一种强迫横摇减摇鳍实体性能测试装置的制作方法

本发明属于船舶工程领域，特别涉及一种强迫横摇减摇鳍实体性能测试装置。

背景技术：

船舶在海上航行时,由于受到海浪、海风及海流等海洋环境扰动的作用，不可避免地要产生六自由度运动，即横摇、纵摇、首摇、横荡、升沉和纵荡运动。因为船舶的横摇运动阻尼很小，所以船舶在风浪中会产生剧烈的横摇运动。横摇运动过大不但影响船舶的航行，而且还会对船舶上的装备带来不良影响，对船上货物和人员带来不安全因素。因此，船舶设计师和控制工程师一直致力于研制有效的减摇装置来减小船舶的横摇运动，提高船舶的耐波性能。减摇鳍装置是目前世界各国装船最多的一种减摇装置，减摇效果好，工程上使用广泛。然而，目前关于减摇鳍的模型试验基本上都是安装在船模上的，需要在波浪水池中产生船模横摇后，才能进行减摇鳍的减摇性能测试，导致实验成本较高。因此，本发明提供了一种强迫横摇减摇鳍实体性能测试装置，不需要建造船模和使用波浪水池，就可以测试减摇鳍的性能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种强迫横摇减摇鳍实体性能测试装置；具体来说是一种适用于各类水池或水槽中进行强迫横摇减摇鳍实体性能测试的装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种强迫横摇减摇鳍实体性能测试装置，包括伺服电机1、摆动传动机构3、短轴4、带法兰盘轴承5、l型支架6、联轴器a7、法兰盘a8、扭矩传感器9、法兰盘b10、联轴器b11、长轴12、轴承a13、轴承座a14、空心圆筒15、减摇鳍安装板16、轴承b17、轴承座b18；所述摆动传动机构3一端与伺服电机1连接，另一端与通过螺栓与短轴4固连；短轴4穿过带法兰盘轴承5，另一端与联轴器a7固连；带法兰盘轴承5通过l型支架6固定在伺服电机1上；联轴器a7、法兰盘a8、扭矩传感器9、法兰盘b10、联轴器b11和长轴12依次固连；长轴12穿过轴承a13与轴承b17，轴承a13与轴承b17分别固定在轴承座a14与轴承座b18上；空心圆筒15固定在长轴12上，其下端固定一个减摇鳍安装板16；减摇鳍或舭龙骨等结构可安装在减摇鳍安装板16上。

所述摆动传动机构3主要包括导轨块2、长杆19、方块20、外壳21和短杆22；所述伺服电机1的输出轴与导轨块2固连；长杆19的下端通过柱销与导轨块2中的导轨相连，且柱销可以在导轨中滑动；长杆19的上端穿过方块20上的两个小轴承，并在长杆19顶端进行限位，防止其滑出；焊接在方块20上的两个短杆22与外壳21上固定的小轴承相连；外壳21的一端通过螺栓与短轴4固连。

本发明的有益效果在于：本发明结构简单，易于加工制造，成本较低，适用于各类水池或水槽中进行强迫横摇减摇鳍实体性能测试，也可以用于测量舭龙骨等结构的实体性能。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为本发明正视图；

图3为本发明俯视图；

图4为本发明侧视图；

图5为本发明摆动传动机构的细节图。

具体实施方式

本发明公开了一种强迫横摇减摇鳍实体性能测试装置，包括伺服电机1、摆动传动机构3、短轴4、带法兰盘轴承5、l型支架6、联轴器a7、法兰盘a8、扭矩传感器9、法兰盘b10、联轴器b11、长轴12、轴承a13、轴承座a14、空心圆筒15、减摇鳍安装板16、轴承b17、轴承座b18、长杆19等主要部件。其中，摆动传动机构3主要包括导轨块2、长杆19、方块20、外壳21和短杆22等。通过摆动传动机构3，可以将伺服电机1输出轴的旋转运动转化为空心圆筒15的周期性往复摆动运动，从而实现减摇鳍的强迫横摇状态的运动，并通过扭矩传感器9测量减摇鳍所产生的力矩。通过改变电机转速和导轨块2的长度，可以进行不同摆速和摆幅的强迫横摇减摇鳍实体性能测试实验。可根据实验要求的船舶舭部形状设计加工空心圆筒下端的表面形状，以真实模拟减摇鳍的壁面条件。本发明结构简单，易于加工制造，成本较低，适用于各类水池或水槽中进行强迫横摇减摇鳍实体性能测试，也可以用于测量舭龙骨等结构的实体性能。

下面结合附图对本发明做进一步描述：

参照图1-图5，伺服电机1的输出轴与导轨块2固连。长杆19的下端通过柱销与导轨块2中的导轨相连，且柱销可以在导轨中滑动；长杆19的上端穿过方块20上的两个小轴承，并在长杆19顶端进行限位，防止其滑出。焊接在方块20上的两个短杆22与外壳21上固定的小轴承相连。外壳21的一端通过螺栓与短轴4固连。短轴4穿过带法兰盘轴承5，另一端与联轴器a7固连。带法兰盘轴承5通过l型支架6固定在伺服电机1上。联轴器a7、法兰盘a8、扭矩传感器9、法兰盘b10、联轴器b11和长轴12依次固连。长轴12穿过轴承a13与轴承b17，轴承a13与轴承b17分别固定在轴承座a14与轴承座b18上。空心圆筒15固定在长轴12上，其下端固定一个减摇鳍安装板16。减摇鳍或舭龙骨等结构可安装在减摇鳍安装板16上。

参照图5，伺服电机1启动后，会带动导轨块2旋转，长杆19会在导轨中往复滑动，方块20的存在，类似万向节的作用，会使外壳21产生往复的旋转运动，从而实现减摇鳍的强迫横摇状态的运动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种强迫横摇减摇鳍实体性能测试装置，其特征在于，包括伺服电机(1)、摆动传动机构(3)、短轴(4)、带法兰盘轴承(5)、l型支架(6)、联轴器a(7)、法兰盘a(8)、扭矩传感器(9)、法兰盘b(10)、联轴器b(11)、长轴(12)、轴承a(13)、轴承座a(14)、空心圆筒(15)、减摇鳍安装板(16)、轴承b(17)、轴承座b(18)；所述摆动传动机构(3)一端与伺服电机(1)连接，另一端与通过螺栓与短轴(4)固连；短轴(4)穿过带法兰盘轴承(5)，另一端与联轴器a(7)固连；带法兰盘轴承(5)通过l型支架(6)固定在伺服电机(1)上；联轴器a(7)、法兰盘a(8)、扭矩传感器(9)、法兰盘b(10)、联轴器b(11)和长轴(12)依次固连；长轴(12)穿过轴承a(13)与轴承b(17)，轴承a(13)与轴承b(17)分别固定在轴承座a(14)与轴承座b(18)上；空心圆筒(15)固定在长轴(12)上，其下端固定一个减摇鳍安装板(16)；减摇鳍或舭龙骨等结构安装在减摇鳍安装板(16)上。

2.根据权利要求1所述的一种强迫横摇减摇鳍实体性能测试装置，其特征在于，所述摆动传动机构(3)包括导轨块(2)、长杆(19)、方块(20)、外壳(21)和短杆(22)；所述伺服电机(1)的输出轴与导轨块(2)固连；长杆(19)的下端通过柱销与导轨块(2)中的导轨相连，且柱销可以在导轨中滑动；长杆(19)的上端穿过方块(20)上的两个小轴承，并在长杆(19)顶端进行限位，防止其滑出；焊接在方块(20)上的两个短杆(22)与外壳(21)上固定的小轴承相连；外壳(21)的一端通过螺栓与短轴(4)固连。

技术总结
本发明公开了一种强迫横摇减摇鳍实体性能测试装置,属于船舶工程领域；包括伺服电机(1)、导轨块(2)、摆动传动机构(3)、轴承、联轴器、法兰盘、空心圆筒(15)和扭矩传感器(9)等部件。通过摆动传动机构(3)与伺服电机(1)实现减摇鳍的强迫横摇状态的运动，并通过扭矩传感器(9)测量减摇鳍所产生的力矩。通过改变伺服电机(1)转速和导轨块(2)的长度，可进行不同摆速和摆幅的强迫横摇减摇鳍实体性能测试实验。本发明结构简单，易于加工制造，成本较低，适用于各类水池或水槽中进行强迫横摇减摇鳍实体性能测试，也可以用于测量舭龙骨等结构的实体性能。

技术研发人员：林健峰;赵大刚;张佐天;郭春雨;韩阳;孙聪;苏玉民;王于;钟若凡
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2019.09.25
技术公布日：2019.12.03