Подвеска модели в аэродинамической трубе Компоненты аэродинамических сил и Моментов Подвеска модели в аэродинамической трубе
Компоненты аэродинамических сил и Моментов
Подвеска модели в аэродинамической трубе
Расширенный поиск
    

Аэродинамические весы

  [Раздел: Аэродинамика автомобиля / Дата: 27.11.11 23:25]

 

Силы и моменты, действующие на модели в аэродинамических трубах, замеряют специальными (аэродинамическими) весами, отличающимися от обычных тем, что они измеряют силы, направление и точки приложения равнодействующей которых неизвестны. Весы устроены по принципу независимого измерения каждого компонента. По числу измеряемых компонентов весы делят на одно-, двух-, трех-, четырех- и шестикомпонентные. В число измеряемых компонентов могут входить силы Рх, Ру, Рz и моменты Мх, Му, Мz, зная которые можно рассчитать величины моментов относительно осей, проходящих через произвольно заданную точку автомобиля.

Современные аэродинамические весы позволяют одновременно измерять все компоненты и быстро заменять испытуемые модели, так как имеют два или даже три комплекта весовых механизмов. От конструкции аэродинамических весов зависит система координат, в которой можно определять силы и моменты. Если модель поворачивается относительно весовых механизмов, то замеры проводят в скоростной (поточной) системе координат. Если же поворот осуществляется вместе с весами, то пользуются связанной системой.

Принципиальная схема устройства трехкомпонентных аэродинамических весов, предназначенных для решения плоской задачи и определяющих лобовую и подъемную силы и опрокидывающий момент (момент тангажа), показана на рис. 54.

Компоненты аэродинамических сил и Моментов

Рис. 54. Принципиальная схема устройства трехкомпонентных аэродинамических весов

Подвеска модели в аэродинамической трубе

Рис. 55. Схема шестикомпонентных механических весов

Шестикомпонентные весы замеряют силы по трем осям и моменты относительно этих осей. На рис. 55 показана схема шестикомпонентных механических аэродинамических весов с проволочным подвесом модели, смонтированных в трубе, установленной в Казанском авиационном институте. Модель подвешивают в рабочей части трубы при помощи проволочной подвески так, как показано на рис. 55. При устройстве весов был использован принцип уравновешивания модели при нарушении ее равновесия в результате действия аэродинамических сил и моментов. Нагружая чашки весов силами Рх, Ру, Pz и моментами Мх, Мz, модель приводят в исходное положение равновесия. Передачу усилий от модели на рычаги весов осуществляют механические связи.

Компоненты аэродинамических сил и Моментов

Рис. 56. Шестикомпонентные автоматические аэродинамические весы

При последовательном включении весовых механизмов замеряют силы Рх, Ру и Рz и моменты Мх и Mz, а величину момента Му определяют подсчетом.

Модель к весам подвешивают обычно в перевернутом виде, чтобы положительное значение подъемной силы было направлено вниз. Крепят модель в трех точках. Две передние точки крепления выполнены в виде державок, закрепленных в передней части модели, а задняя точка крепления расположена по оси симметрии модели. Натяжение элементов подвески осуществляется контргрузами К1, К2, К3 и K4. Угол натекания воздушного потока (поворот модели в горизонтальной плоскости) изменяют поворотом весов вместе с моделью на поворотном круге. Возможно также изменение угла атаки специальным регулирующим устройством.

Труба, установленная в институте механики МГУ, снабжена шестикомпонентными автоматическими весами (рис. 56). Подвеска модели комбинированная, т. е. состоит из обтекаемых лент и закрытых обтекателями стержней. Модель крепят к весам в точках А, В и С.

Подвеска модели в аэродинамической трубе

'Рис. 57. Схема уравновешивания рычажных весов


Траверса Т1 соединена с точками А и В крепления передней части модели через растяжки в точках D и Е, а с неподвижными креплениями в точках F и Н. Все ленты предварительно натягивают контргрузами К1, K1', К2, К2' и К3.

Сумма сил, действующих на тяги AD и BE, равна сумме вертикальных сил, действующих на траверсу T1. Силу Рх измеряют при помощи рычагов R1, R2 и R3, а сила Pz воспринимается тягами JI1, JI2, Л3 и Л4, расположенными вертикально. Часть силы Pz, действующей в узле А, воспринимается траверсой Т2, которая, кроме того, полностью воспринимает силу Ру.

Момент Mz измеряют при помощи рычага R4, как момент вертикальных сил, действующих на траверсу T1. Рычаги R5, R6 и R7 служат для измерения силы Pz и момента Мх. Действующая через тягу Л4 сила пропорциональна моменту Му и передается весовому механизму через рычаги R8 и R9.

Уравновешивание в рассматриваемых весах (рис. 57) осуществляется следующим образом. От тяги подвески усилие передается на рычажные весы. Отклоняясь, рычаг 3 весов замыкает верхние или нижние контакты 6, что заставляет электродвигатель 2 весов вращаться в ту или иную сторону. Ротор электродвигателя связан с червяком 5, вращение которого вызывает движение грузика 4 до тех пор, пока под влиянием этого перемещения контакты не разомкнутся, а следовательно, разомкнут цепь 1—7 питания электродвигателя и прекратят движение червяка. Положение грузика определит искомую нагрузку. В случае нарушения равновесия рычаг червяка вновь замкнет верхние или нижние контакты и электродвигатель, вращая червяк, вновь заставит грузик переместиться до размыкания контактов. При нажатии кнопки на пульте управления на ленте цифропечатающего механизма фиксируются мгновенные значения показаний всех весовых механизмов.

Автор: Е.В. Михайловский

 


Читайте также:

mixa
2011-11-28 10:19:05
Оказывается как сложно исследуют автомобили прежде чем выпустить в свет.
[Ответить]

Страницы: 1


Оставить комментарий
Ваше имя: *
Ваша почта: ?

Комментарий: *

Подвеска модели в аэродинамической трубе Компоненты аэродинамических сил и Моментов Подвеска модели в аэродинамической трубе
Компоненты аэродинамических сил и Моментов Подвеска модели в аэродинамической трубе Компоненты аэродинамических сил и Моментов
Подвеска модели в аэродинамической трубе Компоненты аэродинамических сил и Моментов Подвеска модели в аэродинамической трубе
Компоненты аэродинамических сил и Моментов Подвеска модели в аэродинамической трубе Компоненты аэродинамических сил и Моментов

Введите символы: *
Подвеска модели в аэродинамической трубе
Обновить




222555

Обратная связь | Фотогалерея | Книги по автомобилям
© 2008-2018 CarLines.ru