CN104535242A - 用于水洞的舵力测量及空泡观测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型的用于水洞的舵力测量及空泡观测装置，既能够在测量过程中对桨舵的相对位置进行精确调节，也能够对舵角进行精确调节，不需要重新拆卸安装即可进行桨舵不同横向位、不同纵向位置、不同舵角的实验，大大提高实验效率和实验精度，节省实验时间和成本；本装置水密性良好，可以在真空度为0.95的空泡水洞中工作，保证了舵空泡观测实验可以模拟更多的空泡工况。本发明的技术方案包括底板、电机密封盒、舵三分力仪、舵杆摇臂、舵机摇臂、连杆、驱动电机、丝杆及舵角控制器。
Description
技术领域
本发明涉及一种船舶装置技术领域，具体涉及用于水洞的舵力测量及空泡观测装置。
背景技术
现有的舵力测量装置一般设置在船后舵的正上方，但是这些装置的监测点一般采用对称分布模式，无法满足试验研究需要，其不足主要体现在以下两个个方面：(1)常规舵力测量装置的桨舵横向位置和纵向位置相对固定，无法快速调节；(2)舵角在试验前已设定，舵力测量过程中不能改变。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型的用于水洞的舵力测量及空泡观测装置，既能够在测量过程中对桨舵的相对位置进行调节，也能够对舵角进行调节，使一次测量的数据组数更多，提高实验效率和测量精度。
本发明的技术方案包括底板、电机密封盒、舵三分力仪、舵杆摇臂、舵机摇臂、连杆、驱动电机、丝杆及舵角控制器，所述电机密封盒底部设有电机安装槽和舵三分力仪安装孔，所述驱动电机设于电机安装槽内，舵三分力仪上端设于舵三分力仪安装孔内，所述驱动电机的输出端与舵机摇臂的一端铰接，舵三分力仪顶端与舵杆摇臂的一端铰接，所述舵机摇臂和舵杆摇臂的另一端通过连杆铰接；所述电机密封盒底部设有垂直于侧壁的螺纹孔，所述丝杆穿过螺纹孔，两端通过丝杆座固定于底板上，所述底板上与电机密封盒的舵三分力仪安装孔对应的位置设有与丝杆平行的长孔，所述舵角控制器通过数据线连接驱动电机，控制驱动电机输出端的转角。
作为优选，所述电机密封盒底部还设有两个与所述螺纹孔平行的导向孔，所述每个导向孔内均设有一根导向杆，所述导向杆两端通过导向杆座固定于底板上。
作为优选，所述两个导向孔分别位于所述螺纹孔的两侧。
作为优选，所述丝杆一端设有摇柄。
作为优选，所述舵三分力仪安装孔内壁的下端还设有环形密封垫圈
本发明的有益效果在于：
1、在该装置上能够很方便的调节舵与螺旋桨之间的相对位置，以测出舵在不同位置处的相关参数，为研究桨舵干扰试验节约时间。
2、该装置能够通过舵角控制器控制电机的转角，从而控制舵的水动力攻角，使一次试验能够测出多组数值，为研究桨舵干扰试验节约时间。
3、本装置水密性良好，可以在真空度为0.95的空泡水洞中工作，保证了舵空泡观测实验可以模拟更多的空泡工况。
附图说明
图1为本发明的俯视图。
图2为本发明的剖视图。
图3为图2中A处的局部放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的具体实施例。
如附图1和图2所示，本发明的结构包括底板3、电机密封盒2、舵三分力仪8、舵杆摇臂9、舵机摇臂11、连杆10、驱动电机12、丝杆5及舵角控制器，电机密封盒2底部设有电机安装槽1和舵三分力仪安装孔15，驱动电机12设于电机安装槽1内，舵三分力仪8上端设于舵三分力仪安装孔15内，驱动电机12的输出端与舵机摇臂11的一端铰接，舵三分力仪8顶端与舵杆摇臂9的一端铰接，舵机摇臂11和舵杆摇臂9的另一端通过连杆10铰接；电机密封盒2底部设有垂直于侧壁的螺纹孔16，丝杆5穿过螺纹孔16，两端通过丝杆座固定于底板3上，底板3上与电机密封盒2的舵三分力仪安装孔15对应位置设有与丝杆平行的长孔7，舵角控制器通过数据线连接驱动电机12，控制驱动电机12输出端的转角。
在本实施例中，电机密封盒2底部还设有两个与螺纹孔平行的导向孔13，每个导向孔内均设有一根导向杆4，导向杆两端通过导向杆座固定于底板3上。两个导向孔分别位于螺纹孔的两侧。丝杆一端还设有可摇动的摇柄6，舵三分力仪安装孔内壁的下端还设有环形密封垫圈18，如图2所示。
使用本装置对舵在工作状态下的转矩和受力参数进行测量时，先将舵14安装在舵三分力仪的下方，再将本装置安装在空泡水洞的可视工作段上方，装置的底板与下方的螺旋桨桨盘面相互垂直，舵的中心垂线与螺旋桨的参考线重合，舵与螺旋桨之间的距离根据试验船型及伴流等参数确定。然后通过舵三分力仪对舵的转矩和受力进行测量。
一次测量完毕之后，舵角控制器通过驱动电机、舵机摇臂、舵杆摇臂及连杆控制舵转动一定角度，或者摇动摇柄调整电机密封盒与螺旋桨之间的距离，从而能够测量舵与螺旋桨在不同距离或者不同角度的情况下的转矩和受力情况，有效提高了桨舵干扰试验的数据质量和实验效率。
由于在舵三分力仪安装孔与舵三分力仪相互接触的部位设置了环形密封垫圈，使该装置能够保证良好的密封性，可以在真空度为0.95的空泡水洞中工作，保证了舵空泡观测实验可以模拟更多的空泡工况。
Claims (5)
1.用于水洞的舵力测量及空泡观测装置，其特征在于：包括底板、电机密封盒、舵三分力仪、舵杆摇臂、舵机摇臂、连杆、驱动电机、丝杆及舵角控制器，所述电机密封盒底部设有电机安装槽和舵三分力仪安装孔，所述驱动电机设于电机安装槽内，舵三分力仪上端设于舵三分力仪安装孔内，所述驱动电机的输出端与舵机摇臂的一端铰接，舵三分力仪顶端与舵杆摇臂的一端铰接，所述舵机摇臂和舵杆摇臂的另一端通过连杆铰接；所述电机密封盒底部设有垂直于侧壁的螺纹孔，所述丝杆穿过螺纹孔，两端通过丝杆座固定于底板上，所述底板上与电机密封盒的舵三分力仪安装孔对应的位置设有与丝杆平行的长孔，所述舵角控制器通过数据线连接驱动电机，控制驱动电机输出端的转角。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电机密封盒底部还设有两个与所述螺纹孔平行的导向孔，所述每个导向孔内均设有一根导向杆，所述导向杆两端通过导向杆座固定于底板上。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述两个导向孔分别位于所述螺纹孔的两侧。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述丝杆一端设有摇柄。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述舵三分力仪安装孔内壁的下端还设有环形密封垫圈。
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