全文摘要
本实用新型提供了一种演示实验用风洞支架，涉及风洞模拟实验技术领域，其包括竖直设置且与风洞底板可拆卸连接的连接杆，连接杆上间隔可拆卸连接有第一夹块和第二夹块，第一夹块和第二夹块上分别枢轴连接有第一横向金属杆和第二横向金属杆，第一横向金属杆的另一端枢轴连接于支座上，支座上固定连接有竖向金属杆，竖向金属杆与第二横向金属杆枢轴连接，第一横向金属杆、第二横向金属杆和竖向金属杆均为细长杆。解决了现有技术中风洞模拟实验所用的支架结构复杂、加工难度大的问题。
主设计要求
1.一种演示实验用风洞支架，其特征在于，包括竖直设置且与风洞底板可拆卸连接的连接杆(1)，所述连接杆(1)上间隔可拆卸连接有第一夹块(2)和第二夹块(3)，所述第一夹块(2)和所述第二夹块(3)上分别枢轴连接有第一横向金属杆(4)和第二横向金属杆(5)，所述第一横向金属杆(4)的另一端枢轴连接于支座(6)上，所述支座(6)上固定连接有竖向金属杆(7)，所述竖向金属杆(7)与所述第二横向金属杆(5)枢轴连接，所述第一横向金属杆(4)、第二横向金属杆(5)和所述竖向金属杆(7)均为细长杆。
设计方案
1.一种演示实验用风洞支架，其特征在于，包括竖直设置且与风洞底板可拆卸连接的连接杆(1)，所述连接杆(1)上间隔可拆卸连接有第一夹块(2)和第二夹块(3)，所述第一夹块(2)和所述第二夹块(3)上分别枢轴连接有第一横向金属杆(4)和第二横向金属杆(5)，所述第一横向金属杆(4)的另一端枢轴连接于支座(6)上，所述支座(6)上固定连接有竖向金属杆(7)，所述竖向金属杆(7)与所述第二横向金属杆(5)枢轴连接，所述第一横向金属杆(4)、第二横向金属杆(5)和所述竖向金属杆(7)均为细长杆。
2.根据权利要求1所述的演示实验用风洞支架，其特征在于，所述第一夹块(2)通过第一枢轴机构(8)与所述第一横向金属杆(4)连接，所述第一横向金属杆(4)通过第二枢轴机构(9)与所述竖向金属杆(7)连接，所述竖向金属杆(7)通过第三枢轴机构(10)与所述第二横向金属杆(5)连接，所述第二横向金属杆(5)通过第四枢轴机构(11)与所述第二夹块(3)连接。
3.根据权利要求2所述的演示实验用风洞支架，其特征在于，所述第一枢轴机构(8)与所述第二枢轴机构(9)上间隔转动连接有两根平行的所述第一横向金属杆(4)，所述第二枢轴机构(9)与所述第三枢轴机构(10)上间隔固定连接有两根平行的所述竖向金属杆(7)，所述第三枢轴机构(10)与所述第四枢轴机构(11)上间隔转动连接有两根平行的所述第二横向金属杆(5)。
4.根据权利要求2所述的演示实验用风洞支架，其特征在于，所述第一枢轴机构(8)与所述第四枢轴机构(11)结构相同，包括贯穿并固定于所述第一夹块(2)或第二夹块(3)上的第一枢轴(81)，所述第一枢轴(81)的两端均通过螺纹连接有第一锁紧螺母(82)，所述第一锁紧螺母(82)与所述第一夹块(2)侧壁之间的所述第一枢轴(81)上套接有间隔套(83)，所述第一横向金属杆(4)或所述第二横向金属杆(5)转动连接于所述间隔套(83)上。
5.根据权利要求4所述的演示实验用风洞支架，其特征在于，所述第二枢轴机构(9)包括贯穿并固定于所述支座(6)上的第二枢轴(91)，所述第二枢轴(91)的两端均通过螺纹连接有第二锁紧螺母(92)，所述竖向金属杆(7)固定套接于所述第二枢轴(91)上，所述第一横向金属杆(4)转动套接于所述支座(6)上。
6.根据权利要求5所述的演示实验用风洞支架，其特征在于，所述支座(6)包括固定套接于所述第二枢轴(91)上的横管(61)和垂直焊接于所述横管(61)中部的支撑螺柱(62)，所述支撑螺柱(62)上螺纹连接有支撑螺母(63)。
7.根据权利要求1所述的演示实验用风洞支架，其特征在于，所述第一横向金属杆(4)、第二横向金属杆(5)和竖向金属杆(7)均包括直线部(41)和固定于所述直线部(41)两端的连接环(42)。
8.根据权利要求7所述的演示实验用风洞支架，其特征在于，所述连接环(42)通过所述直线部(41)的延长段弯折而成，且所述直线部(41)两端的所述连接环(42)的弯折方向相反。
9.根据权利要求1所述的演示实验用风洞支架，其特征在于，所述第一夹块(2)和所述第二夹块(3)的结构相同，均包括与所述连接杆(1)连接的第一夹持部(21)和固定对应处枢轴的第二夹持部(22)，所述第二夹持部(22)垂直于所述第一夹持部(21)。
10.根据权利要求9所述的演示实验用风洞支架，其特征在于，所述第一夹持部(21)和所述第二夹持部(22)上均包括相对设置的两块夹板(211)和可调节两块夹板夹持松紧的调节螺钉(212)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及风洞模拟实验技术领域，特别是涉及一种演示实验用风洞支架。
背景技术
风洞试验是研发飞行器必须要进行的试验，通过风洞来验证飞行器的空气动力是否合格。由于风洞能够帮助人们最直观、最形象看到相对气流是如何流进飞机的机体和气流的变化，在现有的教学过程中，通过建立小型的风洞模型，并将风洞模型带到课堂上使用，能够简单、直观地普及风洞知识和航空知识。
在模拟风洞实验过程中，同样需要支架将飞行器模型支撑在风洞产生的气流中，但现有的支架多是直接采用科研风洞中的支架微型化以后的机构，其结构复杂，加工难度大，不适应风洞的演示实验过程，造成使用不便和实验结果不准确。
实用新型内容
针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种演示实验用风洞支架，解决了现有技术中风洞模拟实验所用的支架结构复杂、加工难度大的问题。
为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
提供一种演示实验用风洞支架，其包括竖直设置且与风洞底板可拆卸连接的连接杆，连接杆上间隔可拆卸连接有第一夹块和第二夹块，第一夹块和第二夹块上分别枢轴连接有第一横向金属杆和第二横向金属杆，第一横向金属杆的另一端枢轴连接于支座上，支座上固定连接有竖向金属杆，竖向金属杆与第二横向金属杆枢轴连接，第一横向金属杆、第二横向金属杆和竖向金属杆均为细长杆。
进一步地，第一夹块通过第一枢轴机构与第一横向金属杆连接，第一横向金属杆通过第二枢轴机构与竖向金属杆连接，竖向金属杆通过第三枢轴机构与第二横向金属杆连接，第二横向金属杆通过第四枢轴机构与第二夹块连接。
进一步地，第一枢轴机构与第二枢轴机构上间隔转动连接有两根平行的第一横向金属杆，第二枢轴机构与第三枢轴机构上间隔固定套接有两根平行的竖向金属杆，第三枢轴机构与第四枢轴机构上间隔转动连接有两根平行的第二横向金属杆，使本支架的主体为两个平行设置的平行四边形结构，提高本支架上的支座的平衡性和稳定性，使支座支撑的飞行器模型在受到风洞的气流作用时，只会整体平移而不会倾斜，提高实验结果的准确性。
进一步地，第一枢轴机构与第四枢轴机构结构相同，包括贯穿并固定于第一夹块或第二夹块上的第一枢轴，第一枢轴的两端均通过螺纹连接有第一锁紧螺母，第一锁紧螺母与第一夹块侧壁之间的第一枢轴上套接有间隔套，第一横向金属杆或第二横向金属杆转动套接于间隔套上。通过间隔套的轴向抵紧，使第一锁紧螺母能够与第一枢轴锁紧，而间隔套的轴向长度使第一锁紧螺母与第一夹块侧壁之间形成一个供第一横向金属杆转动且不能轴向移动的空间，避免支座上的飞行器模型产生水平方向的位移。
进一步地，第二枢轴机构包括贯穿并固定于支座上的第二枢轴，第二枢轴的两端均通过螺纹连接有第二锁紧螺母，竖向金属杆固定套接于第二枢轴上，第一横向金属杆转动套接于支座上。第二锁紧螺母与第二枢轴锁紧过程中将竖向金属杆压紧固定，使竖向金属杆始终保持竖直来支撑支座上的飞行器模型；同时，随着两端第二锁紧螺母的锁紧挤压支座的两端，使支座相对第二枢轴固定。
进一步地，支座包括套接于第二枢轴上的横管和垂直焊接于横管中部的支撑螺柱，支撑螺柱上螺纹连接有支撑螺母。该结构的支座结构简单、制造加工容易，能够节省成本，通过支撑螺柱与支撑螺母的配合来与飞行器模型连接，通用性好，能够应用于绝大多数演示实验用飞行器模型，安装方便、固定牢固。
进一步地，第一横向金属杆、第二横向金属杆和竖向金属杆均包括直线部，和固定于直线部两端的连接环。直线部用于传力，连接环用于套接到各枢轴机构上，安装拆卸方便、快捷。
进一步地，连接环通过直线部的延长段弯折而成，且直线部两端的连接环的弯折方向相反。通过一根金属杆直接弯折形成两端的连接环，加工方便，两端的连接环还能够调整其直径大小，以方便调整其与个枢轴机构转动连接的松紧程度，提高本支架的可调性；两端的连接环方向相反，避免受力过大时滑脱，提高了本支架的稳定性。
进一步地，第一夹块和第二夹块的结构相同，均包括与连接杆连接的第一夹持部和固定对应处枢轴的第二夹持部，第二夹持部垂直于第一夹持部。
进一步地，第一夹持部和第二夹持部上均包括相对设置的两块夹板和可调节两块夹板夹持松紧的调节螺钉。通过调节螺钉调节两块夹板夹持的松紧，提高拆卸安装的便捷性。
本实用新型的有益效果为：通过四个枢轴机构将一根连接杆和三根细长杆连接成为一个平行四边形机构，通过固定连接杆，并将支撑飞行器模型的支座设置在连接杆对边的枢轴连接点处，由于细长杆的柔度大，在风洞实验过程中，气流对飞行器模型的作用能够直接通过平行四边形机构的变形体现出来，使实验结果更加直观，更有利于学生的理解。
本支架中每个连接处均为可拆卸连接，易于维修更换，容易收纳；所有的枢轴机构的枢轴两端均螺纹连接有锁紧螺母，使枢轴上的有效长度可调节，以调节各枢轴连接处的松紧，进而根据风洞实验的需求来调节体现在飞行器模型上的运动幅度。
本方案中的风洞支架能够应用于风洞的演示实验过程中，结构简单，所用到的各零配件易于寻找，需定制的零件加工简单，制造成本低，能够降低实验成本，且安装拆卸方便，为实验者带去便利性。
附图说明
图1为演示实验用风洞支架的结构示意图。
图2为图1中拆除连接杆、第一夹块和第二夹块的结构示意图。
其中，1、连接杆；2、第一夹块；21、第一夹持部；211、夹板；212、调节螺钉；22、第二夹持部；3、第二夹块；4、第一横向金属杆；41、直线部；42、连接环；5、第二横向金属杆；6、支座；61、横管；62、支撑螺柱；63、支撑螺母；7、竖向金属杆；8、第一枢轴机构；81、第一枢轴；82、第一锁紧螺母；83、间隔套；9、第二枢轴机构；91、第二枢轴；92、第二锁紧螺母；10、第三枢轴机构；11、第四枢轴机构。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，该演示实验用风洞支架包括竖直设置且与风洞底板可拆卸连接的连接杆1，连接杆1上间隔可拆卸连接有第一夹块2和第二夹块3，第一夹块2和第二夹块3的结构相同，均包括与连接杆1连接的第一夹持部21和固定对应处枢轴的第二夹持部22，第二夹持部22垂直于第一夹持部21。第一夹持部21和第二夹持部22上均包括相对设置的两块夹板211和可调节两块夹板夹持松紧的调节螺钉212。
第一夹块2和第二夹块3上分别枢轴连接有第一横向金属杆4和第二横向金属杆5，第一横向金属杆4的另一端枢轴连接于支座6上，支座6上固定连接有竖向金属杆7，竖向金属杆7与第二横向金属杆5枢轴连接。第一横向金属杆4、第二横向金属杆5和竖向金属杆7均为细长杆，细长杆是力学上的一个专用名词，专指实际长细比不小于材料极限长细比的杆件，长细比又称为柔度。
第一夹块2通过第一枢轴机构8与第一横向金属杆4连接，第一横向金属杆4通过第二枢轴机构9与竖向金属杆7连接，竖向金属杆7通过第三枢轴机构10与第二横向金属杆5连接，第二横向金属杆5通过第四枢轴机构11与第二夹块3连接。
第一枢轴机构8与第二枢轴机构9上间隔转动连接有两根平行的第一横向金属杆4，第二枢轴机构9与第三枢轴机构10上间隔固定套接有两根平行的竖向金属杆7，第三枢轴机构10与第四枢轴机构11上间隔转动连接有两根平行的第二横向金属杆5。
如图2所示，第一枢轴机构8与第四枢轴机构11结构相同，包括贯穿并固定于第一夹块2或第二夹块3上的第一枢轴81，第一枢轴81优先采用标准件双头螺柱。第一枢轴81的两端均通过螺纹连接有第一锁紧螺母82，第一锁紧螺母82与第一夹块2侧壁之间的第一枢轴81上套接有间隔套83，间隔套83在轴向的长度大于第一横向金属杆4或第二横向金属杆5的直径。第一横向金属杆4或第二横向金属杆5转动套接于间隔套83上。
第二枢轴机构9包括贯穿并固定于支座6上的第二枢轴91，第二枢轴91优先采用标准件双头螺柱，第二枢轴91的两端均通过螺纹连接有第二锁紧螺母92，竖向金属杆7固定套接于第二枢轴91上，第一横向金属杆4转动套接于支座6上。支座6包括套接于第二枢轴91上的横管61和垂直焊接于横管61中部的支撑螺柱62，支撑螺柱62上螺纹连接有支撑螺母63。连接飞行器模型时，支撑螺柱62穿过飞行器模型上的连接板并通过支撑螺母63锁紧连接，需要改变飞行器模型的角度时，只需要拧松第二锁紧螺母92
第三枢轴机构10的结构与第二枢轴机构9的结构主体相同，与第二枢轴机构9不同的点是使用一个圆管代替支座6在原第二枢轴91上的位置。
如图2所示，第一横向金属杆4、第二横向金属杆5和竖向金属杆7均包括直线部41，和固定于直线部41两端的连接环42。连接环42通过直线部41的延长段弯折而成，且直线部41两端的连接环42的弯折方向相反。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920807786.6
申请日:2019-05-30
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209764376U
授权时间:20191210
主分类号:G01M9/04
专利分类号:G01M9/04;G09B9/00
范畴分类:申请人:成都航空职业技术学院
第一申请人:成都航空职业技术学院
申请人地址:610000 四川省成都市龙泉驿区车城东七路699号
发明人:李吉;吴墙铵;霍蔚峰;杨映峰;蔡瀚宇;杨林;张靖;谭张睿;徐成双;刘雨柔
第一发明人:李吉
当前权利人:成都航空职业技术学院
代理人:何凡
代理机构:51229
代理机构编号:成都正华专利代理事务所(普通合伙) 51229
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计