一種船舶適航性能測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于船舶測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)船模在波浪中的升沉、縱搖、阻力、縱蕩及橫搖進(jìn)行測(cè)試而對(duì)船舶適航性能進(jìn)行測(cè)試的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航運(yùn)技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，提高船舶性能預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性是船型開(kāi)發(fā)的重要手段，而模型試驗(yàn)的精度直接影響船舶性能預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，船舶在風(fēng)浪中運(yùn)動(dòng)、增阻、失速及推進(jìn)性能等的測(cè)試技術(shù)直接影響到模型試驗(yàn)的精度，是船舶性能預(yù)報(bào)重要依據(jù)。
[0003]目前船模在波浪中的模型試驗(yàn)主要有兩種，一種是限制縱蕩式的，測(cè)試中反映的不是真實(shí)的波浪運(yùn)動(dòng)，另一種是通過(guò)兩端彈簧的拉伸來(lái)提供船模及測(cè)量桿的受力，能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度上的自由縱蕩，但彈簧存在彈性阻尼，影響振動(dòng)頻率，不能反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，對(duì)阻力測(cè)量有一定的影響，并且該測(cè)試方法在起停過(guò)程中需要人為去控制船模。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠真實(shí)反映船模波浪運(yùn)動(dòng)的船舶適航性能測(cè)試系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0006]一種船舶適航性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)于水池上能夠被拖車拖動(dòng)的船舶適航測(cè)試儀，所述船舶適航測(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的適航測(cè)試裝置和跟隨剎車裝置；
[0007]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；
[0008]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)；
[0009]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。
[0010]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)；所述剎車機(jī)構(gòu)為能夠鉗制住所述第二直線電機(jī)的軌道的軌道鉗制器。
[0011]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墸鲐Q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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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、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。
[0016]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?，所述第一滑座和所述第二滑座均具有?dǎo)向槽，所述豎向?qū)к壟浜显谒鰧?dǎo)向槽內(nèi)。
[0017]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。
[0018]所述水池兩側(cè)設(shè)有主軌道，所述拖車位于所述主軌道上；所述拖車上還設(shè)有拖車軌道，所述船舶適航測(cè)試儀位于所述拖車軌道上，所述拖車軌道上還設(shè)有用于鎖定所述船舶適航測(cè)試儀的鎖定機(jī)構(gòu)。
[0019]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0020]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。
[0021]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(guò)大，無(wú)法使用剎車的問(wèn)題。
[0022]2、實(shí)現(xiàn)了剎車與測(cè)量一體化，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)加速及減速段由跟隨剎車裝置提供拖帶力，測(cè)量時(shí)由適航測(cè)試裝置提供拖帶力，減小傳感器量程，提高試驗(yàn)精度。
[0023]4、設(shè)備具有氣動(dòng)機(jī)械剎車，掉電自鎖功能，設(shè)備瞬時(shí)起動(dòng)拖帶能力能達(dá)到1.5噸。
[0024]5、測(cè)量中設(shè)置了程序控制保護(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。
[0025]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。
[0026]綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了船模在模擬波浪中適航狀態(tài)的精確測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0028]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)俯視圖；
[0029]圖2為本實(shí)用新型的系統(tǒng)正視圖；
[0030]圖3為本實(shí)用新型的系統(tǒng)側(cè)視圖；
[0031]圖4為船舶適航測(cè)試儀的第一視角立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5為船舶適航測(cè)試儀的第二視角立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6為測(cè)試頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖7為夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖8為活動(dòng)塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖9為加裝加強(qiáng)板的夾頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖10為測(cè)試控制部分的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的船舶適航測(cè)試系統(tǒng)，包括水池100，設(shè)于水池兩側(cè)的主軌道200，設(shè)于主軌道200上的拖車400，安裝在拖車400上的船舶適航測(cè)試儀300。拖車400用于牽引船舶適航測(cè)試儀300沿著主軌道200運(yùn)動(dòng)。
[0039]在測(cè)試時(shí)，船模10連接在船舶適航測(cè)試儀300的下方，通過(guò)拖車400的拖動(dòng)，由船舶適航測(cè)試儀300帶動(dòng)船模10在水池100的模擬有波浪的水面101航行。
[0040]為方便調(diào)整船舶適航測(cè)試儀300在拖車400上的位置，以適應(yīng)連接不同型號(hào)的船模，拖車400上還具有拖車軌道401。當(dāng)船舶適航測(cè)試儀300在拖車軌道401上調(diào)整好位置后，用鎖定機(jī)構(gòu)402進(jìn)行鎖定。
[0041]如圖4和圖5所示，船舶適航測(cè)試儀300包括一對(duì)立柱架310、第一橫梁架320、第二橫梁架330、適航測(cè)試裝置340和跟隨剎車裝置350。
[0042]其中，一對(duì)立柱架310分列兩側(cè)，第一橫梁架320和第二橫梁架330安裝在一對(duì)立柱架310上部之間，第一橫梁架320位于第二橫梁架330的下方，第一橫梁架320和第二橫梁架330均由一對(duì)平行間隔的橫梁801構(gòu)成。
[0043]適航測(cè)試裝置340包括第一直線電機(jī)3410、第一滑座3420、第一活動(dòng)柱3430以及測(cè)試頭3440。
[0044]第一直線電機(jī)3410安裝在第一橫梁架320上，第一滑座3420又安裝在第一直線電機(jī)3410上。第一滑座3420在第一直線電機(jī)3410驅(qū)動(dòng)下能夠沿著第一橫梁架320進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)。第一滑座3420上設(shè)有中間帶有通孔的第一導(dǎo)向座3421，通孔的兩側(cè)內(nèi)壁具有導(dǎo)向槽。第一活動(dòng)柱3430兩側(cè)外壁設(shè)有豎向?qū)к?431。該第一活動(dòng)柱3430豎直地位于第一導(dǎo)向座3421的通孔中，其下端從第一橫梁架320的下方穿出，上端向上延伸。第一活動(dòng)柱3430的豎向?qū)к?431配合在通孔的導(dǎo)向槽