Устройство для определения аэродинамических характеристик транспортного средства и способ определения аэродинамических характеристик транспортного средства Советский патент 1993 года по МПК G01M9/00 

Изобретение относится к технике транспортного машиностроения и может быть использовано в отраслях народного хозяйства при создании автомобильного или железнодорожного транспорта.

Цель изобретения состоит в расширении экспериментальных возможностей путем определения распределенных по длине модели аэродинамических характеристик.

На фиг.1 представлена компоновка устройства для определения аэродинамических характеристик транспортного средства, реализующая предложенный способ определения аэродинамических характеристик транспортного средства; на фиг.2 - схема закрепления гидроцилиндра на хвостовой державке и соединения его с дополнительной державкой; на фиг.З - схема установки сервоприводов на корпусной секции в двух положениях под нагрузкой (б) и без нее (а); на .фиг.4 - схема установки выдвижных упоров на головной секции.

Устройство для определения аэродинамических характеристик транспортного средства содержит корпус 1 модели.-тензо- весы 2, хвостовую державку 3.

Корпус 1 модели выполнен в виде отдельных секций 4, 5 и 6, контактирующих между собой по направляющим цилиндрическим поверхностям 7. Внутри корпуса 1 на хвостовой державке 3 установлена дополнительная державка 8, торец 9 которой соединен со штоком 10 гидроцилиндра 11, закрепленного на хвостовой державке 3. Дополнительная державка 8 снабжена цилиндрической направляющей поверхностью 12, контактирующей с направляющей цилиндрической поверхностью 7 секции 6. На торцевой поверхности 13 секций 5 и 6 заподлицо установлены сервоприводы 14, штоки 15 Которых под нагрузкой контактируют с наружной цилиндрической поверхностью 16 дополнительной державки 8, а без нагрузки - с направляющей цилиндрической поверхностью 7 секций 5. Секция 4 установлена на тензовесах 2 и Снабжена расположенным между хвостовой 3 и дополнительной 8 державками, хвостовиком 17 с выдвижными упорами 18, контактирующими через отверстия 19 на цилиндрической поверхности 16 дополнительной державки 8 с секциями 5 после их присоединения к секции 4.

Определение аэродинамических характеристик транспортного средства на пред ложен ном устройстве по предложенному способу производится следующим образом.

Перед экспериментом на модели транспортного средства, установленной на тензовесах 2 в аэродинамической трубе,

отделяют секции 5 и 6 от секции 4, соединяют их вместе и устанавливают секцию 6 на направляющей цилиндрической поверхности 12 дополнительной державки 8. В этом положении шток 10 гидропривода 11 находится в крайнем правом положении. Сервоприводы 14 находятся под нагрузкой, а их штоки 15 контактируют с наружной цилиндрической поверхностью 16дополнительной

державки 8. Выдвижные упоры 18 находятся в исходном положении. Включают продувку устройства и определяют аэродинамические характеристики секции 4 модели, так как в исходном положении только она соединена с тензовесами 2. После определения аэродинамических характеристик секции 4 в процессе продувки подают команду на гидроцилиндр 11, шток ТО которого перемещает дополнительную державку 8 с установленными на ней секциями 5 и 6 до соприкосновения первой секции 5 с секцией 4. После этого подается команда на сервопривод этой первой секции 5, у которого штоки 15 из положения контакт с

наружной цилиндрической поверхностью 16 дополнительной державки 8 переходят в положение контакт с цилиндрической направляющей поверхностью 7 секции 4 и соединяют секцию 4 с первой секцией 5. После

этого с помощью гидропривода 11 отводят дополнительную державку 8 с оставшимися на ней секциями 5 и 6 в крайнее правое положение и производят регистрацию показаний тензовесов и определение аэродинамических характеристик секции 4 совместно с первой секцией 5. Такие измерения производят последовательно после присоединения всех секций 5 и 6 к секциям 4. Распределение по длине модели аэродинамических характеристик определяют по разности их интегральных величин, замеренных до присоединения и после присоединения к секции 4 каждой очередной секции 5 и 6.

в процессе наращивания на секции 4 секций 5 для исключения их прогиба подают команду на выдвижные упоры 18, которые . центрируют секции 5 относительно секции 4.

Применение предложенного способа определения аэродинамических характеристик транспортного средства и устройства для его осуществления позволяет определить с максимальной достоверностью распределенные по длине модели аэродинамические характеристики на более простой, по сравнению с дренированной моделью, на которой количество измеряемых точек достигает несколько тысяч, сократить количество продувок и время

подготовки к эксперименту, что приводит к существенной экономии материальных средств.

В соответствии с известным способом абсолютная достоверность аэродинамиче- ских характеристик достигается при совпадении электрического центра весов с центром давления модели, так как при этом замеренные аэродинамические характеристики не зависят от нормальной силы. При рассогласовании центра давления с электрическим центром весов достоверность уменьшается, так как в замеренную величину аэродинамических характеристик входит величина момента от нормальной силы, на которую необходимо корректировать аэродинамические характеристики модели. Чем больше рассогласование вышеуказанных центров, тем больше величина корректировки. Из этого положения вытека- ет необходимость приближения центра давления к центру электрических весов. В предложенном техническом решении электрический центр весов совпадает с центром давления полностью собранной модели (все секции состыкованы и соединены с закрепленной на весах секцией). Теперь, если на весах закреплена торцевая секция, ближайшая к электрическому центру весов, то ее замеренные аэродинамические характери- стики и всех последующих соединенных с ней секций будут замерены с большей достоверностью (из-за влияния момента нормальной силы), чем в том случае, когда на весах закреплена торцевая секция, более отдаленная от электрического центра весов. Хотя в первом и во втором случаях в замеренные величины аэродинамических характеристик вводятся поправки на величину момента от нормальной силы, но в первом случае точность этих поправок выше, чем во втором, так как величины этих поправок.оп- ределяемые экспериментально, в первом случае намного меньше, чем во втором.

Формула изобретения 1. Устройство для определение аэродинамических характеристик транспортного средства, содержащее основную хвостовую державку с тензовесамй, на которых уста- новлена модель транспортного средства.

содержащая корпус с центральным отверстием, отличающееся тем, что, с целью определения распределенных по длине модели аэродинамических характеристик, устройства снабжено дополнительной полой державкой, охватывающей основную державку, и механизмом ее осевого перемещения, а корпус модели выполнен в виде секций, контактирующих между собой по цилиндрическим направляющим и торцовым поверхностям, при этом головная секция соединена с тензовесамй У- снабжена полым хвостовиком, расположенным между основной и дополнительной державками с установленными на нем механизмами фиксации его через отверстия, выполненные в дополнительной державке, с остальными секциями, причем остальные секции размещены на дополнительной державке, при этом асе секции, кроме головной, снабжены механизмами фиксации их на дополнительной державке, с цилиндрическими направляющими предыдущих секций и между торцовыми поверхностями,

2. Устройство по п. 1,отличающее-, с я тем, что механизм перемещения дополнительной державки выполнен в виде гидроцилиндра, закрепленного на основной державке, шток которого соединен с торцом дополнительной державки.

3. Устройство по п.1. отличаю щ е е- с я тем, что механизм фиксации хвостовика секции, закрепленной на тензовесэх. с остальными секциями выполнен в виде выдвижных упоров.

4. Устройство по п. 1, о тличающее- с я тем. что механизмы фиксации, установленные в торцах секций, выполнены в виде сервоприводов.

5. Способ определения аэродинамических характеристик транспортного средства, основанный на определении с помощью тенэовесов усилий, действующих на модель при воздействии газового потока, по которым рассчитывают аэродинамические характеристики, о тличающийся тем.что при воздействии газового потока последовательно изменяют количество секций корпуса модели, соединенных с тензовесамй, и определяют усилия, действующие на эти секции.

00

ro о

N9 О CO

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к транспортному машиностроению. Целью изобретения является определение распределенных по длине модели аэродинамических характеристик. Для этого устройство снабжено дополнительной полой державкой 8, охватывающей основную державку 3, и механизмом ее осевого перемещения, а корпус 1 модели выполнен в виде секций 4, 5 и 6, контактирующих между собой по цилиндрическим направляющим 7 и торцевым поверхностям, при этом головная секция 4 соединена с тензовесами 2 и снабжена полым хвостовиком, расположенным между основной 3 и дополнительной 8 державками с установленными на нем механизмами фиксации его через отверстия, выполненные в дополнительной державке 8, с остальными секциями, причем остальные секции размещены на дополнительной державке 8, при этом все секции, кроме головной 4, снабжены механизмами фиксации их на дополнительной державке 8, с цилиндрическими направляющими 7 предыдущих секций и между торцевыми поверхностями. Кроме того, механизм перемещения дополнительной державки 8 выполнен в виде гидроцилиндра, закрепленного на основной державке 3, шток которого соединен с торцом дополнительной державки 8, механизм фиксации хвостовика секции, закрепленной на тензовесах 2, с остальными секциями выполнен в виде выдвижных упоров, а механизмы фиксации, установленные в торцах секций, выполнены в виде сервоприводов. Способ отличается тем, что при воздействии газового потока последовательно изменяют количество секций корпуса 1 модели, соединенных с тензовесами 2, и определяют усилия, действующие на эти секции. 2 с. и 3 з.п. ф-лы,4ия.; СО ю о КЗ Os 00 Ф0е1

фигЛ