連接于壁板框架的橫肋上，電動(dòng)缸內(nèi)部集成伺服電機(jī)，電動(dòng)缸前端通過第一銷軸鉸接于擺臂上，電動(dòng)缸后端通過第二銷軸鉸接于耳座上，擺臂下端通過第四銷軸與拉桿相連接，拉桿通過第三銷軸鉸接于拉桿座上，拉桿座通過螺栓和銷、固定連接于錯(cuò)動(dòng)板上，支撐軸穿過擺臂中部，二者通過錐銷固定，螺母連接于錐銷小直徑端；支撐軸兩端設(shè)有法蘭，法蘭通過圓柱銷和螺釘固定連接于壁板框架的縱肋上；電動(dòng)缸輸出端伸出或收回，帶動(dòng)擺臂繞支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐軸通過拉桿拉動(dòng)拉桿座和錯(cuò)動(dòng)板一起移動(dòng)。

所述錯(cuò)動(dòng)板位置反饋系統(tǒng)包括光柵尺、讀數(shù)頭、讀數(shù)頭安裝座和基板；光柵尺固定連接于基板上，基板固定連接于錯(cuò)動(dòng)板上，讀數(shù)頭固定安裝于讀數(shù)頭安裝座上，讀數(shù)頭安裝座固定連接于壁板框架的縱肋上。

所述壓緊機(jī)構(gòu)包括端蓋、壓緊彈簧、L型固定座、套筒、軸承、壓板、承力軸、傳力臂和壓輪；所述L型固定座固定連接于壁板框架的縱肋側(cè)面上，承力軸固定連接于L型固定座一側(cè)，L型固定座另一側(cè)上開有圓孔，孔的軸線與承力軸的軸線垂直，圓孔內(nèi)安裝有套筒，套筒內(nèi)部底面為平面，套筒外部底面為球面，該球面與傳力臂上端相接觸，傳力臂為L(zhǎng)型，轉(zhuǎn)折處設(shè)有開孔，承力軸從孔內(nèi)穿過，傳力臂另一端安裝有軸承和壓輪，套筒內(nèi)部放置有壓緊彈簧，自然狀態(tài)下壓緊彈簧長(zhǎng)于套筒深度，端蓋固定連接于L型固定座，壓板固定連接于錯(cuò)動(dòng)板上。

所述內(nèi)層板為金屬板，其表面按規(guī)律分布圓孔，圓孔內(nèi)嵌有薄金屬片，內(nèi)層板通過螺釘固定連接于縱肋上。

所述錯(cuò)動(dòng)板通過壓緊機(jī)構(gòu)與內(nèi)層板緊密貼合，壁板框架與錯(cuò)動(dòng)板分布于內(nèi)層板同側(cè)，錯(cuò)動(dòng)板上分布有與內(nèi)層板相同的圓孔。

所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向座、擋圈、開口銷和導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱一端塞入內(nèi)層板指定孔內(nèi)，二者采用過盈配合，導(dǎo)向柱上端安裝有擋圈和開口銷，錯(cuò)動(dòng)板上開有凹槽，導(dǎo)向座安裝于錯(cuò)動(dòng)板的凹槽內(nèi)，錯(cuò)動(dòng)板通過導(dǎo)向座和導(dǎo)向柱在內(nèi)層板表面直線滑動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點(diǎn)是：

系統(tǒng)精度高，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配合高精度的位置反饋系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確控制錯(cuò)動(dòng)板的位置，精確控制不同區(qū)域的通氣面積，從而精確調(diào)整試驗(yàn)段內(nèi)的流場(chǎng)，以適應(yīng)不同Ma數(shù)、不同模型的試驗(yàn)，壁板具備降噪功能，壓緊機(jī)構(gòu)及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)輔助限定錯(cuò)動(dòng)板的移動(dòng)，錯(cuò)動(dòng)板的位移偏差能夠控制在0.1mm內(nèi)，能夠精準(zhǔn)滿足不同試驗(yàn)的削波要求。

附圖說明

圖1是削波壁板裝置的俯視圖；

圖2是削波壁板裝置的A-A剖視圖；

圖3是削波壁板裝置的B-B剖視圖；

圖4是削波壁板裝置的C-C剖視圖；

圖5是削波壁板裝置的D-D剖視圖；

圖6是削波壁板裝置的E-E剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)說明書附圖舉例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

實(shí)施例1

參見附圖1～6所示，一種試驗(yàn)段削波壁板裝置，包括壁板框架、內(nèi)層板28、錯(cuò)動(dòng)板29、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、錯(cuò)動(dòng)板位置反饋系統(tǒng)、壓緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；所述壁板框架包括縱肋4和橫肋6，縱肋4表面高于橫肋6表面，縱肋4與橫肋6通過焊接相連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括支撐軸1、法蘭2、電動(dòng)缸3、耳座5、擺臂7、拉桿座12和拉桿14；耳座5固定連接于壁板框架的橫肋6上，電動(dòng)缸3內(nèi)部集成伺服電機(jī)，電動(dòng)缸3前端通過第一銷軸8鉸接于擺臂7上，電動(dòng)缸3后端通過第二銷軸9鉸接于耳座5上，擺臂7下端通過第四銷軸15與拉桿14相連接，拉桿14通過第三銷軸13鉸接于拉桿座12上，拉桿座12通過螺栓10和銷11固定連接于錯(cuò)動(dòng)板29上，支撐軸1穿過擺臂7中部，二者通過錐銷33固定，螺母36連接于錐銷33小直徑端；支撐軸1兩端設(shè)有法蘭2，法蘭2通過圓柱銷34和螺釘35固定連接于壁板框架的縱肋4上，所有銷軸都通過擋圈31和開口銷32鎖止；電動(dòng)缸3輸出端伸出或收回，帶動(dòng)擺臂7繞支撐軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐軸1通過拉桿14拉動(dòng)拉桿座12和錯(cuò)動(dòng)板29一起移動(dòng)，從而改變錯(cuò)動(dòng)板29和內(nèi)層板28通孔的流通面積。

所述錯(cuò)動(dòng)板位置反饋系統(tǒng)包括光柵尺40、讀數(shù)頭41、讀數(shù)頭安裝座42和基板44；光柵尺40固定連接于基板44上，基板44固定連接于錯(cuò)動(dòng)板29上，讀數(shù)頭41固定安裝于讀數(shù)頭安裝座42上，讀數(shù)頭安裝座42固定連接于壁板框架的縱肋4上，錯(cuò)動(dòng)板29移動(dòng)時(shí)，光柵尺40和讀數(shù)頭41之間形成相對(duì)移動(dòng)，反饋錯(cuò)動(dòng)板29的準(zhǔn)確位置。

所述壓緊機(jī)構(gòu)包括端蓋17、壓緊彈簧18、L型固定座19、套筒20、軸承21、壓板23、承力軸24、傳力臂25和壓輪27；所述L型固定座19固定連接于壁板框架的縱肋4側(cè)面上，承力軸24固定連接于L型固定座19一側(cè)，L型固定座19另一側(cè)上開有圓孔，孔的軸線與承力軸24的軸線垂直，圓孔內(nèi)安裝有套筒20，套筒20內(nèi)部底面為平面，套筒20外部底面為球面，該球面與傳力臂25上端相接觸，傳力臂25為L(zhǎng)型，轉(zhuǎn)折處設(shè)有開孔，承力軸24從孔內(nèi)穿過，傳力臂25另一端安裝有軸承21和壓輪27，套筒20內(nèi)部放置有壓緊彈簧18，自然狀態(tài)下壓緊彈簧18長(zhǎng)于套筒20深度，端蓋17固定連接于L型固定座19，壓板23固定連接于錯(cuò)動(dòng)板29上。壓板23要有足夠的長(zhǎng)度，以確保錯(cuò)動(dòng)板29移動(dòng)范圍內(nèi)，壓輪27不會(huì)從壓板23上掉下去，壓緊彈簧18產(chǎn)生的力通過傳力臂25、壓輪27、壓板23傳遞到錯(cuò)動(dòng)板29上，使錯(cuò)動(dòng)板29與內(nèi)層板28緊密貼合。

所述內(nèi)層板28為表面按規(guī)律分布圓孔的金屬板，圓孔內(nèi)嵌有薄金屬片，內(nèi)層板28通過螺釘固定連接于縱肋4上。

所述錯(cuò)動(dòng)板29通過壓緊機(jī)構(gòu)與內(nèi)層板28緊密貼合，壁板框架與錯(cuò)動(dòng)板29分布于內(nèi)層板28同側(cè)，錯(cuò)動(dòng)板29上分布有與內(nèi)層板28相同的圓孔。

所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向座40、擋圈47、開口銷48和導(dǎo)向柱49，導(dǎo)向柱49一端塞入內(nèi)層板28指定孔內(nèi)，二者采用過盈配合，導(dǎo)向柱49上端安裝有起限位作用的擋圈47和開口銷48，錯(cuò)動(dòng)板29上開有凹槽，導(dǎo)向座40安裝于錯(cuò)動(dòng)板29的凹槽內(nèi)，錯(cuò)動(dòng)板29通過導(dǎo)向座40和導(dǎo)向柱49在內(nèi)層板28表面直線滑動(dòng)。

實(shí)施例2

本發(fā)明的工作過程及原理為：

風(fēng)洞試驗(yàn)開始后，氣流流過試驗(yàn)段，試驗(yàn)段內(nèi)外會(huì)有一定的壓差，當(dāng)壓差產(chǎn)生的力足以將錯(cuò)動(dòng)板29推離內(nèi)層板28時(shí)，均勻分布的一組壓緊機(jī)構(gòu)抵銷壓差產(chǎn)生的力，試驗(yàn)過程中，兩層板始終保持貼合狀態(tài)。內(nèi)層板28與錯(cuò)動(dòng)板29的孔全部或部分連通時(shí)，部分氣流流經(jīng)壁板上的孔進(jìn)入駐室，內(nèi)層板28孔內(nèi)所設(shè)的薄金屬片對(duì)氣流降噪。根據(jù)試驗(yàn)需求，控制相應(yīng)區(qū)域的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)，通過拉桿14拉動(dòng)拉桿座12和錯(cuò)動(dòng)板29，移動(dòng)錯(cuò)動(dòng)板29的位置，隨著錯(cuò)動(dòng)板29向上游或是下游移動(dòng)，孔的通氣面積逐漸減小，通氣面積能夠減少到零，壁板形成實(shí)壁。不同位置的錯(cuò)動(dòng)板29可單獨(dú)移動(dòng)，從而改變相應(yīng)位置的通氣面積。不同區(qū)域的通氣面積實(shí)時(shí)作高精度調(diào)節(jié)，更充分地滿足不同流速、模型角度等試驗(yàn)需求。位置反饋系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)反饋錯(cuò)動(dòng)板29的精確位置，并將信號(hào)傳遞給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，更精準(zhǔn)地校正錯(cuò)動(dòng)板29的位置，提升控制壁板通氣面積的精準(zhǔn)度，從而達(dá)到精確調(diào)控流場(chǎng)的目標(biāo)。