CN104697740A

CN104697740A - 水槽精确测力方法

Info

Publication number: CN104697740A
Application number: CN201510132377.7A
Authority: CN
Inventors: 孟昂; 桂福坤; 姚晓杰
Original assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Current assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2015-06-10

Abstract

本发明公开了水槽精确测力方法，包括，其中：采用水槽测力支架进行测量；将待测模型与测力支架底部的模型固定杆连接，并将测力支架固定在水槽上；水槽测力支架具有连接板和设置在该连接板上的门型支架；门型支架顶部设有方形框架；方形框架的中间附近设有水平方向设置的转轴；转轴上连接有高度调节杆；高度调节杆下侧末端经法兰组件连接有模型固定杆；高度调节杆下侧末端附近上连接有测力组件；测力组件的与门型支架的方形框架相连。通过将不同形状的待测模型与模型固定杆连接进行模型力学测量。本发明有能测量多个力实、分力测量效果好、小尺度精度高、适于水中直接测量的优点。

Description

水槽精确测力方法

技术领域

本发明涉及一种水动力测量方法，尤其涉及水槽精确测力方法。

背景技术

实验研究在水动力学的发展中发挥了重要作用。循环水槽作为一种多功能的基础实验设备以其独特优势将逐渐得到广泛应用，实验中经常需要测定物体在水流中的受力情况但由于实验设备非常精密，不能在水中直接测量。在实验中通常使用二分力传感仪进行测量，但二分力传感仪主要用于测量两个垂直方向力，因此对于实验中有多个力实，测量某一方向的力有很大难度，同时二分力传感仪也无法保证测量的力是水平的。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术提供一种能测量多个力实、分力测量效果好、小尺度精度高、适于水中直接测量的水槽精确测力方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：水槽精确测力方法，包括，其中：采用水槽测力支架进行测量；将待测模型与测力支架底部的模型固定杆连接，并将测力支架固定在水槽上；水槽测力支架具有连接板和设置在该连接板上的门型支架；门型支架顶部设有方形框架；方形框架的中间附近设有水平方向设置的转轴；转轴上连接有高度调节杆；高度调节杆下侧末端经法兰组件连接有模型固定杆；高度调节杆下侧末端附近上连接有测力组件；测力组件的与门型支架的方形框架相连。通过将不同形状的待测模型与模型固定杆连接进行模型力学测量。连接板采用一不锈钢钢板，用于契合水槽。方形框架的转轴可以转动。转轴可以在高度调节杆的带动下转动，通过转动调节法兰组件的配合角度，可以控制模型面向水流的方向，便于精确测量。测力组件通过连接模型固定杆测量水平分力的大小。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：测力组件包括轴线依次连接的固定块、传感器和纵向滑块。固定块、传感器和纵向滑块之间经过滑块螺丝和固定块连接螺丝连接。纵向滑块上具有通孔；通孔滑动套设在高度调节杆。通过控制纵向滑块侧向螺丝和纵向螺丝，可以按需的将纵向滑块以滑动方式连接高度调节杆，可以提高测量精度，且可以根据测量需要调节传感器的倾角，以测量相应角度分力。固定块侧面贯穿设有能调节固定圆杆外伸长度的侧向螺丝；固定圆杆的端部具有固定块连接螺丝。固定块由于固定在支架上，因此，通过调节固定圆杆在固定块内的卡固位置，可以对传感器的空间位置进行精确调节，可以按需精确测量水平分力和非水平分力的大小，较现有技术的精度有很大提高。尤其是水平方向小尺度的测量精度提高尤为显著。法兰组件包括两片经螺丝紧固配合连接的法兰；法兰上具有环形均布的连接孔，并且连接孔内设有法兰连接螺丝。通过改变两片法兰之间的连接角度，即通过不同的连接孔配合连接上下两片法兰，可以控制下方的模型正对水流的角度，便于测量有关力学参数。

由于本发明采用了采用水槽测力支架进行测量；将待测模型与测力支架底部的模型固定杆连接，并将测力支架固定在水槽上；水槽测力支架具有连接板和设置在该连接板上的门型支架；门型支架顶部设有方形框架；方形框架的中间附近设有水平方向设置的转轴；转轴上连接有高度调节杆；高度调节杆下侧末端经法兰组件连接有模型固定杆；高度调节杆下侧末端附近上连接有测力组件；测力组件的与门型支架的方形框架相连。通过将不同形状的待测模型与模型固定杆连接进行模型力学测量。连接板采用一不锈钢钢板，用于契合水槽。方形框架的转轴可以转动。转轴可以在高度调节杆的带动下转动，通过转动调节法兰组件的配合角度，可以控制模型面向水流的方向，便于精确测量。测力组件通过连接模型固定杆测量水平分力的大小。因而本发明具有能测量多个力实、分力测量效果好、小尺度精度高、适于水中直接测量的优点。

附图说明

图1为本发明实施例方法使用示意图；

图2为本发明实施例支架俯视结构示意图；

图3为本发明实施例支架主视结构示意图；

图4为本发明实施例测力组件结构示意图；

图5为本发明实施例测力组件纵向滑块俯视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附实施例对本发明作进一步详细描述。

附图标号说明：连接板1、门型支架2、方形框架21、转轴3、高度调节杆4、模型固定杆5、测力组件6、传感器61、固定块62、固定螺丝62a、固定圆杆62b、固定块连接螺丝62c、纵向滑块63、侧向螺丝63a、纵向螺丝63b、滑块螺丝63c、通孔63d、法兰组件7、水槽8、待测模型9。

实施例：参照图1至图5，水槽精确测力方法，包括，其中：采用水槽测力支架进行测量；将待测模型9与测力支架底部的模型固定杆5连接，并将测力支架固定在水槽8上；水槽测力支架具有连接板1和设置在该连接板1上的门型支架2；门型支架2顶部设有方形框架21；方形框架21的中间附近设有水平方向设置的转轴3；转轴3上连接有高度调节杆4；高度调节杆4下侧末端经法兰组件7连接有模型固定杆5；高度调节杆4下侧末端附近上连接有测力组件6；测力组件6的与门型支架2的方形框架21相连。通过将不同形状的待测模型9与模型固定杆5连接进行模型力学测量。连接板1采用一不锈钢钢板，用于契合水槽9。方形框架21的转轴3可以转动。转轴3可以在高度调节杆4的带动下转动，通过转动调节法兰组件7的配合角度，可以控制模型面向水流的方向，便于精确测量。测力组件6通过连接模型固定杆5测量水平分力的大小。测力组件6包括轴线依次连接的固定块62、传感器61和纵向滑块63。固定块62、传感器61和纵向滑块63之间经过滑块螺丝63c和固定块连接螺丝62c连接。纵向滑块63上具有通孔63d；通孔63d滑动套设在高度调节杆4。通过控制纵向滑块63侧向螺丝63a和纵向螺丝63b，可以按需的将纵向滑块63以滑动方式连接高度调节杆4，可以提高测量精度，且可以根据测量需要调节传感器61的倾角，以测量相应角度分力。固定块62侧面贯穿设有能调节固定圆杆62b外伸长度的侧向螺丝63a；固定圆杆62b的端部具有固定块连接螺丝62c。固定块62由于固定在支架上，因此，通过调节固定圆杆62b在固定块62内的卡固位置，可以对传感器61的空间位置进行精确调节，可以按需精确测量水平分力和非水平分力的大小，较现有技术的精度有很大提高。尤其是水平方向小尺度的测量精度提高尤为显著。法兰组件7包括两片经螺丝紧固配合连接的法兰；法兰上具有环形均布的连接孔，并且连接孔内设有法兰连接螺丝。通过改变两片法兰之间的连接角度，即通过不同的连接孔配合连接上下两片法兰，可以控制下方的模型正对水流的角度，便于测量有关力学参数。

尽管已结合优选的实施例描述了本发明，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够对在这里列出的主题实施各种改变、同等物的置换和修改，因此本发明的保护范围当视所提出的权利要求限定的范围为准。

Claims

1.水槽精确测力方法，其特征是：采用水槽测力支架进行测量；将待测模型（9）与所述的测力支架底部的模型固定杆（5）连接，并将所述的测力支架固定在水槽（8）上；所述的水槽测力支架具有连接板（1）和设置在该连接板（1）上的门型支架（2）；所述的门型支架（2）顶部设有方形框架（21）；所述的方形框架（21）的中间附近设有水平方向设置的转轴（3）；所述的转轴（3）上连接有高度调节杆（4）；所述的高度调节杆（4）下侧末端经法兰组件（7）连接有模型固定杆（5）；所述的高度调节杆（4）下侧末端附近上连接有测力组件（6）；所述的测力组件（6）的与所述的门型支架（2）的方形框架（21）相连。

2.根据权利要求1所述的水槽精确测力方法，其特征是：所述的测力组件（6）包括轴线依次连接的固定块（62）、传感器（61）和纵向滑块（63）。

3.根据权利要求2所述的水槽精确测力方法，其特征是：所述的纵向滑块（63）上具有通孔（63d）；所述的通孔（63d）滑动套设在所述的高度调节杆（4）。

4.根据权利要求2所述的水槽精确测力方法，其特征是：所述的固定块（62）侧面贯穿设有能调节固定圆杆（62b）外伸长度的侧向螺丝（63a）；所述的固定圆杆（62b）的端部具有固定块连接螺丝（62c）。

5.根据权利要求1所述的水槽精确测力方法，其特征是：所述的法兰组件（7）包括两片经螺丝紧固配合连接的法兰；所述的法兰上具有环形均布的连接孔，并且所述的连接孔内设有法兰连接螺丝。