、过渡段2、第一试验段3、第二试验段4与摆动机构6的长度 比是1:2.5:2.7:2.8:2.0。野外测试风桐设备总长度与第一试验段3宽度之比是1.1:0.1。
[0102] 第二试验段4的一端与第一试验段3连接，而它的另一端与摆动机构6连接。在摆动 机构6顶部设置由常州双杰电子有限公司W商品名39BYGB0413系列步进电机销售的第一步 进电机6-1与第一小齿轮6-2,它们的有效径比为1:5;在摆动机构6上设置大齿圈6-3,大齿 圈6-3与第一小齿轮6-2晒合，它们的有效径比为10:1。
[0103] 第一步进电机6-巧E动第一小齿轮6-2转动，从而带动大齿圈6-3沿着转动轴6-7转 动;在摆动机构6底部设置由常州双杰电子有限公司W商品名39BYGB0413系列步进电机销 售的第二步进电机6-5与第二小齿轮6-6,它们的有效径比为1:5;由第二步进电机6-5通过 第二小齿轮6-6带动位于摆动机构6下方的扇形齿板6-4摆动。
[0104] 动力段1、过渡段2、第一试验段3、第二试验段4与摆动机构6是由法兰与纸质密封 垫连接的。
[0105] 在第一试验段3右端上方设置加沙装置5。加沙装置5是由一级插板式控制机构5-1 与二级控制机构组成，而二级控制机构是由常州双杰电子有限公司W商品名39BYGB0413系 列步进电机销售的步进电机5-2与具有折弯结构的伞状斜板5-3构成；由步进电机5-2驱动 伞状斜板5-3移动，W实现加沙量的精确控制。
[0106] 位于风桐本体的底座支撑架用4cm X 4cm角钢焊接而成，而底座支撑架与风桐本体 用螺栓连接固定起来。所述的底座支撑架是一种可调整高度为50cm的机械可调式底座支撑 架。
[0107] 实施例2:本发明的可移动式灌草丛野外测试风桐设备
[0108] 该实施例的实施方式与实施例1相同，只是在圆形管内安装的电机的功率是3kw; 透明有机玻璃观察窗口的长是50cm、宽是30cm;动力段1、过渡段2、第一试验段3、第二试验 段4与摆动机构6的长度比是1:2.8:2.5:2.5:1.8。野外测试风桐设备总长度与第一试验段3 宽度之比是1.0:0.1。第一步进电机6-1与第一小齿轮6-2的有效径比为1:4;大齿圈6-3与第 一小齿轮6-2的有效径比为12.5:1;第二步进电机6-5与第二小齿轮6-6的有效径比为1:4; 机械可调式底座支撑架的可调整高度是75cm。
[0109] 实施例3:本发明的可移动式灌草丛野外测试风桐设备
[0110] 该实施例的实施方式与实施例1相同，只是在圆形管内安装的电机的功率是4kw; 透明有机玻璃观察窗口的长是50cm、宽是25cm;动力段1、过渡段2、第一试验段3、第二试验 段4与摆动机构6的长度比是1:3.5:3.1:3.1:2.2。野外测试风桐设备总长度与第一试验段3 宽度之比是1.3:0.1。第一步进电机6-1与第一小齿轮6-2的有效径比为1:6;大齿圈6-3与第 一小齿轮6-2的有效径比为9:1;第二步进电机6-5与第二小齿轮6-6的有效径比为1:6;机械 可调式底座支撑架的可调整高度是100cm。
[0111] 实施例4:本发明的可移动式灌草丛野外测试风桐设备
[0112] 该实施例的实施方式与实施例1相同，只是在圆形管内安装的电机的功率是4kw; 透明有机玻璃观察窗口的长是40cm、宽是25cm;动力段1、过渡段2、第一试验段3、第二试验 段4与摆动机构6的长度比是1:3.2:3.5:3.2:2.0。野外测试风桐设备总长度与第一试验段3 宽度之比是1.3:0.1。第一步进电机6-1与第一小齿轮6-2的有效径比为1:5;大齿圈6-3与第 一小齿轮6-2的有效径比为10:1;第二步进电机6-5与第二小齿轮6-6的有效径比为1:5;机 械可调式底座支撑架的可调整高度是125cm。
[0113] 实施例实施效果说明：下面将对比说明本发明野外风桐设备与现有风蚀风桐的不 同点与先进性。
[0114] 1、风桐本体结构
[0115] 附表1本发明野外风桐设备与现有风蚀风桐的结构对比
[0116]
[0117]附：表中，现有风蚀风桐选取了中国科学院寒区旱区环境与工程研究所韩庆杰等 的一种可移动便携式风蚀风桐和内蒙古农业大学研制的0FDY-1.2型风蚀风桐日期： 2005.07。
[011引2、整机支撑架
[0119] 上述巧巾现有风蚀风桐均为落地式结构，没有整机支撑架。因此，均不能进行离地 测试。本发明野外测试风桐装置设有整机支撑架，且在50cm-125cm之间可调，完全可实现离 地测试。
[0120] 3、摆动机构
[0121] 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所李宏等的风桐实验模拟野外不同风向的 装置，为了实现模拟野外不同风向，采用的是将现有风蚀风桐整机放置于一个直径为 1000mm大的圆盘上进行整体回转。缺点:①只能使风桐整机在水平面内进行转动，风桐直风 由原来的固定风向仅变为单一转动风向，但只有1个自由度，所能提供的风向成分单一;② 其单一转动风向是对风桐内部对象作用;③使风桐整机置于圆盘上进行整体回转，使得该 装置整体结构笨重，整机重量大，耗能大。
[0122] 本发明野外测试风桐装置利用一套摆动机构，运用了刚体运动学的原理，利用机 构运动的复合原理，采用一个旋转运动和一个摆动的合成运动，实现了摆动机构在2个自由 度上的运动合成，可W提供成分复杂的各种风向的复杂风。本发明野外测试风桐装置与上 述装置的本质不同点在于不仅能提供成分复杂的各种风向的复杂风，而且所作用对象是风 桐外部的灌草丛。另外，由于摆动机构与风桐本体相对独立，当摆动机构运动时，风桐本体 并不运动，于是，转动部分重量小，转动灵活，耗能小。
【主权项】
1. 一种可移动式灌草丛野外测试风洞设备，其特征在于该风洞设备由动力段（1)、过渡 段(2)、第一试验段(3)、第二试验段(4)、加沙装置(5)、摆动机构(6)与底座支撑架组成； 动力段（1)是由在圆形管内安装的可控电机组与由它带动的风扇组成;过渡段(2)由圆 形管与四方锥管连接而成，它的一端为圆形进风口，它的另一段为四方锥管端，该四方锥管 端与第一试验段(3)、第二试验段(4)依次串联连接;与第一试验段(3)相连的过渡段(2) - 端、第一试验段(3)与第二试验段(4)都是四方管； 第二试验段(4)与摆动机构(6)连接； 加沙装置(5)位于第一试验段(3)右端上方。2. 根据权利要求1所述的野外测试风洞设备，其特征在于动力段（1)、过渡段(2)、第一 试验段(3)、第二试验段(4)与摆动机构(6)的长度比是1:2.5~3.5:2.5~3.5:2.5~3.5: 1.8~2.2〇3. 根据权利要求1所述的野外测试风洞设备，其特征在于动力段（1)、过渡段(2)、第一 试验段(3)、第二试验段(4)与摆动机构(6)是由法兰与纸质密封垫连接的。4. 根据权利要求1所述的野外测试风洞设备，其特征在于所述野外测试风洞设备总长 度与第一试验段(3)宽度之比是1.0~1.4:0.1。5. 根据权利要求1所述的野外测试风洞设备，其特征在于第一试验段(3)与第二试验段 (4)四方管下部是可拆卸式底板。6. 根据权利要求1所述的野外测试风洞设备，其特征在于第二试验段(4)顶部与两侧设 置透明有机玻璃观察窗口。7. 根据权利要求1所述的野外测试风洞设备，其特征在于加沙装置(5)是由一级插板式 控制机构(5-1)与二级控制机构组成，而二级控制机构是由步进电机(5-2)与伞状斜板(5-3)构成；由步进电机(5-2)驱动伞状斜板(5-3)移动，以实现加沙量的精确控制。8. 根据权利要求1所述的野外测试风洞设备，其特征在于在摆动机构(6)顶部设置第一 步进电机(6-1)与第一小齿轮(6-2);在摆动机构(6)上设置大齿圈（6-3)，大齿圈（6-3)与第 一小齿轮(6-2)嗤合，第一步进电机(6-1)驱动第一小齿轮(6-2)转动，从而带动大齿圈（6-3)沿着圆形轨道转动； 在摆动机构(6)底部设置第二步进电机6-5与第二小齿轮6-6;由第二步进电机6-5通过 第二小齿轮6-6带动位于摆动机构(6)下方的扇形齿板6-4摆动。9. 根据权利要求1所述的野外测试风洞设备，其特征在于位于风洞本体的底座支撑架 用角钢焊接而成，而底座支撑架与风洞本体用螺栓连接固定起来。所述的底座支撑架是一 种可调整高度为50~125cm的机械可调式底座支撑架。10. 根据权利要求1所述的野外测试风洞设备，其特征在于所述的风洞设备提供完全由 人工控制的含有或不含有沙的直风、旋风、倾斜风以及各种组合形式的复杂风。
【专利摘要】本发明涉及一种可移动式灌草丛野外测试风洞设备，该风洞设备由动力段1、过渡段2、第一试验段3、第二试验段4、加沙装置5、摆动机构6与底座支撑架组成。本发明采用四周封闭型结构解决了风蚀风洞传统的倒“U”型结构所带来的气流流场的不均匀问题，可以模拟各种状态下的自然风，例如直流风，旋风，倾斜风及各种组合形式下的复杂风等，能够完成对整株沙柳灌丛的野外吹风试验，可以重复试验，为科学研究提供大量真实、有效数据。
【IPC分类】G01M9/02, G01M9/04
【公开号】CN105628330
【申请号】CN201610204527
【发明人】裴志永, 丁海泉, 黄萨仁, 韩宝生, 李阳, 范乐
【申请人】内蒙古农业大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年4月5日