隨剎車裝置350的夾頭3540打開，松開船模10，并控制跟隨剎車裝置350為跟隨狀態(tài)(跟隨狀態(tài)指跟隨剎車裝置350在使能狀態(tài)下跟隨適航測(cè)試裝置340運(yùn)動(dòng)，具體地工作方式為控制器903會(huì)根據(jù)獲得的第一直線電機(jī)3410的位移數(shù)據(jù)來控制第第二直線電機(jī)3510進(jìn)行相應(yīng)的跟隨位移)，適航測(cè)試裝置340置為預(yù)阻力測(cè)量狀態(tài)(預(yù)阻力測(cè)量狀態(tài)是指拖車啟動(dòng)運(yùn)行穩(wěn)定后，預(yù)測(cè)量船模在波浪中的阻力，為后期自適應(yīng)調(diào)整進(jìn)行預(yù)采數(shù)據(jù))，船模及適航測(cè)試裝置340隨波浪運(yùn)動(dòng)，這時(shí)控制適航測(cè)試裝置340為自適應(yīng)狀態(tài)(自適應(yīng)狀態(tài)是指控制器根據(jù)前面預(yù)阻力測(cè)量的阻力進(jìn)行分析后，第一直線電機(jī)3410自動(dòng)適應(yīng)地驅(qū)動(dòng)船模的運(yùn)動(dòng)，從而能夠更準(zhǔn)確地測(cè)量船模在波浪中的各項(xiàng)數(shù)據(jù))，第二直線電機(jī)3510還是保持跟隨狀態(tài)不變，第一直線電機(jī)3410將根據(jù)船模阻力變化情況自適應(yīng)調(diào)整，直至船模運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，等穩(wěn)定后測(cè)量和記錄升沉、縱蕩、縱搖、橫搖及阻力數(shù)據(jù)。
[0065]采樣完成后，控制跟隨剎車裝置350中的夾頭3540夾緊船模，同時(shí)將第二直線電機(jī)3510由跟隨狀態(tài)變?yōu)樽杂蔂顟B(tài)，延遲Is控制第一直線電機(jī)3410由“自適應(yīng)狀態(tài)”變?yōu)椤白杂蔂顟B(tài)”。然后，控制跟隨剎車裝置250中軌道鉗制器3522夾緊第二滑軌3511。最后，再控制拖車慢慢降低速度，最終使得船模停止運(yùn)行，完成測(cè)試。
[0066]本發(fā)明的適航測(cè)試裝置340通過磁懸浮原理的直線電機(jī)作為控制及測(cè)量方式，在超低阻尼的情況下，測(cè)量除艏搖及橫蕩外無其他約束的條件下的船模在波浪中的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)及增阻情況。
[0067]本發(fā)明的跟隨剎車裝置350，利用直線電機(jī)的跟隨原理，通過氣動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為機(jī)械夾緊，并通過軌道鉗制器夾緊與松開軌道達(dá)到船模在波浪中的起停控制。
[0068]可見，本發(fā)明的船舶適航測(cè)試系統(tǒng)是利用磁懸浮原理的直線電機(jī)為控制方式，測(cè)量船模在波浪中的阻力及運(yùn)動(dòng)姿態(tài)變化，利用機(jī)械氣動(dòng)原理的跟隨剎車裝置解決船模起?？刂?，并利用直線電機(jī)跟隨原理控制剎車與測(cè)量裝置之間的距離。
[0069]其優(yōu)點(diǎn)在于:
[0070]1、利用磁懸浮原理的直線電機(jī)作為船?？刂萍皽y(cè)量裝置，實(shí)現(xiàn)非接觸式加載及測(cè)量，阻尼系數(shù)超低，不限制模型運(yùn)動(dòng)，且定位精準(zhǔn)，控制及測(cè)量精度高；
[0071]2、跟隨剎車裝置，實(shí)現(xiàn)剎車與測(cè)量裝置同步運(yùn)動(dòng)，且不影響測(cè)量段的振蕩，解決波浪中船模運(yùn)動(dòng)過大，無法使用剎車的問題。
[0072]3、剎車系統(tǒng)與測(cè)量系統(tǒng)一體化，采集與控制一體化，減小設(shè)備體積，便于設(shè)備的吊裝及使用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)加速及減速段由剎車系統(tǒng)提供拖帶力，測(cè)量段由測(cè)量系統(tǒng)提供拖帶力，減小傳感器量程，提高試驗(yàn)精度。
[0073]4、設(shè)備具有氣動(dòng)機(jī)械剎車，掉電自鎖功能。氣缸通過電磁閥控制，當(dāng)控制器使得電磁閥得電時(shí)，夾頭松開船模，軌道鉗制器松開軌道；當(dāng)控制器使得電磁閥失電時(shí)，夾頭夾緊船模，軌道鉗制器夾緊軌道。設(shè)備瞬時(shí)起動(dòng)拖帶能力能達(dá)到1.5噸。
[0074]5、測(cè)量中設(shè)置了程序控制保護(hù)，電磁限位保護(hù)及防沖撞機(jī)械限位保護(hù)等連鎖保護(hù)裝置，能更好地保護(hù)該設(shè)備。程序控制保護(hù)為:當(dāng)試驗(yàn)運(yùn)行過程中，如果測(cè)試中出現(xiàn)直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)行程過大，程序中設(shè)置一定量程的范圍，當(dāng)超過運(yùn)動(dòng)最大限度時(shí)，控制器控制直線電機(jī)停止運(yùn)行和電磁閥失電，使得夾頭夾緊船模、軌道鉗制器夾緊軌道。電磁限位保護(hù)為:當(dāng)試驗(yàn)運(yùn)行過程中，如果測(cè)試中出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)行程過大，直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)超過光柵尺上的最大位置，控制器控制電機(jī)停止運(yùn)行和電磁閥失電，使得剎車夾緊船模，軌道鉗制器夾緊軌道。
[0075]6、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由高精度光柵尺實(shí)現(xiàn)非接觸式精準(zhǔn)測(cè)量。
[0076]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，若在不脫離本發(fā)明所提出的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，利用本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所作出的局部更動(dòng)或修飾的等效實(shí)施例，并且未脫離本發(fā)明的技術(shù)特征內(nèi)容，均仍屬本發(fā)明技術(shù)特征的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船舶適航測(cè)試儀，其特征在于:包括一對(duì)立柱架，設(shè)于一對(duì)立柱架之間的橫梁架，以及位于所述橫梁架上的適航測(cè)試裝置和跟隨剎車裝置； 所述適航測(cè)試裝置包括設(shè)于橫梁架上的第一直線電機(jī)、位移第一直線電機(jī)上的第一滑座、豎直活動(dòng)穿設(shè)在第一滑座內(nèi)的第一活動(dòng)柱以及連接在第一活動(dòng)柱下端的測(cè)試頭；所述第一滑座上設(shè)有檢測(cè)第一活動(dòng)柱升降高度的升降位移傳感器；所述測(cè)試頭包括依次連接在第一活動(dòng)柱下端的阻力傳感器、縱搖傳感器和橫搖傳感器；所述第一直線電機(jī)上設(shè)有第一電機(jī)位移傳感器； 所述跟隨剎車裝置包括設(shè)于橫梁架上的第二直線電機(jī)、位于第二直線電機(jī)上的第二滑座、豎直活動(dòng)穿設(shè)在第二滑座內(nèi)的第二活動(dòng)柱、驅(qū)動(dòng)第二活動(dòng)柱升降的升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及連接第二活動(dòng)柱下端的夾頭；所述第二直線電機(jī)上設(shè)有第二電機(jī)位移傳感器，所述第二直線電機(jī)上具有剎車機(jī)構(gòu)； 還包括有測(cè)試控制組件，所述升降位移傳感器、所述阻力傳感器、所述縱搖傳感器、所述橫搖傳感器、所述第一電機(jī)位移傳感器以及所述第二電機(jī)位移傳感器均與所述測(cè)試控制組件相連接；所述測(cè)試控制組件還連接所述第一直線電機(jī)的第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、所述第二直線電機(jī)的第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、所述剎車機(jī)構(gòu)的電磁閥和所述夾頭的電磁閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶適航測(cè)試儀，其特征在于:所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由設(shè)于第二活動(dòng)柱頂端的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、設(shè)有第二活動(dòng)柱側(cè)的絲桿以及固定在第二滑座上的螺母構(gòu)成；所述絲桿穿設(shè)在所述螺母中，頂端連接所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶適航測(cè)試儀，其特征在于:所述夾頭為氣動(dòng)夾頭，包括連接在第二活動(dòng)柱下端的固定座、被氣缸驅(qū)動(dòng)且位于固定座下方的活動(dòng)塊以及位于活動(dòng)塊下方的一對(duì)夾板；所述活動(dòng)塊上具有一對(duì)對(duì)稱且呈“Y”型布置的導(dǎo)向穿孔；所述固定座的前、后端面還分別安裝有豎向滑槽，在活動(dòng)塊的前、后端面還分別安裝有豎向?qū)к?，所述豎向?qū)к壩挥谒鲐Q向滑槽內(nèi)；每塊夾板的背部由一對(duì)支撐板連接支撐，一對(duì)支撐板向上延伸至所述固定座的左、右端面，所述支撐板的上端連接有導(dǎo)向滑座，所述固定座的左、右端面安裝有橫向?qū)к墸鰧?dǎo)向滑座安裝在橫向滑軌上，一對(duì)支撐板之間位于夾板的上方位置連接有剎車軸，所述剎車軸位于所述導(dǎo)向穿孔中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船舶適航測(cè)試儀，其特征在于:所述導(dǎo)向穿孔由豎向長(zhǎng)孔和斜向長(zhǎng)孔連接構(gòu)成，所述斜向長(zhǎng)孔的下端連接所述豎向長(zhǎng)孔的上端，所述斜向長(zhǎng)孔的上端位于豎向長(zhǎng)孔的外側(cè)的斜上方。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的船舶適航測(cè)試儀，其特征在于:所述第二活動(dòng)柱下端的左、右側(cè)面上還分別加裝有加強(qiáng)板，所述加強(qiáng)板下部具有一對(duì)直角切口，所述直角切口正好與所述支撐板的內(nèi)側(cè)上端的直角頂角適配。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶適航測(cè)試儀，其特征在于:所述橫梁架包括第一橫梁架和第二橫梁架，所述適航測(cè)試裝置位于所述第一橫梁架上，所述跟隨剎車裝置位于所述第二橫梁架上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船舶適航測(cè)試儀，其特征在于:所述第一活動(dòng)柱的側(cè)面設(shè)有豎向光柵尺，所述第一橫梁架外側(cè)具有第一橫向光柵尺，所述第二橫梁架外側(cè)具有第二橫向光柵尺；所述升降位移傳感器為光柵尺讀頭、所述第一電機(jī)位移傳感器以及第二電機(jī)位移傳感器均為光柵尺讀頭。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船舶適航測(cè)試儀，其特征在于:所述第一活動(dòng)柱和所述第二活動(dòng)柱側(cè)面均具有豎向?qū)к墸龅谝换退龅诙哂袑?dǎo)向槽，所述豎向?qū)к壟浜显谒鰧?dǎo)向槽內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶適航測(cè)試儀，其特征在于:所述測(cè)試頭還包括有固定板和連接板，所述阻力傳感器一端連接所述第一活動(dòng)柱的下端，另一端連接所述固定板，所述縱搖傳感器和所述橫搖傳感器依次連接在所述固定板和所述連接板之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種船舶適航測(cè)試儀，包括一對(duì)立柱架，設(shè)于一對(duì)立柱架之間的橫梁架，以及位于所述橫梁架上適航測(cè)試裝置和跟隨剎車裝置。適航測(cè)試裝置通過磁懸浮原理的直線電機(jī)作為控制及測(cè)量方式，在超低阻尼的情況下，測(cè)量除艏搖及橫蕩外無其他約束的條件下的船模在波浪中的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)及增阻情況。跟隨剎車裝置利用直線電機(jī)的跟隨原理，通過氣動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為機(jī)械夾緊，并通過軌道鉗制器夾緊與松開軌道達(dá)到船模在波浪中的起停控制。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了船模在模擬波浪中適航狀態(tài)的精確測(cè)量。
【IPC分類】G01M10/00, B63B9/08
【公開號(hào)】CN105035262
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510287430
【發(fā)明人】馬雪泉, 季盛, 文逸彥, 董國(guó)祥, 伍銳, 李傳慶, 李建鵬, 吳靜, 謝鳳偉
【申請(qǐng)人】上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日