CN101871869A - 嵌入式船底防污涂层动态测试转盘 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的嵌入式船底防污涂层动态测试转盘涉及船底防污涂层的性能测试技术装置，是由电机、转盘盘体和测试样板所组成。所述的转盘盘体中间加工有键槽孔，由转盘盘体圆心向外加工2-10个试样嵌入槽，测试样板装入试样嵌入槽之中，测试样板在转盘盘体圆心处用试样紧固板固定，另一侧用试样紧固条固定，转盘盘体通过键槽孔安装在电机伸出轴上。试验前，在测试转盘轴心一定距离的样板表面测量膜厚和粗糙度；在一定的转速下旋转一定的时间周期后，卸下测试转盘，在与前述的相同位置测量膜厚、粗糙度等，然后计算得出相应模拟航速下的涂层磨蚀率、自抛光率及粗糙度变化率。
Description
技术领域
本发明所述的嵌入式船底防污涂层动态测试转盘涉及船底防污涂层的性能测试技术装置。
背景技术
目前舰船在海洋中服役，其水线以下的船底区域会受到海洋生物的附着污损。因此，船底需要涂装防污涂料以防止海洋生物的污损。长期以来，人们一直采用含有氧化亚铜、重金属、有机锡化合物以及各种杀生剂的防污剂释放型防污涂料，这类防污涂料主要依靠向海水中释放达到一定临界释放率的毒剂来防止海洋生物在船底的附着污损。因此，在防污涂料的研发筛选过程中，人们设计了一种转鼓装置，主要用于测试防污涂层在海水中的毒剂释放率。目前，国内外多是在港口海洋试验站建立转鼓式动态试验装置，测试评价防污涂层在实海中的防污性能等，经历不同季节的变化，试验周期约需1年左右。但是，试验工作需到指定的试验站进行，研究工作极不方便，此外，这种转鼓装置的缺陷在于，一次试验时只能模拟舰船的一个航速，试验效率不高。因此使得开发研究新型舰船防污涂料需要周期长、成本高。为此，在实验室建立动态海水模拟装置，对研究新型舰船材料及防护涂层材料有重要意义。张占平、齐育红等人设计发明了“舰船材料海水可控温动态模拟试验设备”、“舰船及海洋结构物材料海水可控温冲刷模拟试验设备”。近年来，随着《船舶防污底系统公约》等国际法规的生效和强制实施，对新型高性能环境友好船舶腐蚀污损防护技术的要求已迫在眉睫。各国都在加大研发的投入，积极研发新型防污涂料，特别是非毒剂释放型防污涂料。另一方面，随着低碳经济的到来，对船舶的降耗节能减排的重视程度日益增加，这就要求研发的新型环保防污涂料具有良好的减阻降耗性能，因此，需要特别关注防污涂层表面的动态特性，要求有更加高效的测试装置以实现对船底防污涂层在不同温度下的磨蚀率、自抛光率、表面粗糙度动态变化规律的测试。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的嵌入式船底防污涂层动态测试转盘，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的嵌入式船底防污涂层动态测试转盘，实现一次试验条件下即可以获得一定模拟航速范围内防污涂层的磨蚀率、自抛光率、表面粗糙度动态变化规律。从而解决目前所使用的转鼓式动态试验装置试验周期长，试验工作需到指定的试验站进行，研究工作极不方便，此外，这种转鼓装置的缺陷在于，一次试验时只能模拟舰船的一个航速，试验效率低。以及开发研究新型舰船防污涂料需要周期长、成本高等问题。
本发明所述的嵌入式船底防污涂层动态测试转盘是由电机、转盘盘体和测试样板所组成。所述的转盘盘体中间加工有键槽孔，由转盘盘体圆心向外加工2-10个试样嵌入槽，测试样板装入试样嵌入槽之中，测试样板在转盘盘体圆心处用试样紧固板固定，另一侧用试样紧固条固定，转盘盘体通过键槽孔安装在电机伸出轴上。本发明所述的转盘盘体的几何尺寸依据电机功率确定，其直径为180mm-1000mm，厚度为6mm-40mm。本发明所述的转盘盘体上试样固定槽在转盘上轴向均布，固定槽的几何尺寸为长度50mm-300mm，宽度50mm-200mm，深度0.5mm-4mm。本发明所述的转盘盘体采用钢板、铝合金板或塑料板制造。
本发明所述的嵌入式船底防污涂层动态测试转盘的构思是提供一种嵌入式船底防污涂层动态测试转盘，装夹在有关的海水动态试验装置上按一定的转速旋转一定的时间周期，即可方便地实现对防污涂层的磨蚀率、自抛光率、表面粗糙度的测量。由于在转速一定的条件下，测试转盘上距离轴心任一点出的线速度与该点到轴心的距离成正比，因此，一次试验即可方便地测得一定模拟航速范围内涂层的厚度及粗糙度与模拟航速的关系，为研发新型防污涂料以及确定防污涂料的适用条件提供大量的技术数据。
本发明所述的嵌入式船底防污涂层动态测试转盘，测试转盘的形状为圆盘形，测试转盘固定于电机转轴上，水平浸于海水试验槽或实海中，随电机轴转动实现对船底防污涂层的磨蚀率测试，测试水介质体积为测试转盘体积的5倍以上。
本发明的主要优点是：
(1)在实验室条件下可方便快速地测试评价船底防污涂层表面在海水环境条件下服役的动态性能。
(2)一次试验可以同时测量多种船底防污涂层的表面特性。
(3)被测试船底涂层表面与测试转盘表面处在同一个平面上，可以很好地模拟船底与海水的相对运动状态。
(4)一次试验即可获得同一种船底防污涂层在一定模拟航速范围内的表面磨蚀率、自抛光率及粗糙度变化参数。
(5)本试验装置可用于测试评价所有在水介质中相对运动的材料，除了舰船及海洋结构物结构材料及其防护涂层材料外，还有海水冷却泵、管道内壁等材料及其防护涂层材料。
(6)测试样板易于涂装制备。可以方便地利用关于涂料性能测试国家标准中的马口铁板及钢板制试样进行试验测试。
附图说明
本发明共有两幅附图，其中：
图1是嵌入式船底防污涂层动态测试转盘装配结构示意图；
图2是嵌入式船底防污涂层动态测试转盘示意图。
图中：1、转盘盘体 2、试样嵌入槽 3、试样紧固板 4、试样紧固条 5、键槽孔 6、测试样板。
具体实施方式
本发明的具体实施例如附图1所示，是由电机、转盘盘体1和测试样板6所组成。所述的转盘盘体1中间加工有键槽孔5，由转盘盘体1圆心向外加工4个试样嵌入槽2，测试样板6装入试样嵌入槽2之中，测试样板6在转盘盘体1圆心处用试样紧固板3固定，另一侧用试样紧固条4固定，转盘盘体1通过键槽孔5安装在电机伸出轴上。
附图2所示为转盘盘体1，当电机功率为3千瓦时其直径为360mm，厚度为12mm。
转盘盘体1上4个试样固定槽在转盘上轴向均布，固定槽的几何尺寸为长度122mm，宽度51mm，深度1.1mm。试样用钢板的尺寸为120mm×50mm×1mm。转盘盘体1由PVC塑料板制造。
利用本发明进行船底防护涂层磨蚀率等测试的实施过程是，用紧固螺钉通过试样紧固板3、试样紧固条4将被测试试验样板6固定在试样嵌入槽2中。试验时将组装好的测试转盘加装在有关设备的电机轴上即可进行测试试验。转盘盘体1水平浸于海水试验槽或实海中，测试水介质体积为测试转盘体积的5倍以上。试验前，在测试转盘轴心一定距离的样板表面测量膜厚和粗糙度；在一定的转速下旋转一定的时间周期后，卸下测试转盘，在与前述的相同位置测量膜厚、粗糙度等，然后计算得出相应模拟航速下的涂层磨蚀率、自抛光率及粗糙度变化率。
Claims (4)
1.一种嵌入式船底防污涂层动态测试转盘，是由电机、转盘盘体(1)和测试样板(6)所组成；其特征在于所述的转盘盘体(1)中间加工有键槽孔(5)，由转盘盘体(1)圆心向外加工2-10个试样嵌入槽(2)，测试样板(6)装入试样嵌入槽(2)之中，测试样板(6)在转盘盘体(1)圆心处用试样紧固板(3)固定，另一侧用试样紧固条(4)固定，转盘盘体(1)通过键槽孔(5)安装在电机伸出轴上。
2.根据权利要求1所述的嵌入式船底防污涂层动态测试转盘，其特征在于转盘盘体(1)的几何尺寸依据电机功率确定，其直径为180mm-1000mm，厚度为6mm-40mm。
3.根据权利要求1所述的嵌入式船底防污涂层动态测试转盘，其特征在于转盘盘体(1)上试样固定槽在转盘上轴向均布，固定槽的几何尺寸为长度50mm-300mm，宽度50mm-200mm，深度0.5mm-4mm。
4.根据权利要求1所述的嵌入式船底防污涂层动态测试转盘，其特征在于转盘盘体(1)采用钢板、铝合金板或塑料板制造。
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2010
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