本发明涉及一种船模试验装置，特别是一种船模试验模型的天平连接装置。
背景技术：
作为船舶流体动力学研究的必要手段，船模试验为各种船舶的研究提供了理论依据。在船模水池中进行船模的相关试验时，需要经常反复拆装船模，一般情况下，是通过四个螺钉连接或拆卸天平连接件与事先安装在船模底部连接板，这种安装和拆卸方式需要实验人员在船坞旁钻到拖车下进行操作，操作困难而且具有一定的安全遗患，耗时费力，存在船模安装方向不正的现象，并且当拖车不在船坞时，无法拆装船模。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种船模试验模型的天平连接装置，这种装置无需实验人员手动安装，能够简化安装过程，同时保证安装精度。
为解决上述技术问题，本发明一种船模试验模型的天平连接装置，包括外壳壳体和夹紧机构，外壳壳体为封闭空体结构，外壳壳体中心设有一个方形凹槽，方形凹槽四侧内壁分别设有一个供滑块ⅰ的凸起的夹紧部穿过的孔；夹紧机构包括4个夹紧单元，夹紧单元两两对向分别设置在方形凹槽的四边，夹紧单元包括微型电机、滑块ⅰ、滑块ⅱ、齿轮、齿条、钢珠滑轨、滑块支架ⅰ和滑块支架ⅱ，微型电机转轴下端固定连接齿轮，所述齿轮与齿条啮合，齿条两端分别与滑块ⅰ和滑块ⅱ的一端固定连接，滑块ⅰ另一端设置有凸起的夹紧部，滑块ⅰ通过水平设置的钢珠滑轨与滑块支架ⅰ相连，滑块ⅱ通过水平设置的钢珠滑轨与滑块支架ⅱ相连，微型电机竖直安装在外壳壳体外部，夹紧单元其余部件封装在外壳壳体内部，滑块支架ⅰ和滑块支架ⅱ与外壳壳体底部固定连接，滑块ⅰ的夹紧部的端面与方形凹槽的同侧侧壁平行。
作为本发明的进一步改进，外壳壳体为方形体，其四边正中间分别设有v型槽。
本发明的船模试验模型的天平连接装置结构简单，由于船模需要经常反复拆装，通过该装置可以不用返回船坞进行拆装船模，避免了手动安装和拆卸的繁琐与困难，同时安装定位精度高，该装置适用范围广，适用于船模阻力试验、耐波性试验、自航试验和横摇阻尼试验，同时能够用于低速船模油流法流线试验等，也适用于船模试验水池及其他合适的领域。
附图说明
图1船模试验模型的天平连接装置总体结构图
图2船模试验模型的天平连接装置夹紧单元示意图
图3具有两个自由度的测力天平连接件细节图
图4船模试验模型的天平连接装置安装细节图
图5船模试验模型的天平连接装置安装效果图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的船模试验模型的天平连接装置的实施方式作详细说明。
如图1所示，本发明的船模试验模型的天平连接装置，包括外壳壳体和夹紧机构，夹紧机构包括四个夹紧单元，外壳壳体为方形体封闭空体结构，外壳壳体正中心位置设置有一个尺寸大于天平连接件7的方形凹槽，方形凹槽四侧内壁分别设有一个供滑块ⅰ2的凸起的夹紧部穿过的孔，外壳壳体四边正中间分别设有v型槽3，共四个v型槽3，对向设置的v型槽3在外壳壳体同一面的尖点连线与外壳壳体该面沿连线方向的轴线重合。如图5所示，外壳壳体通过四个螺钉4固定连接在船模b底部中心位置，安装时使v型槽3的尖点均与船模b底板上的中心线对齐，四个v型槽3的尖点均落在船模b的中心线上，以保证船模的安装方向。
夹紧单元包括微型电机1、滑块ⅰ2、滑块ⅱ12、齿轮8、齿条9、钢珠滑轨11和滑块支架ⅰ10和滑块支架ⅱ13，夹紧单元两两对向分别设置在方形凹槽的四边，凹槽的每侧中间设置一个夹紧单元，微型电机1转轴下端固定连接齿轮8，齿轮8与齿条9啮合，齿条9两端分别与滑块ⅰ2的一端和滑块ⅱ12的一端固定连接，滑块ⅰ2另一端设置有凸起的夹紧部，滑块ⅰ2和滑块ⅱ12分别通过水平设置的钢珠滑轨11与滑块支架ⅰ10和滑块支架ⅱ13相连，微型电机1竖直安装在外壳壳体外部，能够节省安装空间，夹紧单元其余部件封装在外壳壳体内部，滑块支架ⅰ10的底部和滑块支架ⅱ13的底部与外壳壳体底部固定连接，起到支撑的作用，滑块ⅰ2的夹紧部端面与同侧的方形凹槽侧壁平行。微型电机通过安装在拖车上的电机控制器进行控制，进而控制齿轮的正反转动，利用齿轮齿条机构能够将旋转运动转化为齿条水平方向的平移运动，夹紧部可在齿条带动下穿过凹槽侧壁的孔进行伸缩。
如图3所示，适航仪c架在拖车的侧桥a上，其上的升沉杆5连接着测力天平6，测力天平6下端固定着具有两个自由度的天平连接件7。
如图4和图5所示，将船模移到适航仪c下面，放下升沉杆5，使测力天平连接件7下端的长方形板正好落入天平连接装置外壳壳体中间的方形凹槽中。安装船模时，启动电机控制器，同时驱动四个微型电机1旋转，带动齿轮8转动，齿轮驱动齿条9平移，使滑块ⅰ2沿着钢珠滑轨11滑动，使滑块ⅰ2凸起的夹紧部伸出并压住测力天平连接件7下端的长方形板，达到船模与测力天平紧密连接的目的。拆卸船模时，反方向启动电机，使滑块缩回去，通过提起升沉杆，就可取出测力天平，实现拆卸分离。当夹紧机构的滑块ⅰ2夹紧部通过方形凹槽内壁的孔的伸出量为最长时，对向设置的滑块ⅰ2的两个夹紧部之间的距离分别小于天平连接件7沿该方向的长度，以保证可以实现夹紧，滑块反向缩回时，对向设置的滑块ⅰ2的两个夹紧部之间的距离可以达到大于天平连接件7沿该方向的长度，以保证可以实现拆卸。不需要返回船坞就可以进行船模的拆装，特别是在船模拖曳水池可以进行反向行驶，适合于低速船模油流法流线试验，避免了倒车时对流线的破坏。