一种造雪机及其在飞机测试中的应用的制作方法

1.本发明涉及飞机测试技术领域，具体涉及一种造雪机及其在飞机测试中的应用。


背景技术：

2.飞机测试是飞机研制过程中用以验证和辅助设计、鉴定性能和检验工艺质量的实践手段。航空、航天的各个工程领域都广泛应用各种试验技术和设备来进行科学实验、数学和物理的模拟试验以及各种工程试验，验证所选取的方案和设计参数是否正确，检查各个分系统的协调性、可靠性和工艺质量，鉴定飞飞机的性能并为改进飞机提供依据；飞机测试是任何飞机的设计、鉴定和验收所不可缺少的一项工作。
3.在飞机气候实验室内进行飞机降雪试验是通过人工降雪的方式来模拟降雪环境，不受地域和季节限制，相比于利用自然降雪进行试验更加方便和高效；飞机降雪试验对降雪的均匀性有严格的要求；然而，现有技术中应用于飞机测试的造雪机在使用过程中仅仅只能进行简单的方位以及角度调节，难以适应飞机测试试验对于高标准降雪气候环境的要求。


技术实现要素：

4.针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种造雪机及其在飞机测试中的应用。
5.本发明的技术方案为：一种造雪机，包括机架、外护罩、风筒、第一调节组件、第二调节组件、空压机、高压水泵和控制柜；外护罩一端设置有开口，外护罩内部依次设置有第一固定板和第二固定板，第一固定板上呈散射状设置有数个滑槽，第二固定板上设置有与滑槽位置及数量对应一致的安装孔，外护罩外壁上滑动卡接有连接套，外护罩通过连接套与机架上端面固定连接，外护罩外部远离开口的一端设置有调节套；
6.风筒的数量与安装孔的数量对应一致，各个风筒分别滑动卡接在各个安装孔内部，风筒一端设置有开口，另一端设置有进风通道，风筒的开口方向与外护罩的开口方向一致；风筒外壁上靠近开口处依次套设有环形进气管、第一环形进水管和第二环形进水管，风筒内壁上靠近开口处依次环形分布有数个核子器和数个雾化喷头，各个核子器分别通过管道与环形进气管、第一环形进水管导通，各个雾化喷头分别通过管道与第二环形进水管导通；风筒内部远离开口的一端设置有轴流风机，风筒外部远离开口的一端设置有延长杆，各个延长杆分别与对应位置处的滑槽滑动卡接；
7.第一调节组件包括传动箱、摆动臂和传动电机，传动箱固定设置在机架上，传动箱一侧贯穿设置有传动轴，位于传动箱内部的传动轴上套设有连接带轮，传动电机固定设置在传动箱内部，传动电机的输出轴上设置有传动带轮，传动带轮与连接带轮之间通过皮带连接；摆动臂一端滑动卡接在位于传动箱外部的传动轴上，摆动臂另一端转动卡接有调节滚轮，调节滚轮与调节套的内壁滑动卡接；
8.第二调节组件包括调节盘、螺纹拉杆和调节电机，调节盘设置在第一固定板上远离第二固定板的一侧，调节盘内部与各个滑槽位置对应处均转动卡接有锥齿轮，各个锥齿
轮内部均设置有内螺纹，螺纹拉杆的数量与延长杆的数量对应一致，各个螺纹拉杆的一端分别贯穿各个锥齿轮，且与各个锥齿轮之间螺纹连接，各个螺纹拉杆的另一端分别与各个延长杆端部活动铰接；调节电机固定设置在调节盘上，调节电机的输出轴贯穿调节盘，且调节电机的输出轴上套设有大齿轮，大齿轮分别与各个锥齿轮啮合连接。
9.空压机、高压水泵和控制柜均设置在机架上，空压机通过管道与环形进气管连通，高压水泵分别通过管道与第一环形进水管、第二环形进水管连接；控制柜内部设置有plc控制器；plc控制器分别与轴流风机、传动电机、调节电机、空压机和高压水泵电性连接。
10.进一步地，核子器包括核子座、气水混合台和核子器喷嘴；核子座与风筒的内壁固定连接，核子座上设置有进气通道和进水通道，进气通道与环形进气管导通，进水通道与第一环形进水管导通，气水混合台转动卡接在核子座内部，核子座端部靠近雾化喷头的一侧设置有喷嘴架，喷嘴架与核子座内部导通，核子器喷嘴设置有数个，且均匀分布在喷嘴架上靠近雾化喷头的一侧，外部高压水通过进水通道进入核子座内部，压缩空气通过进气通道进入核子座内部，然后在气水混合台的作用下进行气水混合，并最终通过核子器喷嘴喷出形成雪核，通过本发明的核子器能够产生密集、均匀的雪核，有利于提高造雪机的造雪效率。
11.进一步地，气水混合台由数个直径依次增大的圆板叠加而成，位于混合台最底端的圆板上均匀分布有数个通孔，其余各个圆板表面均设置有数个混合槽，进入核子座内部的压缩气体和高压水对圆板上的混合槽形成冲击作用，使得叠加在一起的各个圆板在核子座内部旋转，而圆板旋转过程中促进了压缩气体和高压水的混合效果，混合后的水气经过气水混合台最底端的圆板上的通孔后进入喷嘴架，并最终由核子器喷嘴喷出。
12.进一步地，数个核子器喷嘴且呈扇形分布在喷嘴架上靠近雾化喷头的一侧，扇形分布的核子器喷嘴，有利于提高风筒的出雪密度。
13.进一步地，机架上端转动卡接有旋转盘，传动箱和连接套均与旋转盘固定连接，机架内部设置有旋转电机，旋转电机为旋转盘提供动力，且旋转电机与plc控制器电性连接，利用旋转电机带动旋转盘转动，从而能够实现风筒对飞机气候测试实验室的各个位置进行造雪，从而提高飞机测试时造雪环境的真实性，提高飞机测试的准确性。
14.进一步地，位于传动箱外部的传动轴上固定连接有行程调节箱，摆动臂的两端均贯穿行程调节箱，摆动臂上套设有复位弹簧，复位弹簧上端与摆动臂的外壁活动卡接，下端与传动轴抵接，行程调节箱内部顶端滑动卡接有压板，压板与摆动臂抵接，行程调节箱内部设置有调节丝杠和微型电机，调节丝杠贯穿压板，且与压板螺纹连接，调节丝杠设置有两个，两个调节丝杠分别转动卡接在行程调节箱内部两侧，且分别与压板螺纹连接，两个调节丝杠上均套设有带轮，两个带轮之间通过皮带连接，微型电机为其中一个调节丝杠提供动力，且微型电机与plc控制器电性连接；利用微型电机带动调节丝杠转动，从而使压板在行程调节箱内移动，对摆动臂的有效摆长进行调节，从而能够实现外护罩在各个方位上的偏移量的调节。
15.进一步地，机架下端四角位置均转动卡接有行走轮，便于对造雪机的位置进行移动，提高了造雪机的使用便利性。
16.进一步地，空压机与环形进气管连接处、高压水泵与第一环形进水管连接处和高压水泵与第二环形进水管连接处均设置有电磁流量阀，通过设置电磁流量阀，能够对进入
核子器的气水比例进行调节，同时能够对雾化喷头的喷水量进行调节，从而能够实现对造雪机造雪密度的调节，提高造雪机的利用效率。
17.进一步地，调节套的内壁上滑动卡接有活动环，调节滚轮与活动环活动铰接，通过设置活动环，能够减小调节滚轮与调节套之间的摩擦，从而提高外护罩调节时的灵活性和准确性。
18.进一步地，风筒内部设置有过滤网，过滤网位于轴流风机和进风通道之间；利用过滤网能够对进入风筒的空气进行过滤，从而能够提高造雪机的造雪品质。
19.本发明还提供了一种造雪机在飞机测试中的应用，应用方法包括以下步骤：
20.s1、将待测试的飞机移至实验室内，再对应放置造雪机，将轴流风机、传动电机、调节电机、空压机和高压水泵分别与外部电源连接，将高压水泵与外部水源连接；
21.s2、通过plc控制器控制空压机、高压水泵和轴流风机开启，通过高压水泵将部分外部水源通过第二环形进水管供给各个雾化喷头；同时通过空压机将压缩空气通过环形进气管供给各个核子器，再通过高压水泵将部分外部水源通过第一环形进水管供给各个核子器，进入各个核子器内部的压缩空气以及高压水流在气水混合台的作用下混合，形成雪核后从核子器喷嘴喷出，与雾化喷头喷出的雾化水混合，通过轴流风机将雪核和雾化水的混合物从风筒开口端吹出，形成雪花；
22.s3、造雪机造雪过程中，通过plc控制器控制传动电机启动，利用传动电机带动传动轴和摆动臂转动，通过摆动臂上的调节滚轮调节外护罩在竖直方向上的俯仰角度和在水平方向上的偏移角度，实现各个风筒造雪方向的微调；
23.s4、通过plc控制器调节电机启动，通过调节电机上的大齿轮带动各个锥齿轮转动，各个锥齿轮转动过程中，与锥齿轮连接的螺纹拉杆也同步进行移动，通过螺纹拉杆拉动对应位置处的延长杆在滑槽内进行移动，实现各个风筒造雪密度大小调节。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几点：
25.第一，本发明的造雪机结构设计合理，通过在外护罩内部设置数个风筒，使得本发明的造雪机造雪效率更高，降雪密度更大，为飞机测试试验提供较为真实的降雪气候环境，从而提高了飞机在降雪环境下测试结果的准确性和可靠性；
26.第二，本发明通过第一调节组件不仅能够对外护罩在竖直方向上的俯仰角度和在水平方向上的偏移角度进行调节，而且能够实现外护罩在竖直面上各个方位的位置调整，使得本发明能够根据工作需要对各个风筒的降雪方向进行微调，提高了本发明造雪机的实用性；
27.第三，本发明通过设置第二调节组件能够使各个风筒开口端相互靠近和远离，便于根据实际测试需要调整造雪机的造雪密度；
28.第四，本发明的各个电器元件均通过plc控制器进行控制，极大的提高了本发明造雪机的自动化程度，提高了飞机测试效率。
附图说明
29.图1是本发明的实施例2的造雪机在飞机测试中的应用方法流程图；
30.图2是本发明的纵剖图；
31.图3是本发明的主视图；
32.图4是本发明的俯视图；
33.图5是本发明的风筒在外护罩内的分布示意图；
34.图6是本发明的风筒的内部结构示意图；
35.图7是本发明图6中a处的局部放大示意图；
36.图8是本发明的喷嘴架与核子座的连接示意图；
37.图9是本发明的气水混合台的结构示意图；
38.图10是本发明的行程调节箱与传动轴的连接示意图；
39.图11是本发明的螺纹拉杆与延长杆的连接示意图；
40.其中，1-机架、10-旋转盘、11-旋转电机、12-行走轮、2-外护罩、20-第一固定板、200-滑槽、21-第二固定板、210-安装孔、22-连接套、23-调节套、230-活动环、3-风筒、30-环形进气管、31-第一环形进水管、32-第二环形进水管、33-核子器、330-核子座、331-气水混合台、3310-圆板、3311-通孔、3312-混合槽、332-核子器喷嘴、333-进气通道、334-进水通道、335-喷嘴架、34-雾化喷头、35-轴流风机、36-延长杆、37-过滤网、4-第一调节组件、40-传动箱、400-传动轴、401-连接带轮、41-摆动臂、410-调节滚轮、411-复位弹簧、42-传动电机、420-传动带轮、43-行程调节箱、430-压板、431-调节丝杠、4310-带轮、432-微型电机、5-第二调节组件、50-调节盘、500-锥齿轮、51-螺纹拉杆、52-调节电机、520-大齿轮、6-空压机、7-高压水泵、8-控制柜。
具体实施方式
41.实施例1
42.如图2、3、4、5所示的一种造雪机，包括机架1、外护罩2、风筒3、第一调节组件4、第二调节组件5、空压机6、高压水泵7和控制柜8；外护罩2一端设置有开口，外护罩2内部依次设置有第一固定板20和第二固定板21，第一固定板20上呈散射状设置有4个滑槽200，第二固定板21上设置有与滑槽200位置及数量对应一致的安装孔210，外护罩2外壁上滑动卡接有连接套22，外护罩2通过连接套22与机架1上端面固定连接，外护罩2外部远离开口的一端设置有调节套23；
43.如图2、5、6、7所示，风筒3的数量与安装孔210的数量对应一致，各个风筒3分别滑动卡接在各个安装孔210内部，风筒3一端设置有开口，另一端设置有进风通道，风筒3的开口方向与外护罩2的开口方向一致；风筒3外壁上靠近开口处依次套设有环形进气管30、第一环形进水管31和第二环形进水管32，风筒3内壁上靠近开口处依次环形分布有8个核子器33和8个雾化喷头34，各个核子器33分别通过管道与环形进气管30、第一环形进水管31导通，各个雾化喷头34分别通过管道与第二环形进水管32导通；风筒3内部远离开口的一端设置有轴流风机35，风筒3外部远离开口的一端设置有延长杆36，各个延长杆36分别与对应位置处的滑槽200滑动卡接；
44.如图2所示，第一调节组件4包括传动箱40、摆动臂41和传动电机42，传动箱40固定设置在机架1上，传动箱40一侧贯穿设置有传动轴400，位于传动箱40内部的传动轴400上套设有连接带轮401，传动电机42固定设置在传动箱40内部，传动电机42的输出轴上设置有传动带轮420，传动带轮420与连接带轮401之间通过皮带连接；摆动臂41一端滑动卡接在位于传动箱40外部的传动轴400上，摆动臂41另一端转动卡接有调节滚轮410，调节滚轮410与调
节套23的内壁滑动卡接；
45.如图2、11所示，第二调节组件5包括调节盘50、螺纹拉杆51和调节电机52，调节盘50设置在第一固定板20上远离第二固定板21的一侧，调节盘50内部与各个滑槽200位置对应处均转动卡接有锥齿轮500，各个锥齿轮500内部均设置有内螺纹；螺纹拉杆51的数量与延长杆36的数量对应一致，各个螺纹拉杆51的一端分别贯穿各个锥齿轮500，且与各个锥齿轮500之间螺纹连接，各个螺纹拉杆51的另一端分别与各个延长杆36端部活动铰接；调节电机52固定设置在调节盘50上，调节电机52的输出轴贯穿调节盘50，且节电机52的输出轴上套设有大齿轮520，大齿轮520分别与各个锥齿轮500啮合连接；
46.空压机6、高压水泵7和控制柜8均设置在机架1上，空压机6通过管道与环形进气管30连通，高压水泵7分别通过管道与第一环形进水管31、第二环形进水管32连接；控制柜8内部设置有plc控制器；plc控制器分别与轴流风机35、传动电机42、调节电机52、空压机6和高压水泵7电性连接；空压机6、高压水泵7、控制柜8、轴流风机35、传动电机42、调节电机52、核子器33均为市售产品。
47.实施例2
48.本实施例记载的实施例1的造雪机在飞机测试中的应用方法，包括以下步骤：
49.s1、将待测试的飞机移至实验室内，再对应放置造雪机，将轴流风机35、传动电机42、调节电机52、空压机6和高压水泵7分别与外部电源连接，将高压水泵7与外部水源连接；
50.s2、通过plc控制器控制空压机6、高压水泵7和轴流风机35开启，通过高压水泵7将部分外部水源通过第二环形进水管32供给各个雾化喷头34；同时通过空压机6将压缩空气通过环形进气管30供给各个核子器33，再通过高压水泵7将部分外部水源通过第一环形进水管31供给各个核子器33，进入各个核子器33内部的压缩空气以及高压水流混合后从核子器33喷出，形成雪核，雪核与雾化喷头34喷出的雾化水混合，通过轴流风机35将雪核和雾化水的混合物从风筒3开口端吹出，形成雪花；
51.s3、造雪机造雪过程中，通过plc控制器控制传动电机42启动，利用传动电机42带动传动轴400和摆动臂41转动，通过摆动臂41上的调节滚轮410调节外护罩2在竖直方向上的俯仰角度和在水平方向上的偏移角度，实现各个风筒3造雪方向的微调；
52.s4、通过plc控制器调节电机52启动，通过调节电机52上的大齿轮520带动各个锥齿轮500转动，各个锥齿轮500转动过程中，与锥齿轮500连接的螺纹拉杆51也同步进行移动，通过螺纹拉杆51拉动对应位置处的延长杆36在滑槽200内进行移动，实现各个风筒3造雪密度的调节。
53.实施例3
54.本实施例与实施例1不同之处在于：
55.如图2所示，调节套23的内壁上滑动卡接有活动环230，调节滚轮410与活动环230活动铰接，通过设置活动环230，能够减小调节滚轮410与调节套23之间的摩擦，从而提高外护罩2调节时的灵活性和准确性；
56.如图6、8、9所示，核子器33包括核子座330、气水混合台331和核子器喷嘴332；核子座330与风筒3的内壁固定连接，核子座330上设置有进气通道333和进水通道334，进气通道333与环形进气管30导通，进水通道334与第一环形进水管31导通，气水混合台331转动卡接在核子座330内部，核子座330端部靠近雾化喷头34的一侧设置有喷嘴架335，喷嘴架335与
核子座330内部导通，核子器喷嘴332设置有5个，且均匀分布在喷嘴架335上靠近雾化喷头34的一侧；
57.气水混合台331由5个直径依次增大的圆板3310叠加而成，位于混合台331最底端的圆板3310上均匀分布有8个通孔3311，其余各个圆板3310表面均设置有数个混合槽3312；
58.5个核子器喷嘴332且呈扇形分布在喷嘴架335上靠近雾化喷头34的一侧，风筒3内部设置有过滤网37，过滤网37位于轴流风机35和进风通道之间。
59.实施例4
60.本实施例与实施例1不同之处在于：
61.如图10所示，位于传动箱40外部的传动轴400上固定连接有行程调节箱43，摆动臂41的两端均贯穿行程调节箱43，摆动臂41上套设有复位弹簧411，复位弹簧411上端与摆动臂41的外壁活动卡接，下端与传动轴400抵接，行程调节箱43内部顶端滑动卡接有压板430，压板430与摆动臂41抵接，行程调节箱43内部设置有调节丝杠431和微型电机432，调节丝杠431贯穿压板430，且与压板430螺纹连接，调节丝杠431设置有两个，两个调节丝杠431分别转动卡接在行程调节箱43内部两侧，且分别与压板430螺纹连接，两个调节丝杠431上均套设有带轮4310，两个带轮4310之间通过皮带连接，微型电机432为其中一个调节丝杠431提供动力，且微型电机432与plc控制器电性连接。
62.实施例5
63.本实施例记载的是实施例4的造雪机在飞机测试中的应用方法，与实施例2不同之处在于，还包括步骤s5，
64.s5、通过plc控制器控制微型电机432启动，利用微型电机432带动调节丝杠431转动，从而使压板430在行程调节箱43内移动，对摆动臂41的有效摆长进行调节，从而实现外护罩2在各个方位上的偏移量的调节。
65.实施例6
66.本实施例与实施例1不同之处在于：
67.如图1、2所示，机架1上端转动卡接有旋转盘10，机架1内部设置有旋转电机11，旋转电机11为旋转盘10提供动力，且旋转电机11与plc控制器电性连接；机架1下端四角位置均转动卡接有行走轮12；调节套23的内壁上滑动卡接有活动环230，调节滚轮410与活动环230活动铰接；
68.如图3所示，空压机6与环形进气管30连接处、高压水泵7与第一环形进水管31连接处和高压水泵7与第二环形进水管32连接处均设置有电磁流量阀，电磁流量阀与plc控制器电性连接。
69.实施例7
70.本实施例记载的是实施例6的造雪机在飞机测试中的应用方法，与实施例2不同之处在于，还包括步骤s6，
71.s6、造雪机造雪过程中，通过plc控制器控制旋转电机11启动，通过旋转电机11带动旋转盘10转动，从而实现风筒3向飞机测试实验室的各个位置进行降雪。