專利名稱：工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型高度控制機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種風(fēng)洞試驗(yàn)的高度控制機(jī)構(gòu)，用于控制風(fēng)洞模型的豎直狀態(tài)。
背景技術(shù)：
風(fēng)洞模型狀態(tài)控制裝置時(shí)ー種獲得氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)的專用試驗(yàn)設(shè)備，氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)是結(jié)構(gòu)自激カ的ー種模型。橋梁、機(jī)翼等領(lǐng)域的風(fēng)致振動(dòng)，特別是顫振和抖振，是威脅橋梁的結(jié)構(gòu)安全最大因素之一。在風(fēng)致振動(dòng)中，顫振是最危險(xiǎn)的一種振動(dòng)形式，顫振現(xiàn)象是ー種典型的氣動(dòng)彈性失穩(wěn)現(xiàn)象，所有的氣動(dòng)彈性失穩(wěn)現(xiàn)象都是由作用在結(jié)構(gòu)上的自激カ引起的，因此正確描述作用在結(jié)構(gòu)上的自激カ是研究一切氣動(dòng)彈性是問現(xiàn)象的前提和關(guān)鍵。高度控制機(jī)構(gòu)是風(fēng)洞模型狀態(tài)控制裝置的重要組成部分，用于控制風(fēng)洞模型的豎直狀態(tài)。常見的控制機(jī)構(gòu)以下幾種齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)等。這些機(jī)構(gòu)的及控制方式有以下缺點(diǎn)豎直狀態(tài)的控制不精確、振動(dòng)頻率范圍小、傳動(dòng)不精確、只能實(shí)現(xiàn)簡諧運(yùn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供ー控制模型豎直狀態(tài)的高度控制機(jī)構(gòu)。結(jié)合圖1至圖4可看出，控制裝置主要由底座600、對(duì)稱設(shè)置在底座兩端的模型支承立座組成。由于兩端的模型支承立座的対稱性，以下涉及高度控制的敘述均對(duì)右邊模型支承座模型支承立座展開。本實(shí)用新型的目的是通過如下的手段實(shí)現(xiàn)的。工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型高度控制機(jī)構(gòu)，在由伺服電機(jī)210、聯(lián)軸器220、絲桿230、絲桿法蘭240及絲桿支撐裝置250和角度控制機(jī)構(gòu)100組成的風(fēng)洞模型實(shí)驗(yàn)裝置上控制模型的位置高度，以實(shí)現(xiàn)模型的耦合運(yùn)動(dòng)；所述工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型高度控制機(jī)構(gòu)的構(gòu)成為伺服電機(jī)210固定在立架510上，通過聯(lián)軸器220與絲桿230相連，絲桿230通過絲桿支撐裝置250固定在立架510上，并穿過立座滑動(dòng)板540的絲桿孔，絲桿的一端頭通過絲桿法蘭240與立座滑動(dòng)板540聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)立座滑動(dòng)板540在垂直方向的上下運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型采用伺服電機(jī)作為動(dòng)カ源，通過絲桿傳動(dòng)，將電機(jī)輸出的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成絲桿法蘭豎直運(yùn)動(dòng)。通過程序控制，可以實(shí)現(xiàn)多種振動(dòng)，包括隨機(jī)振動(dòng)。本實(shí)用新型應(yīng)用在風(fēng)洞模型狀態(tài)控制裝置上，具有控制行程大、控制頻率范圍廣、傳動(dòng)精密、能實(shí)現(xiàn)隨機(jī)振動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

圖1 :工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型狀態(tài)控制裝置的主視圖。圖2 :工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型狀態(tài)控制裝置的主視圖(右部)。圖3 :工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型高度控制機(jī)構(gòu)主視圖。[0013]圖4 :工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型高度控制機(jī)構(gòu)軸測圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說明。由圖1可看到，高度控制機(jī)構(gòu)與角度控制機(jī)構(gòu)通過絲桿法蘭240相連，這樣就實(shí)現(xiàn)了耦合振動(dòng)。工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型高度控制機(jī)構(gòu)的構(gòu)成為伺服電機(jī)210固定在立架510上，通過聯(lián)軸器220與絲桿230相連，絲桿230穿過立座滑動(dòng)板540的絲桿孔，絲桿的一端頭通過絲桿法蘭240與立座滑動(dòng)板540聯(lián)接，工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型高度控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)立座滑動(dòng)板540在垂直方向的上下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)模型的耦合振動(dòng)。采用高精密絲桿傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精密無間隙傳動(dòng)。立座滑動(dòng)板540與絲桿法蘭連接，一方面作為角度控制機(jī)構(gòu)100的支撐，另一方面作為高度控制的直接輸出端(即豎向振動(dòng)輸出)。這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本實(shí)用新型的原理，應(yīng)被理解為實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。凡是根據(jù)上述描述做出各種可能的等同替換或改變，均被認(rèn)為屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型高度控制機(jī)構(gòu)，在由伺服電機(jī)(210)、聯(lián)軸器(220)、絲桿(230)、絲桿法蘭(240)及絲桿支撐裝置(250)和角度控制機(jī)構(gòu)(100)組成的風(fēng)洞模型實(shí)驗(yàn)裝置上控制模型的位置高度以實(shí)現(xiàn)模型的耦合運(yùn)動(dòng)；其特征在于，所述工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型高度控制機(jī)構(gòu)的構(gòu)成為伺服電機(jī)(210)固定在立架(510)上，通過聯(lián)軸器(220)與絲桿(230)相連，絲桿(230)通過絲桿支撐裝置(250)固定在立架(510)上，并穿過立座滑動(dòng)板(540)的絲桿孔，絲桿的一端頭通過絲桿法蘭(240)與立座滑動(dòng)板(540)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)立座滑動(dòng)板(540)在垂直方向的上下運(yùn)動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型高度控制機(jī)構(gòu)，主要由伺服電機(jī)210、聯(lián)軸器220、絲桿230、絲桿法蘭240及絲桿支撐裝置250組成，立座滑動(dòng)板540為角度控制機(jī)構(gòu)100的支撐板，并且與高度控制機(jī)構(gòu)相連，以實(shí)現(xiàn)模型的耦合運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型應(yīng)用在風(fēng)洞模型狀態(tài)控制裝置上，具有控制行程大、控制頻率范圍廣、傳動(dòng)精密、能實(shí)現(xiàn)隨機(jī)振動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M9/04GK202870497SQ20122049119
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者黃松和, 王 琦, 汪永元, 孫延國, 翟守才, 馬存明 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)