一种机械实验设备及其使用方法

1.本发明涉及一种机械实验设备及其使用方法，属于实验设备技术领域。


背景技术：

2.专利号为202111441381.3的专利公布了一种基于计算流体力学的大风环境模拟试验箱，其通过调节组件调节出气孔的大下，在相同风量下获取不同的风速，然后根据风速的不同进而或者不同的模拟数据，以确保模拟数据的精准性，进而保证建筑或者城市规划的合理性。但这样存在以下问题：1、风向无法调节；2、无法直接获取压力数据； 3、模型布置装卸繁琐。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题，在于提供一种机械实验设备及其使用方法，该实验设备通过布气箱出气，布气箱可上下移动，调整出气高度，配合转板带动模型转动，更加真实的模拟环境，且模型装卸便捷。
4.本发明通过下述方案实现：一种机械实验设备，其包括实验区和电控区，所述实验区内设有软板，多个模型活动插在所述软板上，所述软板的下端连接转板，所述转板的下端连接转轴，所述转轴穿过所述实验区连接到设置在所述电控区的转动装置，所述转动装置连接到控制器，所述控制器设置在所述电控区，所述电控区还设有风机，所述风机通过管道连接到布气箱，所述布气箱上设有多个布气孔，所述布气孔面向所述模型。
5.所述控制器上连接电连接管，所述电连接管的上端穿过所述电控区，所述电连接管的上端连接多根电连接软管，每根所述电连接软管的端部连接一个压力传感器，所述压力传感器能够活动贴在所述模型上。
6.所述实验区通过罩体罩起来，所述罩体的下端设有多根支柱，所述支柱之间连接一个隔板，所述隔板与所述罩体之间的区域为所述电控区。
7.所述控制器和所述风机设置在所述隔板上，所述风机的一侧连接进风管，所述进风管穿过所述电控区，延伸到外部，所述风机的上端连接出风管，所述出风管的上端穿过所述电控区，位于所述实验区，所述风机电连接到所述控制器，所述风机的风速可调节。
8.所述出风管分别通过对应管道连接到所述布气箱的接口，两个所述布气箱均能在所述实验区内上下滑动。
9.所述实验区的前后两侧各设有一个滑槽，所述布气箱的前后两侧各连接一个滑块，所述滑块插入所述滑槽内，所述滑块电连接到所述控制器，所述滑块在所述控制器的控制下沿着所述滑槽上下滑动。
10.每个所述模型的下端均连接一个插入杆，所述插入杆活动插在所述软板上。
11.所述布气箱设有两个。
12.所述控制器通过控制所述转动装置带动所述转轴转动，进而带动所述转板转动，所述模型也跟随转动。
13.一种机械实验设备的使用方法，其包括以下步骤，
14.步骤一、将多个模型按照设计方案插在所述软板上；
15.步骤二、将风机的出风管通过管道连接到布气箱的接口；
16.步骤三、将压力传感器拉出，并固定在所述模型上；
17.步骤四、按照设计方案设置风速，以及通过调整布气箱的高度来调整吹风的高度，模拟风环境；
18.步骤五、获取压力数据；
19.步骤六、调节风速及高度，同时转动转板，调整模型的方向，进而模拟不同的方向，获取压力数据；
20.步骤七、数据分析；
21.步骤八、调整多个模型4在软板3上的插入位置，继续数据分析。
22.本发明的有益效果为：
23.1、本发明一种机械实验设备采用软板放置模型，可快速装卸模型；
24.2、本发明一种机械实验设备内置压力传感器，将压力传感器放置固定在模型上，可快速获取压力数据；
25.3、本发明一种机械实验设备通过布气箱出气，布气箱可上下移动，调整出气高度，配合转板带动模型转动，更加真实的模拟环境；
26.4、本发明一种机械实验设备采用模拟风环境(包含风向、风速)来对模型受压进行测试，进而得出数据。
附图说明
27.图1为本发明一种机械实验设备的正视剖面结构示意图。
28.图2为本发明一种机械实验设备的布气箱的侧视剖面结构示意图。
29.图3为本发明一种机械实验设备的布气箱的软板和模型连接俯视结构示意图。
30.图4为图1中a处的放大结构示意图。
31.图中：1为实验区，2为电控区，3为软板，4为模型，5为转板，6为转轴，7为转动装置，8为控制器，9为风机，10为布气箱，11为布气孔，12为电连接管，13为电连接软管，14为压力传感器，15为罩体，16为支柱，17为隔板，18为进风管，19 为出风管，20为接口，21为滑槽，22为滑块，23为插入杆。
具体实施方式
32.下面结合图1-4对本发明进一步说明，但本发明保护范围不局限所述内容。
33.其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，且附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
34.为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的
限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
35.一种机械实验设备，其包括实验区1和电控区2，实验区1内设有软板3，多个模型4活动插在软板3上，每个模型4的下端均连接一个插入杆23，插入杆23活动插在软板3上，软板3的下端连接转板5，转板5的下端连接转轴6，转轴6穿过实验区1 连接到设置在电控区2的转动装置7，转动装置7连接到控制器8，控制器8设置在电控区2，控制器8通过控制转动装置7带动转轴6转动，进而带动转板5转动，模型4 也跟随转动，电控区2还设有风机9，风机9通过管道连接到布气箱10，布气箱10设有两个，布气箱10上设有多个布气孔11，布气孔11面向模型4。
36.控制器8上连接电连接管12，电连接管12的上端穿过电控区2，电连接管12的上端连接多根电连接软管13，每根电连接软管13的端部连接一个压力传感器14，压力传感器14能够活动贴在模型4上，实验区1通过罩体15罩起来，罩体15的下端设有多根支柱16，支柱16之间连接一个隔板17，隔板17与罩体15之间的区域为电控区2。
37.控制器8和风机9设置在隔板17上，风机9的一侧连接进风管18，进风管18穿过电控区2，延伸到外部，风机9的上端连接出风管19，出风管19的上端穿过电控区 2，位于实验区1，风机9电连接到控制器8，风机9的风速可调节，出风管19分别通过对应管道连接到布气箱10的接口20，两个布气箱10均能在实验区1内上下滑动。
38.实验区1的前后两侧各设有一个滑槽21，布气箱10的前后两侧各连接一个滑块22，滑块22插入滑槽21内，滑块22电连接到控制器8，滑块22在控制器8的控制下沿着滑槽21上下滑动。
39.实施例1：测试建筑物在不同风向、风力情况的受力情况，以及多个建筑物不同布置时，在相同风向和风力的受力情况，按照以下步骤进行，
40.步骤一、将多个模型4按照设计方案插在软板3上；
41.步骤二、将风机9的出风管19通过管道连接到布气箱10的接口20；
42.步骤三、将压力传感器14拉出，并固定在模型4上；
43.步骤四、按照设计方案设置风速，以及通过调整布气箱10的高度来调整吹风的高度，模拟风环境；
44.步骤五、获取压力数据；
45.步骤六、调节风速及高度，同时转动转板5，调整模型4的方向，进而模拟不同的方向，获取压力数据；
46.步骤七、数据分析；
47.步骤八、调整多个模型4在软板3上的插入位置，继续数据分析。
48.实施例2：测试汽车模型在不同风向、风力情况的受力情况，以及汽车模型流体结构测试，测试不同汽车结构风阻，按照以下步骤进行，
49.步骤一、将汽车模型按照插在软板3上；
50.步骤二、将风机9的出风管19通过管道连接到布气箱10的接口20；
51.步骤三、将压力传感器14拉出，并固定在模型4上；
52.步骤四、按照设计方案设置风速，以及通过调整布气箱10的高度来调整吹风的高度，模拟风环境；
53.步骤五、获取压力数据；
54.步骤六、调节风速及高度，同时转动转板5，调整模型4的方向，进而模拟不同的方向，获取压力数据；
55.步骤七、数据分析；
56.步骤八、更换不同流体结构的汽车模型的插入在软板3上，继续数据分析。
57.尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。