空气动力学试验台

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空气动力学试验台
申请号	CN200880022996.9	申请日	2008-12-19	公开(公告)号	CN101720429B	公开(公告)日	2012-12-12
申请人	F.波尔希名誉工学博士公司;			发明人	G·埃斯特拉达;
摘要	本发明涉及一种用于检测作用在车辆上的力的空气动力学试验台(1)，其包括一个固定底板(2)，至少两个用于支承车辆的支承装置(4)，以及至少一个相对于底板可运动的传送带机构，所述传送带机构用于影响底部区域中的流动特性。为了制造能够尽可能精确地检测作用在车辆上的力的空气动力学试验台，提出，所述传送带机构以区段的形式由传送带段(9，10，11，20，21，22，23，24，25，26，27，28)构成。
权利要求	1.用于检测作用于车辆(3)上的力的空气动力学试验台(1)，包括：-一个固定的底板(2)， -至少两个支承装置(4)用于支承车辆，以及 -至少一个相对于底板(2)可移动的传送带机构，用于影响底部区域中的流动特性，其特征在于，所述传送带机构以区段的形式由可调节的传送带段(9，10，11，20，21，22， 23，24，25，26，27，28)构成，在两个支承装置(4)之间延伸的传送带段(9，10，11，20，21，22，23，24，25，26，27，28)的尺寸(11，12，13)可相应于两个支承装置(4)之间的间隔进行调节，所述传送带段(9，10，11，20，21，22，23，24，25，26，27，28)包括一个围绕支承辊(12， 12′，12″，13，13′，13″)运转的传送皮带(14，14′，14″)，其中设有一个附加的转向机构(15，15′，15″)，在两个支承辊(12，12′，12″，13，13′，13″)之间的间隔是可调节的，从而调节所述传送带段(9，10，11，20，21，22，23，24，25，26，27，28)的长度，所述附加的转向机构(15，15′，15″)可根据支承辊(12，12′，12″，13，13′，13″)间隔垂直地和/或水平地改变其位置，从而保持传送皮带(14，14′，14″)处于预张紧的状态。 2.权利要求1所述的试验台，其特征在于，至少一个所述传送带段(9，10，11，20，21， 22，23，24，25，26，27，28)在所述两个支承装置(4)之间延伸。 3.权利要求1或2所述的试验台，其特征在于，在流动方向看，有一个传送带段(9，10， 11，20，21，22，23，24，25，26，27，28)在一个支承装置(4)的前面和/或后面延伸。 4.权利要求1或2所述的试验台，其特征在于，至少一个支承装置(4)以相对于另一个支承装置(4)可移动的方式保持。 5.权利要求1或2所述的试验台，其特征在于，所述支承装置(4)制成车轮转动装置(5，6，7，8)。 6.权利要求5所述的试验台，其特征在于，所述车轮转动装置(5，6，7，8)通过一个围绕一个辊对(16，17)运转的皮带(19)形成。
说明书全文	空气动力学试验台技术领域 [0001] 本发明涉及一种空气动力学试验台。背景技术 [0002] 空气动力学试验台用于检测空气动力学特性，尤其是车辆的空气动力学特性。一般而言，设有一个风洞，所述风洞借助鼓风机产生气流，所述气流通过整流器均匀平行地、少紊流地和低噪声地导向空气动力学试验台。 [0003] 已知，提供可移动车道和车轮转动对于模拟实际的道路行驶是有利的，因为底部的边界层流以及移动车轮的环流和穿流都会影响作用在车辆上的力。为此，已知在车辆置于其上的车轮转动机构(Raddreheinheiten)之间布置有连续的传送带，所述传送带以合适的速度运转。 [0004] 此外，由DE 10 2005 040 445A1以及DE 103 38 638A1已知一种移动的、模拟车道的传送带，所述传送带不仅在车轮转动机构之间延伸，还延伸到车轮传动机构外。车辆在侧向通过定位装置保持。车辆的车轮置于支承面上，所述支承面直接位于传送带下。在DE103 38638A1中，示出的试验台包括一个固定底板，所述固定底板上置有在称量台上的整体机构形式的传送带。沿车辆纵向和车辆横向方向上的力于称量台的支承处测量，而沿Z方向穿过传送带的力于车辆的支承面处测量。其优点在于，通过大面积的传送带，可以优化地模拟道路行驶。然而，在该装置中，测量数据受到与传送带的空气动力学相互作用的影响并且必须适当地校正。发明内容 [0005] 本发明的目的在于，提供一种空气动力学试验台，所述试验台能精确检测作用在车辆上的力。 [0006] 本发明的目的通过下列1的特征实现；2-10为优选的实施方案： [0007] 1.用于检测作用于车辆上的力的空气动力学试验台，包括： [0008] -一个固定的底板， [0009] -至少两个支承装置用于支承车辆，以及 [0010] -至少一个相对于底板可移动的传送带机构，用于影响底部区域中的流动特性，[0011] 其特征在于，所述传送带机构以区段的形式由可调节的传送带段构成。 [0012] 2.前述1所述的试验台，其中，至少一个所述传送带段在所述两个支承装置之间延伸。 [0013] 3.前述1或2所述的试验台，其特征在于，在流动方向看，有一个传送带段在一个支承装置的前面和/或后面延伸。 [0014] 4.前述1-3之一所述的试验台，其特征在于，至少一个支承装置以相对于另一个支承装置可移动的方式保持。 [0015] 5.前述1-4之一所述的试验台，其特征在于，所述在两个支承装置之间延伸的传送带段的尺寸可相应于两个支承装置之间的间隔进行调节。 [0016] 6.前述1-5之一所述的试验台，其特征在于，所述支承装置制成车轮转动装置。 [0017] 7.前述6所述的试验台，其特征在于， [0018] 所述车轮转动装置通过一个围绕一个辊对运转的皮带形成。 [0019] 8.前述1-6之一所述的试验台，其特征在于， [0020] 所述传送带段包括一个围绕支承辊运转的传送皮带，其中设有一个附加的转向机构。 [0021] 9.前述1-8之一所述的试验台，其特征在于，在两个支承辊之间的间隔是可调节的，从而调节所述传送带段的长度。 [0022] 10.前述8或9之一所述的试验台，其特征在于，所述附加的转向机构可根据支承辊间隔改变其位置，从而保持传送皮带处于预张紧(Vorspannung)的状态。 [0023] 根据本发明，空气动力学试验台包括一个固定底板以及至少两个用于支承车辆的支承装置(Stützeinrichtungen)。为了模拟道路行驶，设有至少一个相对于底板可移动的传送带机构(Bandeinheit)。该传送带机构以区段的形式由传送带段构成。本发明的核心于是在于，不是设置一个单个的大面积传送带，而是设置多个较小的可调节传送带段，共同组成传送带机构。所述支承装置布置在传送带段之间。由此，通过车辆作用于支承装置上的力可直接导至低置称量仪(Unterflutwaage)。在这种情况下，不仅沿X和Y方向的力，而且沿Z方向的力，都可以直接测量。其优点在于，当传送带机构内有效的力接收表面保持尽可能小时，实际上仅测量车辆施加至支承装置上的力。不包括作用在传送带段上的流动阻力。在传送带段上方的流动布局形态(Stroemungstopologie)对测量结果没有影响。通过区段式划分传送带，以及借助于传送带段的可调节性，可实现适用于最多种车辆型号的可变传送带机构。 [0024] 为了保持尽可能大的相互关联的传送带表面，可以将传送带段分别布置在支承装置的前面、后面或者支承装置之间。单个传送带段邻接越密，可越有利地影响边界层流。 [0025] 所述支承装置中的至少一个可以设置成保持相对于另外的支承装置可移动。由此，可自由选择两个支承装置之间的间隔，从而能够实现试验台的模块化组装。在本发明的一个优选实施方案中，总共设有四个支承装置，从而在四轮车辆的情况下，为每个车轮提供可用的支承装置。根据车辆的轴距或轮距，所述支承机构(Stützeinheiten)固定在一个低置称量仪上。可考虑的是，借助该空气动力学试验台，甚至可以测试两轮或三轮形式的车辆，因为所述支承装置能相应地移动。 [0026] 在两个支承装置之间延伸的传送带段的尺寸可根据所述两个支承装置之间的间隔进行调节。如果能相应地加长或缩短所述传送带段，这是有利的。 [0027] 另外，为了模拟车轮的穿流或环流，所述车辆不是静止的，而是可在支承装置上转动。为此，支承装置可以制成车轮转动装置(Raddreheinrichtung)。 [0028] 优选地，所述车轮转动装置由一个围绕一个辊对(Rollenpaar)旋转的皮带形成。 [0029] 所述传送带段可以包括一个围绕支承辊旋转的传送皮带，其中设有一个附加的转向机构。所述转向机构使得所述传送皮带以足够的摩擦接触(Reibschluss)转动支承辊。 [0030] 为了获得最高的灵活性，两个支承辊之间的间隔是可调节的。移动支承装置时，可以通过扩大或缩小所述两个支承辊的间隔来调节传送带的长度。所述附加的转向机构就其位置而言同样是可变化的，以确保摩擦接触，从而保持所述传送皮带处于预张紧的状态。附图说明 [0031] 本发明的其它有利实施方案将在下文中根据附图详细阐释。附图中： [0032] 图1示出了一个空气动力学试验台从上方看的视图， [0033] 图2示出了根据图1在没有车辆情况下的视图， [0034] 图3示出了根据图1中线III-III的断面视图， [0035] 图4示出了该空气动力学试验台的第二实施方案， [0036] 图5示出了该空气动力学试验台的第三实施方案， [0037] 图6示出了根据图3的车轮转动机构的详细图示， [0038] 图7示出了一种车轮转动机构的第二实施方案，以及 [0039] 图8示出了一种车轮转动机构的第三实施方案。具体实施方式 [0040] 图1和2从上方看的视图以及图3的侧视图示出了一种空气动力学试验台1的第一优选实施方案。在图中没有详细示出的风洞(Windkanal)中，借助一个喷管40产生气流A，所述气流借助于整流器均匀地、平行地、少紊流地、低噪声地导向至空气动力学试验台1。流动走向借助流线41示出。在试验台1的后部，气流A通过一个集流器42再次输送至喷管 40。该空气动力学试验台1向下通过一个固定底板2界定。车辆3可置于支承装置4上，所述支承装置制成车轮转动装置5、6、7和8。所述车轮转动装置5、6、7和8优选制成驱动装置，使得车辆的车轮能被驱动。或者，也可以考虑使得车轮转动装置适用于已启动车辆3的功率下降。 [0041] 两个并排放置的车轮转动装置5和6或者7和8彼此以轮距s间隔，而前后放置的车轮转动装置5和7或者6和8彼此以车辆3的轴距r间隔。 [0042] 在两个前部车轮转动装置5和6前面，布置有一个第一传送带段9，其具有宽度B和可调节的长度11。宽度B大于轮距s，使得传送带段9侧向地延伸超出所述两个车轮转动装置5和6。 [0043] 在两个前部车轮转动装置5和6后面，布置有一个第二传送带段10，其覆盖前部和后部车轮转动装置之间的间隔。该第二传送带段10具有与第一传送带段9相同的宽度B，同样可调节的长度12根据轴距r进行选择，在该实施例中长度12小于长度11。 [0044] 第三传送带段11设置于车轮转动装置7和8后面。同样其长度13可调节。根据在车辆3的正后部区域获得的边界层流(Grenzflaechenstroemung)的情况，长度13可保持比所述两个前部传送带段更长。第三传送带段的宽度B相应于所述前部传送带段9和10的宽度。 [0045] 影响底部区域中流动特性的传送带机构相应地由三个传送带段9、10和11形成，其中，该传送带机构在其长度延伸线L中间隔有车轮转动装置5到8。 [0046] 车轮转动装置5至8可一起置于一个共同的低置称量仪50上。借助于该低置称量仪50可吸收沿X、Y和Z方向的作用力。低置称量仪可用每个车轮转动装置下面的力接收器替代，或者同时还使用每个车轮转动装置下面的力接收器，从而检测每个作用力。由此，同样能够检测作用的力矩，如俯仰力矩(Nicksmoment)、偏转力矩(Giersmoment)以及倾斜力矩(Neigungsmoment)。 [0047] 图3中描述的根据图1中线III-III的侧视图示出了传送带9、10和11的布置。 [0048] 传送带段9安装有两个支承辊12和13，围绕所述支承辊传送皮带14按箭头方向B沿顺时针方向运转。此外，在所述传送皮带14包围的周界内，设有一个转向机构15。支承辊12和13可按箭头方向X彼此相向或远离移动。该移动可以通过转轴驱动、齿条传动或者通过液压/气动驱动实现。为确保用于传送皮带14的均匀运转的充分的摩擦接触，附加的转向机构15位置可改变。为此，该附加的转向机构可以保持在垂直和/或水平导向可移动。皮带的松懈可例如通过按照箭头方向Z移动转向机构15而从传送皮带14上消除。但是也可沿Z和X方向移动转向机构15。由此，可变化地调节传送带段9的长度11。 [0049] 传送带段10或11就其长度12或13而言正如传送带段9的长度般可调节。为清楚起见，相同的构件以相同、但是加撇号的附图标记表示。 [0050] 车轮转动装置5或7由一个围绕一个辊对16运转的皮带19构成，所述辊对包括两个辊17和18。图3中车轮转动装置5的详细图示D放大地示于图6。在邻近辊对16的两侧，插有楔形物30，由此车轮转动装置5与邻接的传送带段9和10面齐平地连接。 [0051] 根据图7，提供了一种车轮转动装置5的替代性实施方案，其中在两个传送带段9和10之间仅布置有一个单独的辊31。以附图标记33示出置于该车轮转动装置5上的车辆的车轮。 [0052] 参照图8，车轮转动装置5的第三种实施方案通过一个辊对32实现，而不使用旋转的传送皮带。 [0053] 各车轮转动装置5或7可以相应于待检测车辆的轴距r或者轮距s被定位。例如，如果需要比图3所示更大的轴距，那么可以将车轮转动装置7向右移动到虚线位置。传送带10的后部支承辊13′同样向右移动，而转向机构15′垂直地向上移动到虚线位置。由此，加长了传送带10的长度12。 [0054] 传送带段11的长度L3以类似的方式缩短。为此，前部支承辊12″向右移动，同时转向机构15″必须向下移动，从而拉紧传送带段11。 [0055] 车辆的校准以及由此车轮转动装置5、6、7和8的定位可以在该空气动力学试验台的中心进行。这意味着，车辆中心定位在该空气动力学试验台的中心。或者，可以通过车头和喷管之间的恒定间隔实现车辆的校准。其优点在于在该位置的气流阻力是恒定的。理论上，由此可以不需要前部支承装置5和6的可移动性。 [0056] 布置可能性方面大的差异提供了这样的优点，即几乎任意车辆都可以在该空气动力学试验台中进行测试，并且尽管如此仍保留相互关联的传送带机构。甚至也可考虑，将并排放置的车轮转动机构5和/或6或者7和/或8移动至中心，使得能借助运转的传送带机构运行两轮车辆--例如摩托车或者自行车。或者，在该应用情况下，可不使用一个前部车轮转动机构和一个后部车轮转动机构，而两个留下的车轮转动机构沿纵向彼此对齐排列。不言自明地，在该布置中，甚至可以通过运转的传送带机构运行三轮车辆。 [0057] 除了图1-3示出的具有三个传送带段的变型之外，如图4所示，或者还可替代地，在车轮转动机构5和6之间或者7和8之间，设置另一传送带段20和21。在轮距s扩大的情况下，该传送带段20或21必须通过一个更宽的传送带段以可替换方式而保持，从而形成相应的宽度。同样，除了车轮转动装置5、6、7或8之外，还可以设置其他传送带段。 [0058] 图5示出了本发明的第三实施方案，其中，一个中间传送带22布置在车轮转动机构5、6或7和8之间。然后，在车轮转动机构5和6前面，分别在中间传送带22的右边和左边设有另外的传送带段23和24。借助另外的传送带段25、26、27和28，传送带机构类似地组装在一起。 [0059] 一个未示出的实施方案可为：在车轮转动机构相对于中间传送带段22的外侧，分别布置具有相同长度的传送带，使得三个传送带段设有相同的长度。前部车轮转动装置5或6和后部车轮转动装置7或8之间的空开段可分别由一个传动带段封闭。 [0060] 由上述实施例所示，借助本发明的技术方案，能实现几乎任意的传送带段布置。由此能够制造模块化组装的传送带机构。