專利名稱：嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型所述的嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤涉及船底防污涂層的性能 測試技術(shù)裝置。
背景技術(shù)：
目前艦船在海洋中服役，其水線以下的船底區(qū)域會受到海洋生物的附著污損。因 此，船底需要涂裝防污涂料以防止海洋生物的污損。長期以來，人們一直采用含有氧化亞 銅、重金屬、有機(jī)錫化合物以及各種殺生劑的防污劑釋放型防污涂料，這類防污涂料主要依 靠向海水中釋放達(dá)到一定臨界釋放率的毒劑來防止海洋生物在船底的附著污損。因此，在 防污涂料的研發(fā)篩選過程中，人們設(shè)計了一種轉(zhuǎn)鼓裝置，主要用于測試防污涂層在海水中 的毒劑釋放率。目前，國內(nèi)外多是在港口海洋試驗站建立轉(zhuǎn)鼓式動態(tài)試驗裝置，測試評價防 污涂層在實(shí)海中的防污性能等，經(jīng)歷不同季節(jié)的變化，試驗周期約需1年左右。但是，試驗 工作需到指定的試驗站進(jìn)行，研究工作極不方便，此外，這種轉(zhuǎn)鼓裝置的缺陷在于，一次試 驗時只能模擬艦船的一個航速，試驗效率不高。因此使得開發(fā)研究新型艦船防污涂料需要 周期長、成本高。為此，在實(shí)驗室建立動態(tài)海水模擬裝置，對研究新型艦船材料及防護(hù)涂層 材料有重要意義。張占平、齊育紅等人設(shè)計實(shí)用新型了 “艦船材料海水可控溫動態(tài)模擬試 驗設(shè)備”、“艦船及海洋結(jié)構(gòu)物材料海水可控溫沖刷模擬試驗設(shè)備”。近年來，隨著《船舶防污 底系統(tǒng)公約》等國際法規(guī)的生效和強(qiáng)制實(shí)施，對新型高性能環(huán)境友好船舶腐蝕污損防護(hù)技 術(shù)的要求已迫在眉睫。各國都在加大研發(fā)的投入，積極研發(fā)新型防污涂料，特別是非毒劑釋 放型防污涂料。另一方面，隨著低碳經(jīng)濟(jì)的到來，對船舶的降耗節(jié)能減排的重視程度日益增 加，這就要求研發(fā)的新型環(huán)保防污涂料具有良好的減阻降耗性能，因此，需要特別關(guān)注防污 涂層表面的動態(tài)特性，要求有更加高效的測試裝置以實(shí)現(xiàn)對船底防污涂層在不同溫度下的 磨蝕率、自拋光率、表面粗糙度動態(tài)變化規(guī)律的測試。針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題， 研究設(shè)計一種新型的嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問 題是十分必要的。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本實(shí)用新型的目的是研究設(shè)計一種新型的嵌 入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤，實(shí)現(xiàn)一次試驗條件下即可以獲得一定模擬航速范圍內(nèi)防 污涂層的磨蝕率、自拋光率、表面粗糙度動態(tài)變化規(guī)律。從而解決目前所使用的轉(zhuǎn)鼓式動態(tài) 試驗裝置試驗周期長，試驗工作需到指定的試驗站進(jìn)行，研究工作極不方便，此外，這種轉(zhuǎn) 鼓裝置的缺陷在于，一次試驗時只能模擬艦船的一個航速，試驗效率低。以及開發(fā)研究新型 艦船防污涂料需要周期長、成本高等問題。本實(shí)用新型所述的嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤是由電機(jī)、轉(zhuǎn)盤盤體和測 試樣板所組成。所述的轉(zhuǎn)盤盤體中間加工有鍵槽孔，由轉(zhuǎn)盤盤體圓心向外加工2-10個試 樣嵌入槽，測試樣板裝入試樣嵌入槽之中，測試樣板在轉(zhuǎn)盤盤體圓心處用試樣緊固板固定，另一側(cè)用試樣緊固條固定，轉(zhuǎn)盤盤體通過鍵槽孔安裝在電機(jī)伸出軸上。本實(shí)用新型所 述的轉(zhuǎn)盤盤體的幾何尺寸依據(jù)電機(jī)功率確定，其直徑為180mm-1000mm，厚度為6mm-40mm。 本實(shí)用新型所述的轉(zhuǎn)盤盤體上試樣固定槽在轉(zhuǎn)盤上軸向均布，固定槽的幾何尺寸為長度 50mm-300mm,寬度50mm-200mm，深度0. 5mm-4mm。本實(shí)用新型所述的轉(zhuǎn)盤盤體采用鋼板、鋁 合金板或塑料板制造。本實(shí)用新型所述的嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤的構(gòu)思是提供一種嵌入式 船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤，裝夾在有關(guān)的海水動態(tài)試驗裝置上按一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)一定的 時間周期，即可方便地實(shí)現(xiàn)對防污涂層的磨蝕率、自拋光率、表面粗糙度的測量。由于在轉(zhuǎn) 速一定的條件下，測試轉(zhuǎn)盤上距離軸心任一點(diǎn)出的線速度與該點(diǎn)到軸心的距離成正比，因 此，一次試驗即可方便地測得一定模擬航速范圍內(nèi)涂層的厚度及粗糙度與模擬航速的關(guān) 系，為研發(fā)新型防污涂料以及確定防污涂料的適用條件提供大量的技術(shù)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型所述的嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤，測試轉(zhuǎn)盤的形狀為圓盤 形，測試轉(zhuǎn)盤固定于電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，水平浸于海水試驗槽或?qū)嵑Ｖ校S電機(jī)軸轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)對船底 防污涂層的磨蝕率測試，測試水介質(zhì)體積為測試轉(zhuǎn)盤體積的5倍以上。本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)是(1)在實(shí)驗室條件下可方便快速地測試評價船底防污涂層表面在海水環(huán)境條件下 服役的動態(tài)性能。(2) 一次試驗可以同時測量多種船底防污涂層的表面特性。(3)被測試船底涂層表面與測試轉(zhuǎn)盤表面處在同一個平面上，可以很好地模擬船 底與海水的相對運(yùn)動狀態(tài)。(4) 一次試驗即可獲得同一種船底防污涂層在一定模擬航速范圍內(nèi)的表面磨蝕 率、自拋光率及粗糙度變化參數(shù)。(5)本試驗裝置可用于測試評價所有在水介質(zhì)中相對運(yùn)動的材料，除了艦船及海 洋結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)材料及其防護(hù)涂層材料外，還有海水冷卻泵、管道內(nèi)壁等材料及其防護(hù)涂層 材料。(6)測試樣板易于涂裝制備?？梢苑奖愕乩藐P(guān)于涂料性能測試國家標(biāo)準(zhǔn)中的馬 口鐵板及鋼板制試樣進(jìn)行試驗測試。

本實(shí)用新型共有兩幅附圖，其中圖1是嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤示意圖。圖中1、轉(zhuǎn)盤盤體 2、試樣嵌入槽 3、試樣緊固板 4、試樣緊固條 5、鍵槽孔 6、測試樣板。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施例如附圖1所示，是由電機(jī)、轉(zhuǎn)盤盤體1和測試樣板6所組 成。所述的轉(zhuǎn)盤盤體1中間加工有鍵槽孔5，由轉(zhuǎn)盤盤體1圓心向外加工4個試樣嵌入槽 2，測試樣板6裝入試樣嵌入槽2之中，測試樣板6在轉(zhuǎn)盤盤體1圓心處用試樣緊固板3固定，另一側(cè)用試樣緊固條4固定，轉(zhuǎn)盤盤體1通過鍵槽孔5安裝在電機(jī)伸出軸上。附圖2所示為轉(zhuǎn)盤盤體1，當(dāng)電機(jī)功率為3千瓦時其直徑為360mm，厚度為12mm。轉(zhuǎn)盤盤體1上4個試樣固定槽在轉(zhuǎn)盤上軸向均布，固定槽的幾何尺寸為長度 122_，寬度51_，深度1. 1_。試樣用鋼板的尺寸為120_X50_Xlmm。轉(zhuǎn)盤盤體1由PVC 塑料板制造。利用本實(shí)用新型進(jìn)行船底防護(hù)涂層磨蝕率等測試的實(shí)施過程是，用緊固螺釘通過 試樣緊固板3、試樣緊固條4將被測試試驗樣板6固定在試樣嵌入槽2中。試驗時將組裝好 的測試轉(zhuǎn)盤加裝在有關(guān)設(shè)備的電機(jī)軸上即可進(jìn)行測試試驗。轉(zhuǎn)盤盤體1水平浸于海水試驗 槽或?qū)嵑Ｖ?，測試水介質(zhì)體積為測試轉(zhuǎn)盤體積的5倍以上。試驗前，在測試轉(zhuǎn)盤軸心一定距 離的樣板表面測量膜厚和粗糙度；在一定的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)一定的時間周期后，卸下測試轉(zhuǎn)盤， 在與前述的相同位置測量膜厚、粗糙度等，然后計算得出相應(yīng)模擬航速下的涂層磨蝕率、自 拋光率及粗糙度變化率。
權(quán)利要求一種嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤，是由電機(jī)、轉(zhuǎn)盤盤體(1)和測試樣板(6)所組成；其特征在于所述的轉(zhuǎn)盤盤體(1)中間加工有鍵槽孔(5)，由轉(zhuǎn)盤盤體(1)圓心向外加工2 10個試樣嵌入槽(2)，測試樣板(6)裝入試樣嵌入槽(2)之中，測試樣板(6)在轉(zhuǎn)盤盤體(1)圓心處用試樣緊固板(3)固定，另一側(cè)用試樣緊固條(4)固定，轉(zhuǎn)盤盤體(1)通過鍵槽孔(5)安裝在電機(jī)伸出軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤，其特征在于轉(zhuǎn)盤盤體 (1)的幾何尺寸依據(jù)電機(jī)功率確定，其直徑為180mm-1000mm，厚度為6mm-40mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤，其特征在于轉(zhuǎn)盤盤 體(1)上試樣固定槽在轉(zhuǎn)盤上軸向均布，固定槽的幾何尺寸為長度50mm-300mm，寬度 50mm-200mm,深度 0. 5mm-4mm0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤，其特征在于轉(zhuǎn)盤盤體 (1)采用鋼板、鋁合金板或塑料板制造。
專利摘要本實(shí)用新型所述的嵌入式船底防污涂層動態(tài)測試轉(zhuǎn)盤涉及船底防污涂層的性能測試技術(shù)裝置，是由電機(jī)、轉(zhuǎn)盤盤體和測試樣板所組成。所述的轉(zhuǎn)盤盤體中間加工有鍵槽孔，由轉(zhuǎn)盤盤體圓心向外加工2-10個試樣嵌入槽，測試樣板裝入試樣嵌入槽之中，測試樣板在轉(zhuǎn)盤盤體圓心處用試樣緊固板固定，另一側(cè)用試樣緊固條固定，轉(zhuǎn)盤盤體通過鍵槽孔安裝在電機(jī)伸出軸上。試驗前，在測試轉(zhuǎn)盤軸心一定距離的樣板表面測量膜厚和粗糙度；在一定的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)一定的時間周期后，卸下測試轉(zhuǎn)盤，在與前述的相同位置測量膜厚、粗糙度等，然后計算得出相應(yīng)模擬航速下的涂層磨蝕率、自拋光率及粗糙度變化率。
文檔編號G01N3/56GK201754139SQ20102021601
公開日2011年3月2日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者張占平, 李鑫, 齊育紅 申請人:大連海事大學(xué)