[发明专利]一种风洞试验测量设备气浮支撑装置

说明书

本发明涉及一种风洞试验测量设备气浮支撑装置，包括平台组件，气浮块和气浮螺杆。通过气浮装置喷出的高压空气，将被测物体与浮动框架托起，避免了浮动框架与固定框架的机械连接而引起的附加干扰载荷，提高了小载荷测量精度，可应用于风洞测试。

技术领域

本发明属于测力装置领域，涉及一种无摩擦支撑装置，尤其涉及一种风洞试验测量设备气浮支撑装置。

背景技术

在风洞测力试验中，有一些大尺度重载模型(10m量级、1000kg以下)常常需要测量微小气动力值(100N以内)。为了能承受模型的重量和大尺度安装，需要设计结构刚度满足要求的大型框架来承受。这种框架结构如果采用整体式天平测量技术很难满足测试精度的要求，因而多采用分体式测量装置，一般都是由固定框架和浮动框架、框架连接装置及传力装置等组成。为了获得较精确的微小阻力测量值，框架连接装置需要设置柔性装置，以消除相互干扰，这些柔性装置常见的有铰链型式、弹簧板型式等，在柔性方向能抑制其他方向干扰。柔性装置在上下框架之间形成了机械连接，为了满足重量方向的要求，铰链和弹簧板需要一定厚度才满足强度要求，所以柔性方向必然会产生回复力，这些力则是对另一方向的干扰载荷，如果本身需要测量的载荷力值比较小，有可能干扰载荷还会超出所需测量的载荷，势必会降低所测小载荷的精度和准度。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种风洞试验测量设备气浮支撑装置，通过气浮装置喷出的高压空气，将被测物体与浮动框架托起，避免了浮动框架与固定框架的机械连接而引起的附加干扰载荷，提高了小载荷(100N以内) 测量精度，可应用于风洞测试。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种风洞试验测量设备气浮支撑装置，包含平台组件、气浮块和气浮螺杆；

平台组件固定安装于固定框架上表面，包括下部的水平调节结构和上部的气浮支撑平台，水平调节结构用于调整气浮支撑平台的水平度，气浮支撑平台用于将喷气压力转化为对气浮块的支撑力；

所述气浮块置于气浮支撑平台上方，不通气状态气浮块下表面与气浮支撑平台上表面接触；

气浮块下表面设有出气孔，内部设有通气通道，通气通道连接外部压缩空气入口和出气孔，通气状态压缩空气通过出气孔向下喷出，进而使气浮块上浮；

所述气浮螺杆下端与气浮块上表面通过球铰连接，使气浮螺杆具有三个转动自由度；浮动框架固定于气浮螺杆上，气浮块上浮时带动浮动框架上浮。

进一步的，水平调节结构为支撑杆；所述支撑杆下端固定安装于固定框架上表面，上端与气浮支撑平台下表面固定连接。

进一步的，支撑杆数量≥3，所述支撑杆为正反螺纹支撑杆。

进一步的，气浮支撑平台上表面的水平度≤1′。

进一步的，气浮支撑平台为板状结构，厚度≥150mm。

进一步的，气浮支撑平台所用材料为大理石或钢板。

进一步的，浮动框架采用气浮螺母和连接螺钉固定在气浮螺杆上，下方采用固紧螺母进行紧固和定位。

进一步的，平台组件采用连接螺栓固定在固定框架上。

进一步的，气浮支撑平台上表面粗糙度≤1.6um。

进一步的，气浮块上浮时与气浮支撑平台上表面的距离为20～50μm。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明采用了气浮块结构，利用气浮块喷出的压缩空气对气浮块进行支撑，实现了重力方向的无机械连接，消除了其他分量对横向力的干扰，提高了被测物体的小载荷测量精度。