弯刀装置的倾斜和横向位移测量

　　1引言

　　4mx3m风洞弯刀装置主要是由尾撑支杆、拖箱、弯刀、传动箱、下支脚和上支脚等组成,如图1所示。弯刀厚度为125mm、宽度为260mm,弯刀的垂直有效高度为2980mm,弯刀前缘半径为1900mm。上转盘、下转盘和弯刀装置上的拖箱则分别通过传动箱各由一台直流伺服电机驱动。风洞试验模型是通过内式天平、尾撑支杆由拖箱沿弯刀在垂直平面绕试验段中心点作弧形运动而实现迎角(A角)变化,上转盘、下转盘的同步转动则连带弯刀装置(含尾撑支杆)机构绕过试验段中心的垂直轴转动而实现模型侧滑角(β角)的变化。

　　弯刀装置从投入试验使用近十年来,发现其整体有倾斜变化,弯刀的上支臂到上转盘的中心轴有明显偏心,按设计要求,弯刀在试验段的垂直度为0.1mm/m。弯刀装置有变形,尤其是拖箱沿弯刀在垂直平面弧形运动时产生了横向位移。这些倾斜偏心和横向位移直接影响模型姿态α角和β角的准确定位,关系到吹风试验数据的质量。

　　2测量方案的确定

　　2.1下转盘的水平倾斜测量

　　弯刀装置的安装是由下支脚通过定位销和螺钉与下转盘相连,下转盘支撑整个弯刀装置。因此,下转盘的水平倾斜量直接反映了弯刀装置的倾斜和与上转盘安装的偏心。

　　为了能准确测量出下转盘的水平倾斜量,首先在下转盘面上正确选择测量的布点位置;然后用200mm正弦规和0.010mm/m合像水平仪在布点位置的纵横方向分别进行测量。测量位置如图2所示的a、b、c、d四个位置，测量数据见表1.

　　2.2弯刀装置的垂直度测量

　　弯刀装置固定在下转盘上，弯刀的上支臂通过中心轴和剪切销轴孔的压紧摩擦与上转盘相连。弯刀装置整体相对于垂直面有倾斜角度，即相对水平面的垂直度,它直接影响装在支杆上的风洞模型的垂直度,也即影响风洞试验数据的准确度。

　　该垂直度的测量方法是:先在弯刀基准导轨面(两面)上按首尾相连等间隔(240mm)划线布点,然后用200mm正弦规按布点位置紧靠弯刀基准导轨面,用框式水平仪和0.010mm/m合像水平仪组合进行测量读数,再对测量数据按直线度办法进行数据分析和处理,直线度的基准线(首尾相连线)即为弯刀基准导轨面的基准线,直线度基准线的倾斜即为弯刀基准导轨面相对于垂直面的倾斜,也就是弯刀装置相对于水平面的垂直度。

　　该垂直度的测量数据见表2.

　　2.3拖箱移动时的横向位移测量

　　拖箱f含支杆)沿弯刀在垂直平面绕试验段中心点作弧形运动而实现迎角α的变化。在移动过程中，横向位移量直接反映试验模型的横向位置和试验数据。