一种船模的水下阻力测试装置的制作方法

1.本实用新型属于船舶测试技术领域，尤其涉及一种用于船模测试的水下阻力测试仪。


背景技术：

2.随着航运技术的不断发展创新，提高船舶性能预报的准确性是船型开发的重要手段，而模型试验的精度直接影响船舶性能预报的准确性。
3.在船模试验中，需要对设计的船舶的模型进行水下阻力测试。现有的船模水下阻力测试通常是在船模朝向与航行一致的条件下进行测试。但船舶在实际航行中，会有船模朝向与航行方向不一致的情况(即船模朝向与航行方向有夹角，称之为“航行角度”)。因此，有必要对船模带航行角度进行水下阻力测试，并且要对船模在不同的航行角度下进行测试，以全面获得船模水下阻力数据，为设计的船舶性能提供准确的预报。
4.现有技术中，要测试船模的不同航行角度下的水下阻力，每更换一个角度，需要拆卸装配一次阻力测试仪，不仅繁琐，劳动强度大，而且极大地影响了测试效率。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种船模的水下阻力测试装置，该阻力测试仪能够快速、方便地进行船模航行角度的调节，提高了船模水下阻力测试的效率。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种船模的水下阻力测试装置，包括钢材质的主横梁、固定在所述主横梁下方的测试杆以及连接在所述测试杆的下端的测试头，所述测试头中具有拉力传感器和用于与船模连接的连接板，所述测试杆由上杆段与相对所述上杆段相对转动的下杆段连接构成，还包括有支撑杆，所述支撑杆包括上杆件和下杆件，所述上杆件的上端连接有设于所述主横梁并能够沿所述主横梁滑动的横向滑架，下端连接有纵向梁，所述下杆件的上端连接有设于所述纵向梁并能够沿所述纵向梁滑动的纵向滑架，所述下杆件的下端连接有用于与船模连接的连接头。
8.本实用新型通过测试杆能够转动和增加支撑杆，并且支撑杆分两部分，上杆件能够相对主横向进行横向位置调节，下杆件能够相对上杆件进行纵向位置调节，从而能够实现船模航行角度的方便、快速可调，给船模的水下阻力测试带来了便利，提高了测试效率。
附图说明
9.下面结合以下附图对本实用新型进行详细说明：
10.图1为本实用新型的阻力测试仪的立体结构示意图；
11.图2为本实用新型的阻力测试仪的另一视角结构示意图；
12.图3为图2中纵向梁处的放大示意图；
13.图4为1中连接头处放大示意图；
14.图5为测试头的立体结构示意图；
15.图6为测试头的分解侧面示意图。
具体实施方式
16.如图1和图2所示，本实用新型的船模的水下阻力测试装置，包括有主横梁100、测试杆200、测试头300、支撑杆400以及连接头500。主横梁100、测试杆200、测试头300、支撑杆400以及连接头500均采用钢材质。
17.其中，测试杆200由上杆段210和下杆段220通过中间的轴承转盘230连接而成。轴承转盘230可以从市场直接购买获得，其上带有刻度并具有自锁功能，通过手动顶紧螺丝实现，但是在测试时需要放开自锁。测试杆200的上端固定在主横梁100上靠近其中一个端头的位置，下端连接测试头300。
18.支撑杆400包括上杆件410、下杆件420，其中上杆件410上端连接有横向滑架430，下端连接纵向梁440的中间位置。
19.主横梁100由两根平行并排的方形钢管构成。主横梁100上、下表面各设有两根沿主横梁延伸的横向滑轨101，横向滑架430内部则设有分别位于各根横向滑轨101上的横向滑块431。这样，横向滑架430能够沿着主横梁100进行滑动，横向滑架430带动支撑杆进而能够调节支撑杆400的横向位置。在横向滑架430上位于横向滑块431位置旁边还设有横向夹具432，通过该横向夹具432对横向滑轨101的夹紧能够实现横向滑架430在主横梁100上的位置固定。另外，在横向滑轨431边上还设有刻度尺，以可以对横向滑架430在主横梁上的位置进行精确定位。
20.结合图3所示，纵向梁440的底部两侧设有纵向滑轨441，中间设有与纵向滑轨441平行的丝杆(图中未可见)。丝杆的一端设有手轮443。下杆件420的上端连接有纵向滑架450，该纵向滑架450上部两侧具有设于纵向滑轨441上的纵向滑块451，中间位置固定有套在丝杆上螺母(图中未可见)。这样，通过操作手轮443使得纵向滑块450带动下杆件420沿纵向梁440滑动，进而调节下杆件420的纵向位置。在纵向滑架450上位于纵向滑块451旁还设有纵向夹具452，通过该纵向夹具452对纵向滑轨441的夹紧能够实现纵向滑架450在纵向梁440上的位置固定。
21.为实现精确定位，在纵向梁440的四角分别设有角轮443’，该四个角轮443’上绕有皮带尺444，皮带尺444上设有刻度。纵向梁440上与手轮443同侧的端面上设有刻度基准445，用于指示皮带尺上的刻度。纵向滑架450侧边还固定有向上延伸的连接块453，该连接块453的端头连接在皮带尺444上。通过上述皮带尺444，在操纵手轮443时能够精确定位。
22.结合图4所示，连接头500连接在下杆件420的下端，具体地，在下杆件420的下端具有轴孔水平的轴套421。连接头500包括连接板501以及设于连接板501上方的连接轴502，该连接轴520穿设在轴套421内，该轴套421内设有与连接轴520滑动的直线轴承322，即轴套421与连接轴520在轴向上具有自由度。
23.结合图5和图6所示，测试头300包括底板310、盖板320、以及设于底板310和盖板320之间的拉力传感器330和刹车机构340。其中，底板310上表面通过杆座313设有两根水平的滑杆311。盖板320为“几”字形板，具有中间突出的拱起部323以及位于底部两侧的边板部324。两个边板部324的下表面分别设有两个套在滑杆311的滑脚321，滑脚321内设于有与滑
杆311滑动的直线轴承322，在滑杆311上位于前、后滑脚321外侧还设有与滑脚321存在间隙的止挡圈312。因此，盖板310能够相对底板310沿滑杆311进行一定行程的滑动，从而为拉力传感器的工作提供必要的自由度。
24.拉力传感器330位于两根滑杆311之间，位于拱起部323内。拱起部323的下表面固定一个上连接耳331，底板310的上表面固定有一个下连接耳332，拉力传感器320水平放置，一端枢接在上连接耳331上，另一枢接在下连接耳332上。
25.在拉力传感器330的后方设有刹车机构340。该刹车机构340也位于拱起部323内，包括固定在拱起部下表面上的刹车夹具341以及固定在底板310上的刹车片342，刹车夹具341的中间具有夹缝343，刹车片342位于夹缝343中。通过刹车夹具342的夹缝343夹紧刹车片342，能够关闭掉底板310和盖板320之间的自由度。通过增加刹车机构340，可以在启停时通过刹车机构340使得盖板320和底板310直接刚性连接，使拉力传感器320不受力，这样有利于保护拉力传感器320，并且可以选用小量程传感器，从而能够保证测量精度。
26.以上就是本实用新型的船模的水下阻力测试装置，其测试方式如下：
27.根据船模的大小，通过移动横向滑架430调节测试杆200和支撑杆400之间的跨度，然后将测试头300的底板310和连接头500的连接板501分别通过螺栓与船模进行连接。通过操作手轮443能够设定船模的航行角度。船模的航行角度设定后，分别用横向夹具432和纵向夹具452固定住横向滑架430和纵向滑架450的位置。上述一切准备妥当后，就开始船模的水下阻力测试。
28.船模在水中刚启动行走时，阻力比较大，直接拖曳会损坏拉力传感器。为此刚开始拖曳测试仪时，先由刹车夹具341夹紧刹车片342，使得测试杆200与船模能够刚性连接，当船模在水中速度稳定后，然后松开刹车夹具341，使得底板310和盖板320之间获得拉力传感器工作需要的自由度，进而可以对船模在水下的阻力进行测量。有了刹车机构340，为此不需要选用大量程传感器，可以选优量程范围100n～200n的小量程传感器，从而能够保证测试时，拉力传感器能够在最高精度范围内测量，进而保证测量精度。为避免损坏拉力传感器，同样在船模水中停止前，也需要刹车机构工作，使刹车夹具341夹紧刹车片342。
29.通过上述详细描述可以看出，本实用新型的船模的水下阻力测试装置具有船模的航行角度可方便、快速调节的作用，给船模的水下阻力测试带来了便利，提高了测试效率。
30.但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。