Устройство для исследования аэродинамических нагрузок модели автопоезда

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при аэродинамических исследованиях устойчивости движения ав1 889 Гв 4 75 7 топоездов при нестационарном боковом ветре. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения условий взаимодействия автопоезда с воздушным потоком. Рабочая часть 1 аэродинамической трубы имеет по торцам гибкие рукава-диффузоры . Внутри рабочей части 1 на регулируемых растяжках 5 и 9 подвешены опорная пластина 4 для имитации дороги и исследуемая модель 7 автопоезда. Регулируемые растяжки 5 и 9 снабжены механизмом изменения длины и тензочувствительными элементами. Рабочая часть 1 аэродинамической трубы связана с опорным столом 2 посредством шестистоечного манипулятора 3, что позволяет устанавливать исследуемую модель 7 автопоезда под различным углом к направлению воздушного потока, имитируя действие бокового ветра. 3 ил. ТЗ /J /J ил СО с о VJ VI ся Оч со

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 601 М 17/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

171,7 Я

4 (Л

0 (гд (21) 4673838/11 (22) 04.04.89 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (71) Рижский политехнический институт им.

А. Я. Пельше (72) Г. П. Либерт, Н. К. Салениекс, Я, А.

Алнис, P. К. Брусбардис, Г. А. Вайц и Е. Я.

Чей рвнс (53) 629.113.001.42(088,8) (56) Аэродинамика автомобилей.! Сб. статей, перевод с англ., M, 1984, с. 56 — 78. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК МОДЕЛИ АВТОПОЕЗДА (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при аэродинамических исследованиях устойчивости движения ав Ы«1677563 А1 то поездов и ри нестац ион а рном боковом ветре. Цель изобретения — повышение точности воспроизведения условий взаимодействия автопоезда с воздушным потоком.

Рабочая часть 1 аэродинамической трубы имеет по торцам гибкие рукава-диффузоры. Внутри рабочей части 1 на регулируемых растяжках 5 и 9 подвешены опорная пластина 4 для имитации дороги и исследуемая модель 7 автопоезда. Регулируемые растяжки 5 и 9 снабжены механизмом изменения длины и тензочувствительными элементами, Рабочая часть 1 аэродинамической трубы связана с опорным столом 2 посредством шестистоечного манипулятора 3, что позволяет устанавливать исследуемую модель 7 автопоезда под различным углом к направлению воздушного потока, имитируя действие бокового ветра, 3 ил.

1677563

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при аэродинамических исследованиях устойчивости движения автопоездов при нестационарном боковом ветре, 5 . Цель изобретения — повышение точности воспроизведения условий взаимодействия автопоезда с воздушным потоком.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг, 2 — вид по стрел- 10 ке А на фиг. 1; на фиг. 3-схема механизма изменения длины регулируемых растяжек и схема соединения тензочувствительных элементов с системой управления.

Устройство содержит рабочую часть 1 15 аэродинамической трубы (не показана), установленную на опорном столе 2 посредством шестистоечного манипулятора 3, опорную пластину 4 для имитации дороги, подвешенную к стенкам рабочей части 1 20 аэродинамической трубы посредством регулировочных растяжек 5. К обоим порогам рабочей части 1 аэродинамической трубы прикреплены два гибких пирамидообразных рукава-диффузора 6, имеющих ребра, 25 обтянутые упругим пленочным материалом для обеспечения подвижности соединения рабочей части 1 с аэродинамической трубой. Исследуемая модель 7 автопоезда со съемными элементами 8 проектируемых 30 аэродинамических обтекателей посредством заполнительных регулируемых растяжек 9 и стоек 10 подвешена внутри аэродинамической части 1 к ее стенкам, выполненным из прозрачного материала. На 35 спрямляющих воздушный поток решетках

11 на входе и выходе рабочей части 1 аэродинамической трубы параллельно ее стенкам находятся упругие черного цвета ленты и шнуры 12, на которых одними концами по 40 потоку .закреплены белые шелковинки 13 разной длины. На опорной пластине 4 установлены съемные модели 14 конструктивных элементов обочины дороги, мостов, эстакад.

На стенках рабочей части 1 аэродинамиче- 45 ской трубы в зоне точек крепления внутренних каналов регулируемых растяжек 9 и 5 к модели 7 автопоезда и к опорной пластине 4 закреплены прозрачные пластины 15 с координатной сеткой для отсчета изменения 50 координат точек крепления при аэродинамическом нагружении модели 7 автопоеэда.

Устройство содержит также аэродинамические весы, выполненные в виде тензочувст-. вительных элементов 16, размещенных на 55 площадках 17 наружных концов регулируе. мых растяжек 9 и 5. Регулируемые растяжки

5 и 9 снабжены механизмом 18 изменениядлины, содержащим шаровую опору 19, пружину 20, обойму 21 и барашковую гайку

22, установленную на резьбовом конце 23 регулируемой растяжки. Тензочувствительные элементы 16 и датчики перемещений (не показаны) точек крепления регулируемых растяжек подключены к системе 24 управления. Модель 7 автопоезда со съемными элементами 8 покрыта эрозирующим, контрастным относительно цвета модели составом, изображенном на фиг. 1 и 2 точками.

Система 24 управления включает блок

25 "Манипулятор", блок 26 "Силоизмерение", блок 27 "Перемещения", блок 28 "Регистратор", блок 29 "Дисплей". блок 30

"База знаний", блок 31 "Бэнк данных" и микро3ВМ 32.

Предварительно проводят полноразмерные дорожки и лабораторные испытания натурного автопоезда без аэродинамических обтекателей. Исследуемый автопоезд оборудуют средствами измерения подъемной аэродинамической силы, силы аэродинамического сопротивления и силы общего сопротивления. При прямолинейном движении туда-обратно при безветрии определяют полную силу трения качения, силу тяги на ведущих колесах, силу сцепления ведущих колес с дорогой, добавку от силы веса при подъемах и спусках автопоезда,аэродинамическое сопротивление, лобовое аэродинамическое сопротивление и подъемную силу.

Определенные в натурных условиях исходные составляющие сил, кроме аэродинамических, пересчитывают к эквивалентным составляющим силам, приложенным к концам осей моделей в точках подвесок к растяжкам или к точкам опоры модели 7 на опорную пластину 4. Тарируют измерительную аппаратуру системы управления, Вначале вывешивают в рабочей части

1 аэродинамической трубы опорную пластину 4, имитирующую дорогу. Затем устанавливают на опорную пластину 4 модель 7 автопоезда с заданным весом и закрепляют ее на растяжках. С помощью механизма 18, тензочувствительных элементов 16 и системы 24 управления на регулируемых растяжках 5 и 9 воспроизводят полученную из натурных исследований модельную систему сил, кроме аэродинамической.

При продувках с заданным числом Рейнольдса к модельной системе сил добавляются аэродинамические силы. Оценивают их с помощью измерительной аппаратуры и сравнивают с известными из натурного эксперимента. После воспроизведения íà MQ дели натурного соотношения сил при встречном воздушном потоке переходят к

1677563 исследованиям устойчивости при боковом воздушном потоке.

Для имитации бокового обтекания рабочую часть 1 аэродинамической трубы вместе с установленной внутри нее моделью 7 автопоезда с помощью шестистоечного манипулятора 3 разворачивают относительно входа-выхода аэродинамической трубы. Пирамидообраэные гибкие рукава-диффуэоры такому смещению не препятствуют, Путем изменения рабочей длины регулируемых растяжек модель 7 автопоезда внутри рабочей части 1 аэродинамической трубы может быть установлена с дополнительным разворотом к встречному потоку.

Модель 7 автопоезда вывешивают с за данным зазором между ее колесами и опорной пластиной 4. С помощью тензочувствительных элементов 16 измеряют усилия, нагружающие регулируемые растяжки. По полученным приращениями сил пересчетом определяют аэродинамические силы и координаты центра давления пространственной системы сил. Повторяя продувки при различных положениях модели 7 автопоезда относительно воздушного потока, определяют также соотношения аэродинамических и других сил, при которых теряется путевая устойчивость автопоезда.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет имитировать воздействие бокового воздушного потока, что повышает точность воспроизведения условий взаимодействия автопоезда с воздушным потоком, Формула изобретения

Устройство для исследования аэродинамических нагрузок модели автопоезда, содержащее рабочую часть аэродинамической трубы со спрямляющими поток решетками, опорную пластину для имитации дороги, подвешенную к стенкам рабочей части аэродинамической трубы посредством регулируемых растяжек, аэродинамические весы, опорный стол и дополнительные регулируемые растяжки для укрепления модели автопоезда к стенкам рабочей части аэродинамической трубы,отл и ча ю щеес я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения условий взаимодействия автопоез"О да с воздушным потоком, оно снабжено двумя гибкими пирамидообразными рукавами-диффузорами, прикрепленными к обоим торцам рабочей части аэродинамической трубы и имеющими ребра, обтянутые упругим пленочным материалом, съемными моделями конструктивных элементов дороги, установленными на опорной пластине, прозрачными пластинами с координатной сеткой, закрепленными на стенках рабочей

2О части аэродинамической трубы в зоне точек крепления внутренних концов регулируемых растяжек к модели автопоеэда и к опорной пластине, упругими лентами и шнурами, натянутыми между спрямляю25 щими поток решетками в торцах рабочей части аэродинамической трубы вдоль ее стенок, шелковинками разной длины, с цветом, контрастным цвету лент и шнуров, закрепленными одними концами по направлению

3О потока на упругих лентах и шнурах, при этом рабочая часть аэродинамической трубы соединена с опорным столом посредством шестистоечного манипулятора, аэродинамические весы выполнены в виде тензочув35 ствительных элементов, размещенных на наружных концах регулируемых растяжек, стенки рабочей части аэродинамической трубы выполнены прозрачными, а модель автопоезда покрывается эрозирующим

40 контрастным относительно цвета модели автопоезда составом.

1611563

Л

11

11

72

18

78 аЬгЗ

Составитель С.Белоусько .

Редактор А.Лежнина Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Черни

Заказ 3108 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4(5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101