[发明专利]空气动力制动装置风洞试验模型

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于磁悬浮列车、高速电力机车及高速动车组等铁路车辆的制动装置测试模型，尤其是涉及一种空气动力制动装置风洞试验模型。

背景技术

空气动力制动是一种非粘制动方式，它是当列车紧急制动时，打开车顶上方的制动风翼产生阻力，使列车快速停车，产生阻力大小与速度的平方成正比，速度越高则制动力越大，在高速时这一制动方式具有优良性能，它弥补高速制动工况下粘着制动的缺陷，确保高速列车安全可靠制动。空气动力制动研究可采用数值仿真和试验研究两种手段，随着计算机技术的日新月异，计算机摸拟数值分析的方法已普遍应用，但是，计算机模拟的准确性取决于模拟条件的设定、网格划分以及流体仿真方法等多种因素影响，数值仿真分析方法的准确性有待进一步验证。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可模拟实车环境条件，检验空气动力制动数值仿真计算结果准确性，提升数值仿真分析能力，以期更精确地对空气动力制动装置进行分析的多功能空气动力制动装置风洞试验模型。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种空气动力制动装置风洞试验模型，其特征在于，包括模拟车顶、导流罩、制动风翼、角度调节连杆和连接转换装置，所述的导流罩设置于模拟车顶上方，所述的制动风翼设置于导流罩中间，并安装在连接转换装置上，所述的角度调节连杆设有两个，其一端与连接转换装置连接，另一端与制动风翼连接，通过角度调节连杆可调节制动风翼的开启角度，通过调节所述连接转换装置，单独测量制动风翼所受力和力矩，或者同时测量制动风翼及导流罩整体所受力和力矩。

所述的模拟车顶两侧设有法兰边，所述的模型通过法兰边安装在一转盘上，所述的转盘下方设有测力天平，所述的连接转换装置四角上设有天平连接座和连接转换座，所述的测力天平通过天平连接座与连接转换装置连接。

所述的导流罩下方设有导流罩支架，所述的导流罩通过导流罩支架四角的连接座与模拟车顶连接，或者通过连接转换座安装在连接转换装置上。

所述的制动风翼表面设有测压孔，在空气动力制动风洞试验时用于测量制动风翼表面压力分布。

所述的测压孔分布于制动风翼的纵向对称轴上及纵向对称轴的两侧，纵向对称轴的两侧的侧压孔对称分布。

所述的测压孔设有9个。

所述的单独测量制动风翼所受力和力矩为：制动风翼单独设置在连接转换装置上，通过设置在连接转换装置上的测力天平得出制动风翼所受力和力矩。

所述的同时测量制动风翼及导流罩整体所受力和力矩为：制动风翼和导流罩同时设置在连接转换装置上，通过设置在连接转换装置上的测力天平得出制动风翼及导流罩整体所受力和力矩。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)模拟了空气动力制动装置在车顶处的流场，根据风洞实验室的条件可以进行不同风速条件下的试验；

2)风洞试验模型安装在风洞实验室的转盘上，可以实现不同侧风角度下的试验；

3)变化角度调节连杆的位置，可以实现制动风翼在不同开启角度下的试验；

4)调节连接转换装置，可以实现单独制动风翼所受力和力矩的测量，同时也能实现制动风翼及导流罩整体所受力和力矩的测量；

5)根据制动风翼上的九个测压孔，可以测量测压孔处的压力，同时研究制动风翼迎风面压力分布情况。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明导流罩内部导流罩支架和连接转换装置的结构示意图；

图3为本发明制动风翼的结构示意图。

图中：1为模拟车顶，2为导流罩，3为制动风翼，4为法兰边，5为连接转换装置，51为天平连接座，52为连接转换座，6为导流罩支架，61为连接座，7为测压孔，8为角度调节连杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。