API激光跟蹤儀在風(fēng)洞試驗(yàn)室安裝過(guò)程中的應(yīng)用
在汽車風(fēng)洞中用來(lái)產(chǎn)生強(qiáng)大氣流的風(fēng)扇非常巨大的,其風(fēng)扇直徑可達(dá)8.5m,驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的電動(dòng)功率高達(dá)4000kW,風(fēng)洞內(nèi)用來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)段的空氣流速達(dá)270km/h。建造一個(gè)這樣規(guī)模的汽車風(fēng)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(fēng)洞試驗(yàn)的費(fèi)用也非常巨大。因此保證風(fēng)洞安裝的精度是風(fēng)洞建造成功與否的關(guān)鍵。
那么,激光跟蹤儀在汽車風(fēng)洞建造過(guò)程中是如何應(yīng)用的呢?這個(gè)要從API公司和國(guó)外某公司在國(guó)內(nèi)某風(fēng)洞的安裝過(guò)程中的合作說(shuō)起:這次合作是API公司參與汽車風(fēng)洞的安裝。為了這個(gè)項(xiàng)目,從前期考察,到方案制定,到后的執(zhí)行實(shí)施,API公司都相當(dāng)重視,每個(gè)環(huán)節(jié)力求做到好。
我們承接的是一個(gè)將近20M X 20M的風(fēng)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(cè)量技術(shù)才可以實(shí)現(xiàn),下面我們重點(diǎn)說(shuō)一下激光跟蹤儀主要完成的工作:
1、整體坐標(biāo)系的建立:
汽車風(fēng)動(dòng)中核心、也是昂貴的部分是空氣動(dòng)力天平,實(shí)驗(yàn)人員可通過(guò)天平測(cè)量并獲得汽車的氣動(dòng)六分力(即三個(gè)力(法向力、軸向力與橫向力)與三個(gè)力矩(俯仰力矩、偏航力矩與俯仰力矩)。天平測(cè)量氣動(dòng)力矩的參考點(diǎn)位于天平轉(zhuǎn)臺(tái)中心,這個(gè)點(diǎn)與汽車前后軸距與輪距中心線交線的投影重合,這個(gè)點(diǎn)就是我們要找的坐標(biāo)原點(diǎn)。
這個(gè)坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置的選取,對(duì)天平的安裝起到了決定性的作用。我們利用土建預(yù)留的放線點(diǎn),并結(jié)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(biāo)系原點(diǎn),并確定了方向,保證包括風(fēng)扇、天平以及測(cè)量系統(tǒng)、輔助設(shè)備的安裝以及后期的維護(hù)保養(yǎng)都在同一個(gè)坐標(biāo)系下進(jìn)行。
2、布置測(cè)量控制場(chǎng)
風(fēng)洞內(nèi)設(shè)備的安裝是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜的過(guò)程。在安裝的過(guò)程中,安裝方為了使安裝過(guò)程順利的進(jìn)行,對(duì)環(huán)境進(jìn)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(gè)過(guò)程中的高精度,我們采取了固定點(diǎn)和臨時(shí)點(diǎn)兩種布置轉(zhuǎn)戰(zhàn)點(diǎn)的方式,并且采用了特殊的固定方式,保證了轉(zhuǎn)戰(zhàn)點(diǎn)在長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量的穩(wěn)定性,這些點(diǎn)在未來(lái)風(fēng)洞的維護(hù)和保養(yǎng)過(guò)程中,也將扮演著重要角色。
3、指導(dǎo)安裝
由于前期的準(zhǔn)備工作做得比較充分,這一步指導(dǎo)安裝的工作就變得輕松起來(lái),利用已經(jīng)布置完成的基準(zhǔn)點(diǎn),API Radian可以自如的在風(fēng)洞的每一個(gè)位置完成測(cè)量。而且API Radian擁有良好的動(dòng)態(tài)性能及的工裝附件,可以幫助工人實(shí)時(shí)的在線測(cè)量和調(diào)整。為了保證安裝的便捷,我們還為安裝工人設(shè)置了粗調(diào)基準(zhǔn),將設(shè)備的前期安裝誤差降到小,后用跟蹤儀進(jìn)行調(diào)整到位。
隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)對(duì)汽車風(fēng)洞的需求也在不斷增大,而汽車風(fēng)洞的安裝過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)、尺寸大、精度高,這些都是激光跟蹤儀的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目,所以,我相信在今后的風(fēng)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(guó)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(fēng)洞行業(yè),在制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。