API激光跟蹤儀在風洞試驗室安裝過程中的應用
在汽車風洞中用來產(chǎn)生強大氣流的風扇非常巨大的,其風扇直徑可達8.5m,驅動風扇的電動功率高達4000kW,風洞內(nèi)用來進行試驗段的空氣流速達270km/h。建造一個這樣規(guī)模的汽車風洞往往需要耗資數(shù)億美元,甚至10多億,而且每做一次汽車風洞試驗的費用也非常巨大。因此保證風洞安裝的精度是風洞建造成功與否的關鍵。
那么,激光跟蹤儀在汽車風洞建造過程中是如何應用的呢?這個要從API公司和國外某公司在國內(nèi)某風洞的安裝過程中的合作說起:這次合作是API公司參與汽車風洞的安裝。為了這個項目,從前期考察,到方案制定,到后的執(zhí)行實施,API公司都相當重視,每個環(huán)節(jié)力求做到好。
我們承接的是一個將近20M X 20M的風洞,安裝的精度要控制在±0.2mm以內(nèi),這么大的空間,這么高的精度,只用采用*的激光跟蹤儀測量技術才可以實現(xiàn),下面我們重點說一下激光跟蹤儀主要完成的工作:
1、整體坐標系的建立:
汽車風動中核心、也是昂貴的部分是空氣動力天平,實驗人員可通過天平測量并獲得汽車的氣動六分力(即三個力(法向力、軸向力與橫向力)與三個力矩(俯仰力矩、偏航力矩與俯仰力矩)。天平測量氣動力矩的參考點位于天平轉臺中心,這個點與汽車前后軸距與輪距中心線交線的投影重合,這個點就是我們要找的坐標原點。
這個坐標系的原點位置的選取,對天平的安裝起到了決定性的作用。我們利用土建預留的放線點,并結合API激光跟蹤儀自身攜帶的高精度電子水平儀,找到了坐標系原點,并確定了方向,保證包括風扇、天平以及測量系統(tǒng)、輔助設備的安裝以及后期的維護保養(yǎng)都在同一個坐標系下進行。
2、布置測量控制場
風洞內(nèi)設備的安裝是一個長期、復雜的過程。在安裝的過程中,安裝方為了使安裝過程順利的進行,對環(huán)境進行了控制,即空間要盡量密閉且溫度保持在20℃。為了保證安裝用激光跟蹤儀在這個過程中的高精度,我們采取了固定點和臨時點兩種布置轉戰(zhàn)點的方式,并且采用了特殊的固定方式,保證了轉戰(zhàn)點在長時間測量的穩(wěn)定性,這些點在未來風洞的維護和保養(yǎng)過程中,也將扮演著重要角色。
3、指導安裝
由于前期的準備工作做得比較充分,這一步指導安裝的工作就變得輕松起來,利用已經(jīng)布置完成的基準點,API Radian可以自如的在風洞的每一個位置完成測量。而且API Radian擁有良好的動態(tài)性能及的工裝附件,可以幫助工人實時的在線測量和調(diào)整。為了保證安裝的便捷,我們還為安裝工人設置了粗調(diào)基準,將設備的前期安裝誤差降到小,后用跟蹤儀進行調(diào)整到位。
隨著汽車技術的不斷發(fā)展,我國對汽車風洞的需求也在不斷增大,而汽車風洞的安裝過程時間長、尺寸大、精度高,這些都是激光跟蹤儀的優(yōu)勢項目,所以,我相信在今后的風洞發(fā)展歷程中,激光跟蹤儀將扮演著更加重要的角色。而API公司一直致力于幫助中國制造業(yè)的發(fā)展,API Radian小巧、便捷、精度高、穩(wěn)定性好,不僅僅在風洞行業(yè),在制造業(yè)的各個領域都發(fā)揮著重要的作用。