一种船舶下水油脂摩擦系数测试方法与流程

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶下水油脂摩擦系数测试方法。

背景技术：

船舶在船台上建造完成后，需要将船舶下水以对船舶进行各项试验。现有技术中，船舶下水一般采用如下方法：先在滑道的上表面涂敷油脂，并将滑板放置在油脂的上表面，然后将船舶底部的墩木打掉，使得船舶落在滑板上，在船舶和滑板重力的作用下，船舶和滑板同步沿着滑道下落，最终实现船舶的下水。滑道上的油脂的摩擦力系数是影响船舶下水的重要因素，而油脂的摩擦系数主要受温度和湿度的影响。对于整体重量较大的船型，滑道上油脂的摩擦系数对船舶下水的影响并不大，但是对于一些重量较轻的船型而言，采用固定的油脂配方可能会因为船舶重量不足而油脂的摩擦系数较大导致船舶无法顺利下水。因此，为保证特殊船型也能顺利下水，在船舶下水前，需要准确地测试滑道上油脂的摩擦系数。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种船舶下水油脂摩擦系数测试方法，其能为油脂配制的提供科学依据，保证船舶顺利下水。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种船舶下水油脂摩擦系数测试方法，包括以下步骤：

步骤s10、提供用于辅助船舶在滑道上滑动的辅助装置；

步骤s20、在所述滑道的上表面涂覆油脂形成油脂层后，将辅助装置放置在所述油脂层上，并将所述辅助装置临时固定在所述滑道上；

步骤s30、在所述辅助装置上放置加重物，并释放所述辅助装置，使所述辅助装置带动所述加重物在所述滑道上沿下水的方向滑行到设定位置，得到滑行位移s；

步骤s40、记录所述辅助装置在所述滑道上的滑行时间t以及在滑行时间t内的所述滑行位移s，根据所述滑行时间t、所述滑行位移s和所述滑道的倾斜角度α得到所述油脂的摩擦系数u。

作为所述的船舶下水油脂摩擦系数测试方法的一种优选的技术方案，沿所述辅助装置的滑动方向，所述滑道上设置有用于拦挡所述辅助装置滑动的拦挡部件，所述拦挡部件与所述辅助装置的起滑点之间的距离为所述滑行位移s。

作为所述的船舶下水油脂摩擦系数测试方法的一种优选的技术方案，，所述拦挡部件包括设置在所述滑道的上表面的止滑板以及设置在所述止滑板靠近所述辅助装置一侧的缓冲块。

作为所述的船舶下水油脂摩擦系数测试方法的一种优选的技术方案，在所述步骤s20中，在将所述辅助装置放置在所述油脂层上之前，先将所述油脂涂覆在所述滑道的上表面，具体包括：步骤s21、在所述滑道上表面靠近其两侧的位置分别涂覆所述油脂形成油脂层，然后在所述油脂层上涂抹润滑油。

作为所述的船舶下水油脂摩擦系数测试方法的一种优选的技术方案，所述辅助装置包括两个间隔设置的滑板，两个所述滑板通过连接螺杆连接，所述滑板的下表面放置在所述滑道的上表面。

作为所述的船舶下水油脂摩擦系数测试方法的一种优选的技术方案，沿所述滑板的宽度方向，两个所述滑板上分别凸设有限位部，两个限位部形成用于放置在所述滑道上表面的放置位。

作为所述的船舶下水油脂摩擦系数测试方法的一种优选的技术方案，所述滑板的一端设置有耳板，所述耳板上开设有用于连接固定绳的开孔。

作为所述的船舶下水油脂摩擦系数测试方法的一种优选的技术方案，在同一个所述滑道上按顺序依次重复至少两次所述步骤s20、所述步骤s30以及所述步骤s40的操作，根据各次操作得到的滑行时间t以及在滑行时间t内的所述滑行位移s得到所述摩擦系数u的平均值。

作为所述的船舶下水油脂摩擦系数测试方法的一种优选的技术方案，每次将所述辅助装置放置在所述油脂层上之前，需要将所述辅助装置从所述滑道上移走，并重新在所述滑道上涂覆所述油脂，再将所述辅助装置再重新放置在所述滑道上。

作为所述的船舶下水油脂摩擦系数测试方法的一种优选的技术方案，还包括记录当时的天气情况。

本发明的有益效果为：通过此种测试方法可精确地计算出摩擦系数u，为油脂的配制提供了有力的科学依据，避免了船舶下水过程无法下滑的风险。本方测试方法步骤简单，有利于施工人员理解，并且操作所需的时间短，工作效率高，测试的人力成本低。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述的辅助装置的结构示意图。

图2为中a-a向的结构示意图。

图3为实施例所述的辅助装置的使用状态图(图中未示出所述缓冲块)。

图4为实施例所述的辅助装置的使用状态图(图中未示出加重物)。

图5为实施例所述的辅助装置另一视觉的使用状态图。

图6为实施例所述的滑块的结构示意图。

图中：

1、滑板；2、眼板；3、开孔；4、连接螺杆；5、限位部；6、固定装置；7、固定绳；8、滑道；9、油脂层；10、加重物；11、缓冲块；12、止滑板。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至6所示，本发明提供一种船舶下水油脂摩擦系数测试方法，包括以下步骤：

步骤s10、提供用于辅助船舶在滑道8上滑动的辅助装置。其中，在进行所述步骤s10之前，先记录测试当时的天气情况，所述天气情况包括温度和湿度，在船舶下水时应该尽量选择在相同或者相差不大的温度和湿度的天气情况进行，以减少外界因素对油脂的摩擦系数u的影响。在实际的操作中，可在任意步骤中记录当时的天气情况，只要是能够记录测试时的天气情况均可。

步骤s20、在所述滑道8的上表面涂覆油脂形成油脂层9后，将辅助装置放置在所述油脂层9上，并将所述辅助装置临时固定在所述滑道8上。

具体地，在所述步骤s20中，在将所述辅助装置放置在所述油脂层9上之前，先将所述油脂涂覆在所述滑道8的上表面，具体包括：步骤s21、在所述滑道8上表面靠近其两侧的位置分别涂覆所述油脂形成所述油脂层9，然后在所述油脂层9上涂抹润滑油。

通常情况下，需要在油脂层9上涂抹润滑油，进一步减少所述油脂的摩擦系数u，有利于船舶下水。优选地，所述润滑油为黄油。在实际使用中，为了尽可能地节省所述油脂的使用量，仅仅在所述滑道8上表面靠近其两侧的位置间隔涂覆油脂层9，而不需要将滑道8的整个上表面均涂覆油脂，且两侧涂覆的油脂层9之间的间隔为200m，涂覆的油脂层9以及所涂抹的润滑油的长度均大于所述辅助装置的滑行位移s,确保辅助装置所滑行的滑道8均涂覆有油脂和润滑油。但是在其他的实施例中，也可以将滑道8的整个上表面涂覆油脂，在测试过程中，滑道8上表面油脂层9的宽度要与船舶在实际下水过程中在滑道8上的涂覆的宽度一致，使得测试得到的油脂摩擦系数u与船舶下水过程中的油脂的摩擦系数u相等或者相接近，减少测试误差。

步骤s30、在所述辅助装置上放置加重物10，并释放所述辅助装置，使所述辅助装置带动所述加重物10在所述滑道8上沿下水的方向滑行到设定位置，得到滑行位移s。具体地，所述加重物10为加重铁块。

步骤s40、记录所述辅助装置在所述滑道8上的滑行时间t以及在滑行时间t内的所述滑行位移s，根据所述滑行时间t、所述滑行位移s和所述滑道8的倾斜角度α得到所述油脂的摩擦系数u。

将加重物10放置在辅助装置中，通过辅助装置带动所述加重物10在滑道8上滑动以模拟船舶下水的过程，根据滑道8的倾斜角度α、所述滑行时间t、所述滑行位移s，将所述辅助装置在滑道8上进行受力分析，设定加重物10质量为m，取重力加速度g＝9.8m/s²,以及结合公式：s＝v0t+1/2at²(其中v0为初始速度，此处v0＝0),摩擦力f＝un(其中，n为滑道8上表面所受的正压力，u为油脂的摩擦系数)，得到油脂的摩擦系数u＝tanα-2s/(gt²cosα),计算出所述油脂的摩擦系数u。通过此种测试方法可精确地计算出摩擦系数u，为油脂的配制提供了有力的科学依据，避免船舶下水过程中由于油脂的摩擦系数u过大而导致船舶无法下滑的风险。本测试方法步骤简单，有利于施工人员理解，并且操作所需的时间短，工作效率高，测试的人力成本低。

在本实施例中，所述滑行位移s为12m，为了提高测试的准确性，采用录像摄影的方式记录滑板1在滑道8上的滑行时间，但是在其他的实施例中，所述滑行位移s可以根据实际需要进行滑行，并且滑行时间也可以采用其他方式记录滑板1的滑行时间。

在本实施例中，沿所述辅助装置的滑动方向，所述滑道8上设置有用于拦挡所述辅助装置滑动的拦挡部件，所述拦挡部件与所述辅助装置的起滑点之间的距离为所述滑行位移s。通过在所述滑道8上设置拦挡部件，当所述辅助装置滑行到设定位置时，由于拦挡部件的拦挡而及时停止。

具体地，所述拦挡部件包括设置在所述滑道8的上表面的止滑板12以及设置在所述止滑板12靠近所述辅助装置一侧的缓冲块11。其中，在辅助装置和加重物10下滑的过程中，辅助装置会与拦挡部件发生碰撞，通过设置缓冲块11与所述辅助装置能够起到缓冲的作用，避免在碰撞的过程中对辅助装造成破坏。优选地，所述缓冲块11为缓冲枕木。在本实施例中，设置有三块缓冲枕木，各个所述缓冲枕木沿着滑道8的长度方向排列。

其中，所述辅助装置包括两个间隔设置的滑板1，两个所述滑板1通过连接螺杆4连接，所述滑板1的下表面放置在所述滑道8的上表面。具体的实施中，加重物10放置在滑板1的上表面，通过在滑道8的上表面与滑板1上之间的油脂能够使得滑板1带动加重物10在滑道8上滑动。在本实施例中，每个所述滑板1的长度l1为790mm，滑板1的宽度l2为220mm(即每个滑板1与所述加重物10接触宽度为220mm)，滑板1的厚度l4为80mm,每个滑板1与滑道8接触的宽度l2为120mm，

优选地，滑板1采用木质材料制成，所述木质材料具有材质轻、价格廉价的特点，有利于操作以及有利于节约成本，但是在其他的实施例中，滑板1也可以采用其他材料制成，比如采用钢铁材料制成或者塑胶材料制成。

具体地，两个滑板1上分别正对开设有连接孔，所述连接螺杆4分别连接螺杆4在连接孔中，使得连接螺杆4横跨在所述滑道8的上方，实现连接螺杆4与两个滑板1连接。

在本实施例中，设置有三个连接螺杆4，各个所述连接螺杆4沿滑板1的长度方向间隔分布，加强所述辅助装置的结构。但是在其他的实施例中也可以将连接螺杆4的数量设置为一个、两个、四个或者五个等。

沿所述滑板1的宽度方向，两个所述滑板1远离所述滑道8的一侧分别凸设有限位部5，两个限位部5形成用于放置在所述滑道8上表面的放置位。限位部5的设置使得辅助装置在滑道8上滑动的过程中不偏离滑道8，在本实施例中，所述限位部5的厚度l5为80mm，限位部5的底部与所述滑板1的上表面之间的距离l3为180mm。

在本实施例中，所述限位部5与所述滑板1一体成型。更具体地，所述限位部5与所述滑板1呈l型。

作为一种优选的实施例，所述滑板1的上表面设置有连接板，所述连接板的两端分别与两个所述滑板1连接。连接板的设置，一方面，进一步加强所述辅助装置的结构强度，另一方面，由于连接板横跨在滑道8上，在加重物10宽度小于两个滑板1之间的间隙时，可将加重物10的放置连接板上。在本实施例，为了减小所述辅助装置整体的重量，设置有三个连接板，所述连接板沿所述滑板1的长度方向间隔分布。

在本实施例中，先在滑板1上搁置两个1500mm×180×80的垫板，然后在垫板上放置加重物10，通过此种放置，可不在所述滑板1的上表面上设置连接板，同样能够将加重物10放置在滑板1上。在具体的实施过程中，垫板的数量可以根据需要进行设置，在此并不对垫板的具体数量作限制。优选地，所述垫板为枕木。

在另一实施例中，所述滑板1的一端设置有耳板，所述耳板上开设有用于连接固定绳7的开孔3。在具体的使用时，将固定绳7系绑在连接耳的开孔3中，利用固定绳7将辅助装置与固定装置6连接，将加重物10放置辅助装置上后，再将固定绳7从开孔3中释放，使得辅助装置在滑道8上向下滑行，通过此设计，避免将加重块放置到辅助装置的同时辅助装置在滑道8上滑动，为后续的准备工作预留时间充足的时间，保证在整个操作过程中的安全性。具体地，眼板2为角钢。

作为一种优选的技术方案，在同一个所述滑道8上按顺序依次重复至少两次所述步骤s20、所述步骤s30以及所述步骤s40的操作，根据各次操作得到的滑行时间t以及在滑行时间t内的所述滑行位移s得到所述摩擦系数u的平均值，并将得到所述摩擦系数u的平均值作为最终的摩擦系数u，提高测试的准确性。其中，每次将所述辅助装置放置在所述油脂层9上之前，需要将所述辅助装置从所述滑道8上移走，并重新在所述滑道8上涂覆所述油脂，再将所述辅助装置再次放置在所述滑道8上。在本实施例中，在同一个所述滑道8上按顺序依次重复三次所述步骤s20、所述步骤s30以及所述步骤s40的操作，三次操作中加重物10的质量分别为t1、t2和t3，其中，t1、t2和t3可均相等，或者其中两者相等，或者三者均不相等。质量为t1的加重物10在滑道8上滑行移位为s1、滑行时间为t1,质量为t2的加重物10在滑道8上滑行移位为s2、滑行时间为t2,质量为t3的加重物10在滑道8上滑行移位为s3、滑行时间为t3,在实际操作中，为了提高测试的数据的有效性以及提高摩擦系数u的精确性，要求三次操作中加重物10在滑道8上的滑行位移s1、s2和s3均不相等。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。