一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺，包括試驗臺、軸距自動調節部分和輪距調節部分，試驗臺安裝在風洞試驗段地板上且籠罩在天平支撐上，軸距自動調節部分安裝在天平支撐下部，輪距調節部分安裝在天平支撐內；軸距自動調節部分包括軸距位移傳感器、齒輪齒條傳動裝置、驅動電機、軸距調節支撐及導向桿，軸距調節支撐固定在天平支撐底部，導向桿穿過軸距調節支撐后與天平浮動框連接，軸距調節支撐可沿導向桿軸向位移，軸距位移傳感器布置在軸距調節支撐上，軸距調節支撐通過齒輪齒條傳動機構與驅動電機連接。本發明可消除風洞試驗中因暴露在流場中的支撐對流程品質的干擾，且能夠滿足不同軸距、輪距車型的支撐。
【專利說明】
一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺
技術領域
[0001]本發明涉及一種汽車風洞試驗平臺，具體涉及一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺。
【背景技術】
[0002]汽車風洞是汽車空氣動力學研究的一種試驗設備，現有技術當使用實車或大比例模型進行風洞試驗時，由于傳統風洞試驗支撐的特點，暴露在流場中的試驗支撐裝置對試驗段流場品質影響較大且存在較大的氣動噪聲;此外，由于車型不同，軸距、輪距不同，對于軸距、輪距的支撐采取手動調節費時費力，且難以滿足實車風洞試驗的適用性以及試驗效率要求。

【發明內容】

[0003]為了解決現有技術存在的以上問題，本發明提供一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0005]—種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺，包括試驗臺、軸距自動調節部分和輪距調節部分，所述試驗臺安裝在風洞試驗段地板上且籠罩在天平支撐上，所述軸距自動調節部分安裝在天平支撐底部，所述輪距調節部分安裝在天平支撐內；所述試驗臺包括試驗臺架、試驗臺面，試驗臺架固定在風洞試驗段地板上，試驗臺面固定于試驗臺架上方且完全覆蓋試驗臺架，試驗臺面上加工有用于放置試驗車輛車輪的開口。
[0006]進一步地，所述試驗臺還包括導流裝置，導流裝置設置在試驗臺架前端并位于試驗臺面下方，導流裝置位于風洞試驗段最前方且橫跨整個風洞出風口。
[0007]進一步地，所述試驗臺架通過減振吸能裝置及固定裝置固定在風洞試驗段地板上。
[0008]進一步地，所述軸距自動調節部分包括軸距位移傳感器、齒輪齒條傳動裝置、驅動電機、軸距調節支撐及導向桿，軸距調節支撐固定在天平支撐底部，導向桿穿過軸距調節支撐后固定在所述試驗臺架上且軸距調節支撐可沿導向桿軸向位移，軸距位移傳感器布置在軸距調節支撐上，軸距調節支撐通過齒輪齒條傳動機構與驅動電機連接。
[0009]進一步地，所述齒輪齒條傳動裝置的齒條軸向安裝在所述軸距調節支撐上，齒輪齒條傳動裝置的齒輪通過減速增扭裝置與驅動電機輸出端相連。
[0010]進一步地，所述輪距調節部分包括滑軌、機械鎖止裝置、車輪支撐塊，所述滑軌安裝在天平支撐內，滑軌上標有刻度且刻度相對于風洞中心線呈對稱布置。車輪支撐塊嵌套在滑軌之上且可沿滑軌滑動，機械鎖止裝置用于將車輪支撐塊鎖止在滑軌上。
[0011]本發明的有益效果在于:
[0012]本發明通過搭建平臺將天平支撐覆蓋在實驗臺下，可以極大程度消除風洞試驗中因為暴露在流場中的支撐對流程品質的干擾，極大程度的降低試驗噪音，可極大程度的消除汽車噪聲試驗時外界噪聲源對試驗的影響，并且能為工作人員提供舒適的試驗環境。
[0013]平臺前部設有導流裝置可改善試驗段流場品質，降低風噪，試驗臺架與天平地板通過減振吸能裝置連接，可進一步降低試驗支撐振動及噪聲。
[0014]采用自動調節裝置，通過電機驅動可實現自動調節天平支撐，，以滿足不同軸距車型的支撐，省時高效，精度高，結合傳感器技術，可根據試驗車型的不同方便調節支撐軸距，極大程度節省人力、物力。
[0015]輪距的調節依據導軌刻度可實現快速的精確調節，并具有機械鎖止等安全保護措施，實驗過程比較安全。
[0016]本試驗平臺具有較高的適用性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明結構示意圖。
[0018]圖2為本發明所述試驗臺結構示意圖。
[0019]圖3為本發明所述軸距自動調節部分及輪距調節部分結構示意圖。
[0020]圖4為本發明自動調節控制部分工作流程。
[0021 ]圖5為本發明所述軸距自動調節部分局部視圖。
[0022]圖6為本發明所述試驗臺面結構示意圖。
[0023]圖中:
[0024]I導流裝置，2試驗臺架，3天平支撐，3.1右支撐，3.2左支撐，4機械鎖止裝置，5導向桿，6車輪支撐塊，7驅動電機，8齒輪齒條傳動裝置，8.1齒輪，8.2齒條，9固定螺栓，10軸距位移傳感器，11軸距調節支撐，12滑軌，13減速增扭裝置，14試驗臺面，15開口
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖詳細介紹本發明的技術方案:
[0026]汽車風洞試驗裝置包括風洞洞體、動力系統、控制系統、測試系統、測力天平和風洞試驗平臺，測力天平中設有天平浮動框和兩個天平支撐，本發明提供一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺，由試驗臺、軸距自動調節部分和輪距調節部分組成。試驗臺安裝在風洞試驗段地板上且籠罩在天平支撐上;軸距自動調節部分安裝在天平支撐底部，用于調節兩個天平支撐沿車輛軸向的間距以適應不同軸距的試驗車輛;輪距調節部分安裝在天平支撐內，使試驗平臺還能適應不同輪距的試驗車輛。
[0027]所述試驗臺包括試驗臺架2、試驗臺面14、固定裝置、導流裝置1、減振吸能裝置，將試驗臺可靠地固定于風洞試驗段地板之上并籠罩天平支撐3，使試驗臺頂面與車輪相切，并可降低風噪以及試驗臺振動，改善試驗段流場品質。
[0028]如圖1所示，所述試驗臺架2主要作用是支撐試驗臺面14，籠罩天平支撐3，并能夠提供足夠的強度、剛度支撐。試驗臺架2通過減振吸能裝置及固定裝置固定在風洞試驗段地板上。減振吸能裝置由橡膠材料加工制成，其上布置有與固定裝置配合的安裝孔，使減振吸能裝置通過固定裝置連接在試驗臺架2以及風洞試驗段地板之間。減振吸能裝置可充分吸收試驗臺架2的振動，減小臺架振動對風洞試驗的干擾，需保證其連接強度與連接剛度，以保證降噪吸振的效果，并且骨架結構強度剛度大，具有較高的安全系數。
[0029]如圖1、圖6所示，所述試驗臺面14固定于試驗臺架2上方，且完全覆蓋試驗臺架2，所述試驗臺面14表面光滑處理，周邊采用圓角過渡處理，中間部分根據實際試驗車型不同，加工有匹配的開口 15用于放置試驗車輛的車輪，使車輪與安裝在天平支撐3上的車輪支撐塊6完全接觸，完成天平測力。試驗臺面14頂面與車輪支撐塊6頂面處于同一水平面，使該水平面與試驗車輛車輪相切，可降低風噪音，滿足試驗的相似性原理要求。
[0030]如圖2所示，所述導流裝置I，長度為3500mm，高度為100mm，呈圓弧狀，設置在試驗臺架2前端并位于試驗臺面14之下，導流裝置I位于風洞試驗段最前方，橫跨整個風洞出風口。需保證導流裝置I曲面加工的精度，以保證導流與降噪效果。
[0031]如圖2、圖5所示，所述軸距自動調節部分由軸距位移傳感器10、齒輪齒條傳動裝置
8、驅動電機7(功率不小于1KW)、減速增扭裝置13、軸距調節支撐11、導向桿5組成，最終的目的是根據試驗車型的不同，能夠實現軸距支撐的自動調節。
[0032]軸距調節支撐11固定在天平支撐3底部，導向桿5穿過軸距調節支撐11后沿垂直車軸方向固定在天平浮動框上且軸距調節支撐11可沿導向桿5軸向位移，軸距位移傳感器10(數量為2對)布置在軸距調節支撐11上，齒輪齒條傳動裝置8通過減速增扭裝置13與驅動電機7輸出端相連，起軸距調節作用，驅動電機7帶動齒輪8.1轉動，齒條8.2軸向安裝在軸距調節支撐11上，帶動軸距調節支撐11沿導向桿5軸向運動。針對不同的試驗車型，可以快速的自動調節軸距，達到滿足軸距要求的支撐自動調節的試驗目的。
[0033]如圖4所示，軸距自動調節部分的控制系統包括信號傳遞系統和控制器，軸距位移傳感器10通過信號發射系統實時的將軸距調節支撐11的位移信號通過信號傳遞系統傳給控制器，控制器可換算出軸距位移并根據軸距位移控制驅動電機轉動。準備試驗時，首先讀取當前的實時軸距LI，假設試驗車軸距為L，gL>Ll，即需加大當前軸距LI，控制器控制驅動電機轉動方向為正向，增大當前軸距LI，需要增大的距離D = L-Ll,則控制器計算出驅動電機轉動時間t = D/(C.r)，其中，C為齒輪分度圓周長，r為驅動電機經減速增扭裝置調節后的輸出軸轉速，調節完成后，驅動電機停止工作，此時，L1=L，即車輪支撐塊6之間的距離等于汽車軸距匕若1^<1^1，改變驅動電機轉動方向為反向，減小當前軸距LI，驅動電機轉動時間t = D/(Or)，調節完成后，驅動電機停止工作。若L = Ll時，不需要調節。
[0034]如圖1、圖3所示，所述輪距調節部分主要由滑軌12(數量為2)、機械鎖止裝置4(數量為4)、車輪支撐塊6(數量為4)組成，以達到輪距支撐的精確簡易調節。所述滑軌12主要作用是為車輪支撐塊6提供位移支撐，滑軌12布置于天平支撐3內，滑軌12上標有刻度且刻度相對于風洞中心線呈對稱布置。車輪支撐塊6嵌套在滑軌12之上且可沿滑軌12滑動，試驗準備時，根據具體試驗車型的輪距數據L2，調節每個車輪支撐塊6的刻度距中心位置L2/2，調節完畢后采用機械鎖止裝置4鎖止，從而完成輪距的精確快速調節。
【主權項】
1.一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺，其特征在于，包括試驗臺、軸距自動調節部分和輪距調節部分，所述試驗臺安裝在風洞試驗段地板上且籠罩在天平支撐上，所述軸距自動調節部分安裝在天平支撐底部，所述輪距調節部分安裝在天平支撐內；所述試驗臺包括試驗臺架、試驗臺面，試驗臺架固定在風洞試驗段地板上，試驗臺面固定于試驗臺架上方且完全覆蓋試驗臺架，試驗臺面上加工有用于放置試驗車輛車輪的開口。2.如權利要求1所述的一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺，其特征在于，所述試驗臺還包括導流裝置，導流裝置設置在試驗臺架前端并位于試驗臺面下方，導流裝置位于風洞試驗段最前方且橫跨整個風洞出風口。3.如權利要求1所述的一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺，其特征在于，所述試驗臺架通過減振吸能裝置及固定裝置固定在風洞試驗段地板上。4.如權利要求1所述的一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺，其特征在于，所述軸距自動調節部分包括軸距位移傳感器、齒輪齒條傳動裝置、驅動電機、軸距調節支撐及導向桿，軸距調節支撐固定在天平支撐底部，導向桿穿過軸距調節支撐后固定在天平浮動框上，且軸距調節支撐可沿導向桿軸向位移，軸距位移傳感器布置在軸距調節支撐上，軸距調節支撐通過齒輪齒條傳動機構與驅動電機連接。5.如權利要求4所述的一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺，其特征在于，所述齒輪齒條傳動裝置的齒條軸向安裝在所述軸距調節支撐上，齒輪齒條傳動裝置的齒輪通過減速增扭裝置與驅動電機輸出端相連。6.如權利要求1所述的一種可消除干擾的自動可調式汽車風洞試驗平臺，其特征在于，所述輪距調節部分包括滑軌、機械鎖止裝置、車輪支撐塊，所述滑軌安裝在天平支撐內，滑軌上標有刻度且刻度相對于風洞中心線呈對稱布置。車輪支撐塊嵌套在滑軌之上且可沿滑軌滑動，機械鎖止裝置用于將車輪支撐塊鎖止在滑軌上。
【文檔編號】G01M17/007GK105953999SQ201610429687
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月16日
【發明人】于旭濤, 胡興軍, 郭鵬, 王靖宇, 劉宇堃, 杜瑋, 薛超坦, 曹杰汛, 李冠群, 翁楨, 金鈴, 辛俐, 惠政
【申請人】吉林大學