Пристрій для визначення поля індуктивних швидкостей несучого гвинта в аеродинамічній трубі

Пристрій для визначення поля індуктивних швидкостей несучого гвинта в аеродинамічній трубі, який містить в собі досліджуваний несучий гвинт, державку з вимірювальним насадком, два лінійних гідроприводи, механізм зв'язку з опорами, блок керування, задавач вимушеного переміщення, причому перший лінійний гідропривід забезпе 3 дення експериментів для визначення поля індуктивних швидкостей несучого гвинта при їх дослідженнях в аеродинамічних трубах. Покладене завдання удосконалити винахід вирішується тим, що пристрій для визначення поля індуктивних швидкостей несучого гвинта в аеродинамічній трубі містить в собі досліджуваний несучий гвинт, державку з вимірювальним насадком, два лінійних гідроприводи, механізм зв'язку з опорами, блок керування, задавач вимушеного переміщення, причому перший лінійний гідропривід забезпечує вертикальне переміщення державки, а другий лінійний гідропривід через механізм зв'язку забезпечує обертальний рух державки в площині розміщення гідроприводів, згідно з винаходом додатково введені два датчики кутового положення, третій лінійний гідропривід, котрий з'єднаний однією стороною, так само як і перший гідропривід з механізмом зв'язку, а іншою стороною з'єднаний з корпусом аеродинамічної труби, причому керування всіма трьома гідроприводами здійснюється за допомогою блоку керування, котрі першим та другим входом з'єднані з виходами датчиків кутового положення, що розташовані між механізмом зв'язку та першим гідроприводом, а також між механізмом зв'язку і корпусом аеродинамічної труби. На фіг. 1 наведено схему пристрою для визначення поля індуктивних швидкостей несучого гвинта в аеродинамічній трубі. На фіг. 2 наведено кінематичну схему взаємодії лінійних гідроприводів з механізмом зв'язку у вертикальній площині. На фіг. 3 наведено кінематичну схему взаємодії лінійних гідроприводів з механізмом зв'язку в горизонтальній площині. Пристрій (фіг. 1) містить досліджуваний несучий гвинт 1, державку з вимірювальним насадком 2, датчики кутового положення 3, 4, лінійні гідроприводи 5, 6, 7, опори 8, механізм зв'язку 9, блок керування приводом 10, задавач вимушеного переміщення 11. Пристрій працює наступним чином. Несучий гвинт 1 розміщується в потоці, що набігає V. При дослідженні поля індуктивних швидкостей несучого гвинта 1 від задавача вимушеного переміщення 11 по лінійним степеням вільності X, Y, Z задається сигнал, що після перетворення в блоці 10 забезпечує лінійне переміщення державки з вимірювальним насадком 2 вздовж відповідного ступеня вольності спільним переміщенням всіх трьох лінійних гідроприводів 5, 6, 7. Керуючі сигнали для блоку керування приводом 10 формуються від датчиків кутового положення 3, 4. Датчик 3 вимірює кут повороту механізму зв'язку 9 в горизонтальній площині, що обумовлений переміщенням лінійного гідроприводу 7. Датчик 4 вимірює кут повороту лінійного гідроприводу 5 у вертикальній площині. Механізм зв'язку 9 вільно повертається відносно вертикальної вісі в опорах 8. Сигнали керування переміщенням гідроприводів 5, 6 у вертикальній площині формуються в блоці керування приводом 10 від задавача вимушеного переміщення 11 у такий спосіб. В задавачі вимушеного переміщення 11 формується величина 52913 4 переміщення по X або Y. При цьому необхідне переміщення гідроприводів 5, 6 наступне (фіг. 2) x d sin l1 b sin , b2 a2 2 a b cos l2 де l2 l1 c , - лінійне переміщення гідроприводу 5; - лінійне переміщення гідроприводу 6; x, y - необхідні координати положення держа вки з вимірювальним насадком 2 в повітряному потоці вздовж осей X і Y; d - довжина штанги, на якій кріпиться державка з вимірювальним насадком 2; b, c - постійні розміри гідроприводу 5, 6; a - відстань між нерухомими точками кріплення гідроприводів 5, 6; - кут між вертикальною віссю механізму зв'язку 9 і поздовжньою віссю гідроприводу 6; - кут під яким нерухомо встановлюється штанга відносно поздовжньої вісі гідроприводу. Кут визначається за наступним виразом arcsin w , w d2 sin2 y a y a d sin y a2 2 . Таким чином, задавши величину переміщення по координатам X і Y легко обчислити керовані l l переміщення 1 та 2 гідроприводів. Сигнали керування переміщенням гідроприводів в горизонтальній площині формуються в блоці керування 10 від задавача вимушеного переміщення 11 наступним чином (фіг. 3). В задавачу вимушеного переміщення 11 формується величина бічного зміщення по переміщенню Z. При цьому необхідне переміщення гідроприводу 7 l3 l2 n2 2 l n cos 90 m , l - довжина горизонтальної штанги механіде зму зв'язку 9; n - відстань між вертикальною віссю механізму зв'язку 9 та точкою шарнірного кріплення гідроприводу 7; m - постійні розміри гідроприводу 7; - постійний кут між віссю X та перпендикуляром, проведеного з точки шарнірного кріплення гідроприводу 7, на вертикальну вісь механізму зв'язку 9; - кут між віссю z та горизонтальною штангою механізму зв'язку 9. Кут визначається за наступним виразом arcsin z 2 d b l1 2 2 d b l1 cos Задавши величину бічного переміщення z, обчислимо через відомі величини кут та знайдене l3 необхідне переміщення гідроприводу 7. 5 52913 Блок керування приводом 10 може бути реалізований на будь-якому процесорі, де по величинах X, Y, Z розраховуються необхідні переміщення гідроприводів 5, 6, 7. При використанні гідроприводів з ходом ±0.5 м, розмірі а=1.5 м можна досягти переміщення Х=0.5 м, Y=0.95 м. Пристрій дозволить значно розширити обсяг аеродинамічних трубних експериментів при дослідженні несучих гвинтів автожирів і вертольотів, що Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 дає збільшення науково-технічного ефекту при такого роду дослідженнях. Джерела інформації: 1. Экспериментальные исследования по аэродинамике вертолета/ Под ред. А. К. Мартынова, М.: Машиностроение, 1980, - 239с. 2. Patent US № 5 345 818, WIND DRIVEN DYNAMIC MANIPULATOR FOR A WIND TUNNEL/ US Cl. 73-147, Int. Cl. G01M 9/00, Jim. 1993. (прототип) Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601