本发明涉及一种实验装置,具体涉及一种模拟船用转子横倾的实验装置,属于旋转机械设备横倾实验技术领域。
背景技术:
船舶在海上航行时,在外力或内力因素作用下使正浮时浮力与重力不共线,这会使得船舶发生左右倾斜,两舷的吃水产生不同,造成船舶横倾。横倾会使船用旋转机械动力设备展现出不同的动态特性,影响其稳定性与可靠性,甚至诱发故障。因此建立船舶横倾实验模拟装置具有重大工程实际意义与指导作用。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种模拟船用转子横倾的实验装置,以解决上述技术问题。
一种模拟船用转子横倾的实验装置包括舰用燃气轮机、底座、摇杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、电机和控制柜;
电机固定安装在工作平台上,电机与控制柜电连接,电机的输出端与第四连杆的一端固定连接于g点,第四连杆的另一端与第三连杆的一端铰接于f点,第三连杆的另一端与第二连杆的一端铰接于e点,第二连杆的中部设置有滑移副,第二连杆的另一端与第一连杆的一端铰接于d点,摇杆的中部与一竖直固定面上的支座铰接于b点,且摇杆的下端与第一连杆的另一端铰接于c点,摇杆的上端与底座固定连接于a点,底座上安装有舰用燃气轮机。
优选的:摇杆与底座垂直固定连接。
优选的:滑移副为直线轴承、滚珠滑轨或轨道滑槽。
本发明与现有产品相比具有以下效果:设计的试验装置通过电机驱动连杆摆动机构,控制底座的左右摆动,进而模拟船舶横倾工况;该装置结构简单,加工方便;通过调节电机转速,可控制摆动速度,并通过控制连杆长度及铰接点的位置,进而调节控制横倾的摆角幅度,安全可靠性与稳定性高。
附图说明
图1是本发明所述的一种模拟船用转子横倾的实验装置的结构示意图;
图2是本装置左倾状态的结构示意图;
图3是本装置右倾状态的结构示意图。
图中:1-舰用燃气轮机、2-底座、3-摇杆、4-第一连杆、5-第二连杆、6-第三连杆、7-第四连杆、8-电机9-控制柜。
具体实施方式
下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。
如图1和图3所示,本发明所述的一种模拟船用转子横倾的实验装置包括舰用燃气轮机1、底座2、摇杆3、第一连杆4、第二连杆5、第三连杆6、第四连杆7、电机8和控制柜9;
电机8固定安装在工作平台上,电机8与控制柜9电连接,电机8的输出端与第四连杆7的一端固定连接于g点,第四连杆7的另一端与第三连杆6的一端铰接于f点,第三连杆6的另一端与第二连杆5的一端铰接于e点,第二连杆5的中部设置有滑移副,第二连杆5的另一端与第一连杆4的一端铰接于d点,摇杆3的中部与一竖直固定面上的支座铰接于b点,且摇杆3的下端与第一连杆4的另一端铰接于c点,摇杆3的上端与底座2固定连接于a点,底座2上安装有舰用燃气轮机1。
进一步:摇杆3与底座2垂直固定连接。
进一步:滑移副为直线轴承、滚珠滑轨或轨道滑槽。
工作原理:控制柜9通过与电机8连接,为其提供工作电源,电机8作为驱动装置,带动第四连杆7饶g点旋转,第四连杆7与第三连杆6左侧端部铰接于点f,第三连杆6右侧端部与第二连杆5左侧端部铰接于点e,第二连杆5设有滑移副,第二连杆5右侧端部与第一连杆4左侧端部铰接于点d,第一连杆4右侧端部与摇杆3下端铰接于点c,摇杆3上端与底座2固定连接,固定铰接于点a;摇杆3的中部与竖直固定面上的支座铰接于点b;舰用燃气轮机1与底座2固结。其中g、e、d点处于同一条水平直线上,为保证第四连杆7可以整周转动,第四连杆7长度应小于第三连杆6的长度。
该试验台通过电机8作为底座2左右摆动的载荷输入装置;其中第四连杆7通过电机8驱动做圆周运动,带动第三连杆6摆动;第三连杆6驱动第二连杆5沿水平左右两侧移动,从而带动第一连杆4摆动,进而带动摇杆3左、右摆动,达到控制转子系统的左、右摆动,模拟船舶横倾的状态。
图1所示为实验系统的水平状态,此时第四连杆7与第二连杆5垂直,第二连杆5与第一连杆4处于同一直线,第一连杆4与摇杆3垂直。
以图1为基准,当电机顺时针旋转第一个90°区间内,电机8带动第四连杆7绕g点做顺时针转动,带动第三连杆6摆动,进而推动第二连杆5水平向右做直线运动,带动第一连杆4摆动,进而带动摇杆3向左侧摆动,从而带动底座2及整个转子系统达到左倾状态。如图2所示。
当电机继续旋转90°至180°区间内,电机8带动第四连杆7绕g点做顺时针转动,带动第三连杆6摆动,第三连杆6开始推动第二连杆5水平向左做直线运动,带动第一4连杆摆动,进而带动摇杆3向右侧摆动,从而带动底座2及整个转子系统达到图1的水平状态。
当电机继续旋转180°至270°区间内,电机带动第四连杆7绕g点做顺时针转动,带动第三连杆6摆动,第三连杆6继续推动第二连杆5水平向左做直线运动,带动第一连杆4摆动,进而带动摇杆3向右侧摆动,从而带动底座2及整个转子系统达到图3的右倾状态。
当电机继续旋转270°至360°区间内,电机8带动第四连杆7绕g点做顺时针转动,带动第三连杆6摆动,第三连杆6开始推动第二连杆5水平向右做直线运动,带动第一连杆4摆动,进而带动摇3杆向左侧摆动,从而带动底2座及整个转子系统达到图1的水平状态。
本试验装置的重点技术:可通过电机8作为驱动的传动装置,从而控制底座2的左右摆动,进而模拟船舶横倾的工况。
本实施方式只是对本专利的示例性说明,并不限定它的保护范围,本领域技术人员还可以对其局部进行改变,只要没有超出本专利的精神实质,都在本专利的保护范围内。