一種風(fēng)洞小模型快速投放裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高超聲速風(fēng)洞試驗領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)洞小模型快速投放裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)外大多數(shù)高超聲速風(fēng)洞都配備有模型快速射入系統(tǒng)以供進行氣動熱試驗研究。這些模型快速射入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同、形式多樣，各有自己的特點。歸納起來大致可分為三類。第一類，利用彈性機械結(jié)構(gòu)把模型快速投射入流場中，此種方法結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、使用維護方便；第二類，利用專門驅(qū)動方式(如氣、液壓驅(qū)動，直線電機驅(qū)動等)快速插入模型，此方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價昂貴、維護費用高；第三類，利用攻角機構(gòu)送入模型，此種方式的弱點是送入速度不可能很快，模型預(yù)熱對測熱有很大影響。相比而言，彈性機械結(jié)構(gòu)快速投送模型的方案因其結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉，容易滿足風(fēng)洞測熱試驗所要求的模型在盡量短時間內(nèi)送入流場的條件，因此被廣泛應(yīng)用于國外許多高超聲速風(fēng)洞中。美國蘭利研究中心在1251A連續(xù)式高超聲速風(fēng)洞側(cè)壁上安裝有模型射入系統(tǒng)，可在風(fēng)洞運行中將模型快速射入氣流以進行氣動熱試驗。俄羅斯科學(xué)院理論與應(yīng)用力學(xué)所的T327A風(fēng)洞，AEDC的高超聲速B風(fēng)洞等都配備有此類模型投射機構(gòu)。上述風(fēng)洞上配備的測熱模型機械彈射系統(tǒng)的技術(shù)細節(jié)沒有公開，其具體結(jié)構(gòu)不清楚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種風(fēng)洞小模型快速投放裝置，本發(fā)明的裝置用于高超聲速風(fēng)洞模型氣動熱測量試驗中，能實現(xiàn)氣動熱試驗?zāi)Ｐ涂焖偎瓦M和減速定位。
[0004]本發(fā)明的風(fēng)洞小模型快速投放裝置采用強力卷彈簧驅(qū)動支桿彈入的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)模型的快速投送，模型投送后期采用機械夾持鉗結(jié)構(gòu)實現(xiàn)模型的快速減速和定位，使用電磁鐵帶動伸縮桿回縮解除支桿支撐限位，實現(xiàn)模型送進控制。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明的風(fēng)洞小模型快速投放裝置，其特點是，所述的投放裝置包括支桿、轉(zhuǎn)軸、卷彈簧、基座、電磁鐵安裝座、電磁鐵、伸縮桿、減速定位鉗、防轉(zhuǎn)動墊塊、矩形定位塊。其中，所述的基座由上部的圓柱桿和下部的平板構(gòu)成；其連接關(guān)系是，所述的支桿上端通過一圓柱孔安裝于轉(zhuǎn)軸前段上，實現(xiàn)支桿繞轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動。所述的卷彈簧內(nèi)端通過轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的卡槽安裝于轉(zhuǎn)軸上，外端通過螺栓緊固于支桿上；所述的轉(zhuǎn)軸兩端設(shè)置有緊固螺紋，兩端緊固螺紋的兩側(cè)均進行圓弧切邊，前端緊固螺紋上依次安裝有防轉(zhuǎn)動墊塊、螺母A，螺母A、防轉(zhuǎn)動墊塊用于限制支桿沿轉(zhuǎn)軸向前移動；在基座上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸安裝孔，安裝有支桿、卷彈簧的轉(zhuǎn)軸通過轉(zhuǎn)軸安裝孔配合安裝于基座上；所述的基座轉(zhuǎn)軸安裝孔后端設(shè)置有矩形孔，矩形孔中安裝有矩形定位塊，轉(zhuǎn)軸后端螺紋依次與矩形定位塊、螺母B連接，用于轉(zhuǎn)軸在基座上的防轉(zhuǎn)動緊固安裝；所述的電磁鐵安裝座、電磁鐵、伸縮桿分別通過螺栓安裝于基座下部的平板一側(cè)上，用于實現(xiàn)模型送進控制；所述的減速定位鉗通過螺栓安裝于基座下部的平板另一側(cè)上，用于實現(xiàn)模型投送后期的快速減速定位；所述的基座通過上部的圓柱桿安裝于風(fēng)洞壁面上；實驗過程中要投送的模型，以預(yù)置固定姿態(tài)通過螺栓緊固安裝于支桿的下部。
[0006]所述的電磁鐵通過螺栓緊固安裝于電磁鐵安裝座上，在電磁鐵安裝座設(shè)置有伸縮桿的運動導(dǎo)引孔；所述的伸縮桿的一端穿過運動導(dǎo)引孔與電磁鐵的閥芯通過螺栓連接，伸縮桿的另一端在伸出狀態(tài)下支撐水平放置的支桿；通過控制電磁鐵線圈的通電控制伸縮桿的縮回運動，解除支桿水平支撐限位，實現(xiàn)模型和支桿的送進功能。
[0007]在所述的支桿上端圓柱孔與轉(zhuǎn)軸前段配合處，增設(shè)一空心圓柱滾珠軸承，軸承外圈安裝于支桿上端圓柱孔內(nèi)，軸承內(nèi)圈安裝于轉(zhuǎn)軸上，用于減小支桿繞轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動摩擦。
[0008]本發(fā)明的風(fēng)洞小模型快速投放裝置工作過程為:在風(fēng)洞測熱試驗開始前，手動旋轉(zhuǎn)模型支桿到水平位置，使模型和支桿都處于流場外，抽出伸縮桿支撐住模型支桿。試驗過程中，在適當(dāng)時機對電磁鐵線圈進行通電，通過電磁力收回伸縮桿，模型和支桿在卷彈簧彈力作用下做旋轉(zhuǎn)加速運動，而后支桿進入減速定位鉗進行減速定位，實現(xiàn)測熱模型的快速送進和定位。
[0009]本發(fā)明的風(fēng)洞小模型快速投放裝置能可靠地實現(xiàn)高超聲速風(fēng)洞氣動熱試驗?zāi)Ｐ涂焖偎瓦M和減速定位。其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，具有模型送進速度快，定位精度高，模型送進后振動小等優(yōu)點。對于質(zhì)量約0.5公斤，速度約10米/秒的送入模型，本發(fā)明的風(fēng)洞小模型快速投放裝置可在0.2秒內(nèi)實現(xiàn)模型的快速送進定位。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的風(fēng)洞小模型快速投放裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的右視圖；
圖3為圖1的左視圖；
圖4為圖1的俯視圖；
圖5為圖2的A-A剖視圖；
圖6為本發(fā)明的裝置在試驗前模型收起狀態(tài)的示意圖；
圖7為本發(fā)明的裝置在試驗中模型投放到位狀態(tài)的示意圖；
圖中，1.模型 2.支桿 3.轉(zhuǎn)軸 4.卷彈簧 5.基座 6.電磁鐵安裝座7.電磁鐵 8.伸縮桿 9.減速定位鉗 10.螺栓A 11.螺母A 12.防轉(zhuǎn)動墊塊13.墊片 14.螺栓B 15.矩形定位塊 16.螺母B 17.螺栓C 18.螺栓D19.螺栓E 20.螺栓F 21.螺栓G 22.螺栓H 23.螺栓I 24.螺栓J。
[0011]
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進一步說明。
[0013]實施例1
圖1為本發(fā)明的風(fēng)洞小模型快速投放裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的右視圖，圖3為圖1的左視圖，圖4為圖1的俯視圖，圖5為圖2的A-A剖視圖。在圖1~圖5中，本發(fā)明的風(fēng)洞小模型快速投放裝置包括支桿2、轉(zhuǎn)軸3、卷彈簧4、基座5、電磁鐵安裝座6、電磁鐵7、伸縮桿8、減速定位鉗9、防轉(zhuǎn)動墊塊12、矩形定位塊15 ;其中，所述的基座5由上部的圓柱桿和下部的平板構(gòu)成；其連接關(guān)系是，所述的支桿2上端通過一圓柱孔安裝于轉(zhuǎn)軸3前段上，實現(xiàn)支桿2繞轉(zhuǎn)軸3的轉(zhuǎn)動；所述的卷彈簧4內(nèi)端通過轉(zhuǎn)軸3上設(shè)置的卡槽安裝于轉(zhuǎn)軸3上，外端通過螺栓緊固于支桿2上；所述的轉(zhuǎn)軸3兩端設(shè)置有緊固螺紋，兩端緊固螺紋的兩側(cè)均進行圓弧切邊，前端緊固螺紋上依次安裝有防轉(zhuǎn)動墊塊12、螺母All，螺母A