CN105758580A - 一种水下推进器用测力平台 - Google Patents

一种水下推进器用测力平台 Download PDF

Info

Publication number
CN105758580A
CN105758580A CN201610231147.0A CN201610231147A CN105758580A CN 105758580 A CN105758580 A CN 105758580A CN 201610231147 A CN201610231147 A CN 201610231147A CN 105758580 A CN105758580 A CN 105758580A
Authority
CN
China
Prior art keywords
guide rail
fixing
upper strata
pressure transducer
steering engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610231147.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105758580B (zh
Inventor
薛钢
刘延俊
张募群
丁洪鹏
刘科显
罗华清
贾瑞
丁梁锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN201610231147.0A priority Critical patent/CN105758580B/zh
Publication of CN105758580A publication Critical patent/CN105758580A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105758580B publication Critical patent/CN105758580B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/02—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning
    • G01L9/04—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of resistance-strain gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/08—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of piezoelectric devices, i.e. electric circuits therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本发明属于检测装备设计领域，具体涉及一种水下推进器用测力平台。包括测力装置、电池组、传动杆、工作台、水槽、控制模块、连接座、水下推进器和连接轴，测力装置包括基座、垫块、压力传感器、上层滑块、上层导轨、下层滑块、下层导轨、上层导轨基座和测力杆；其特征是还包括舵机、舵机座、舵机法兰、中间法兰和轴端法兰，压力传感器为四个。工作时，对压力传感器进行零位调整，调整舵机转动角度，通过控制模块实时测量水下推进器的水动力参数。本发明能够对真实工作状态下水流方向发生变化时水下推进器的水动力参数进行测量，测力平台结构简单，操作方便，适用于水下推进器力学性能的测量，测量成本低。

Description

一种水下推进器用测力平台
技术领域
本发明属于检测装备设计领域，具体涉及一种水下推进器用测力平台。
背景技术
随着海洋开发的深入，水下推进器的应用范围越来越广，对推进器性能检测装备的要求也越来越高。水动力参数是水下推进器的关键性能参数，对工程设计和理论分析非常重要。目前主要在水洞中采用六分力天平对水动力进行测量，专利号为ZL201420603909.1的实用新型专利提出了船模水动力性能测试装置，采用六分力天平对较大型的水面船舶进行水动力测量，申请号为201410492189.0的发明专利公布了一种水下航行体水动力测量系统，也采用六分力天平对较大型的水下推进器进行水动力测量，而对小型推进器来说，这种测量方式花费高、精度低。
现有的专门针对水下推进器研发的性能检测装备较少，专利号为ZL201520436513.7的实用新型专利提出了一种仿生机器鱼用测量平台，能够对水下推进器的运动状态进行跟踪测量，测量成本低，精度高，但该装置并不能对力学参数进行测量。专利号为ZL201310203072.1的发明专利提出了一种水下三维测力装置，采用测力传感器对力学参数进行测量，测量装置体积小，结构简单，操作方便，但不能实时调整水下推进器的姿态，也就不能对真实工作状态下水流方向发生变化时水下推进器的水动力参数进行精确测量。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种水下推进器用测力平台，解决在水流方向变化的环境中，水下推进器水动力参数难以实时测量的问题，降低测量成本，提高测量精度。
本发明采用以下技术方案：
一种水下推进器用测力平台，包括测力装置、电池组、传动杆、工作台、水槽、控制模块、连接座、水下推进器和连接轴，测力装置包括基座、垫块、压力传感器、上层滑块、上层导轨、下层滑块、下层导轨、上层导轨基座和测力杆；其特征是还包括舵机、舵机座、舵机法兰、中间法兰和轴端法兰，压力传感器为四个；测力装置、电池组和控制模块固定在工作台上，并通过导线连接，水下推进器置于水槽中，并通过连接轴和连接座与传动杆固定连接，垫块位于压力传感器和基座之间，垫块和压力传感器与基座固定连接，测力杆一端与压力传感器固定连接，另一端顶在舵机座侧壁上，上层滑块与上层导轨滑动连接，下层滑块与下层导轨滑动连接，上层导轨与上层导轨基座固定连接，下层滑块与基座固定连接，上层导轨基座与下层滑块固定连接，上层滑块与舵机座固定连接，舵机与舵机座固定连接，舵机法兰与舵机固定连接，中间法兰与舵机法兰固定连接，轴端法兰与中间法兰固定连接，传动杆与轴端法兰固定连接；电池组通过导线为舵机提供电能，控制模块通过导线获取压力传感器信号，并能够记录测量值，上层导轨和下层导轨使舵机座能够在水平面内进行运动，舵机通过传动杆对水下推进器的迎水角度进行调整。
上述一种水下推进器用测力平台，其特征是压力传感器为电阻应变式压力传感器，并可通过对垫块厚度的调整实现压力传感器与舵机座之间相对距离的调整，从而实现压力传感器读数的零位调整。
上述一种水下推进器用测力平台，其特征是测力杆一端有螺纹，另一端磨尖，螺纹端与压力传感器固定连接，并可调整测力杆的伸出长度，尖端与舵机座侧壁接触。
工作时，调整垫块的厚度和测力杆的伸出长度，使控制模块上读取到的测量值均为零，实现零位调整，使水槽中水流流动，调整舵机的转动角度，在水下推进器无输入功率时，可通过控制模块实时测量出水下推进器在不同迎水角度下所受到的阻力；使水槽中的水静止，舵机不发生转动，在水下推进器运动时，可通过控制模块实时测量出水下推进器在静水中产生的推进力和侧向力；使水槽中水流流动，调整舵机的转动角度，在水下推进器运动时，可通过控制模块实时测量出水下推进器在实际工作状态下的水动力参数。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用舵机实现水下推进器不同迎水角度的调整，能够模拟水流变化的情形，对真实工作状态下水流方向发生变化时水下推进器的水动力参数进行测量；采用四个压力传感器，能够对推进力、侧向力和流体阻力进行测量，并提高了测量精度；测力平台结构简单，操作方便，适用于水下推进器力学性能的测量，测量成本低。
附图说明
图1为本发明的外观示意图。
图2为本发明的主体结构示意图。
图3为本发明的测量装置结构示意图。
图4为本发明的舵机传动机构示意图。
图5为本发明实施例二的测量装置结构示意图。
图6为本发明实施例三的测量装置结构示意图。
图中，1-测力装置，2-电池组，3-传动杆，4-工作台，5-水槽，6-控制模块，7-导线，8-连接座，9-螺钉，10-水下推进器，11-连接轴，12-销轴，13-螺母，14-基座，15-垫块，16-压力传感器，17-下层滑块，18-下层导轨，19-上层滑块，20-测力杆，21-舵机座，22-上层导轨，23-上层导轨基座，24-螺栓，25-舵机，26-中间法兰，27-轴端法兰，28-舵机法兰，29-测力杆基座。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明三个最佳实施例。
实施例一
如图1所示，测力装置1、电池组2和控制模块6固定在工作台4上，并通过导线7连接。
如图2所示，水下推进器10置于水槽5中，水下推进器10与连接轴11固定连接，连接轴11通过螺钉9与连接座8连接，连接座8通过销轴12与传动杆3连接。
如图3所示，基座14通过螺栓24和螺母13与工作台4连接，压力传感器16为电阻应变式压力传感器，垫块15和压力传感器16通过螺钉9与基座14固定连接，测力杆20一端有螺纹，另一端磨尖，螺纹端与压力传感器16固定连接，尖端顶在舵机座21侧壁上，上层滑块19与上层导轨22滑动连接，下层滑块17与下层导轨18滑动连接，上层导轨22通过螺钉9与上层导轨基座23连接，下层导轨18通过螺钉9与基座14连接，上层导轨基座23通过螺钉9与下层滑块17连接，上层滑块19通过螺钉9与舵机座21连接。
如图4所示，舵机25通过螺栓24和螺母32与舵机座21连接，舵机法兰28通过螺钉9与舵机25连接，中间法兰26通过螺钉9与舵机法兰28连接，轴端法兰27通过螺钉9与中间法兰26连接，传动杆3通过销轴36与轴端法兰27连接。
调整垫块15的厚度以及测力杆20的伸出长度，使控制模块6上读取到的测量值均为零，实现零位调整。
使水槽5中水流流动，调整舵机25的转动角度，在水下推进器10无输入功率时，可通过控制模块6实时测量出水下推进器10在不同迎水角度下所受到的阻力。
使水槽5中的水静止，舵机25不发生转动，在水下推进器10运动时，可通过控制模块6实时测量出水下推进器10在静水中产生的推进力和侧向力。
使水槽5中水流流动，调整舵机25的转动角度，在水下推进器10运动时，可通过控制模块6实时测量出水下推进器10在实际工作状态下的水动力参数。
实施例二
如图5所示，压力传感器16为压电式压力传感器，压力传感器16与基座14固定连接，测力杆基座29通过螺钉9与基座14连接，测力杆20穿过测力杆基座29，且一端与压力传感器16接触，另一端顶在舵机座21的侧壁上。其他同实施例一。
实施例三
如图6所示，测力杆20为可伸缩式测力杆，测力杆20一端与压力传感器16固定连接，另一端顶在舵机座21侧壁上，测力杆20的长度均可自由调整并锁定，便于进行零位调整。其他同实施例一。

Claims (3)

1.一种水下推进器用测力平台，包括测力装置(1)、电池组(2)、传动杆(3)、工作台(4)、水槽(5)、控制模块(6)、连接座(8)、水下推进器(10)和连接轴(11)，测力装置(1)包括基座(14)、垫块(15)、压力传感器(16)、上层滑块(19)、上层导轨(22)、下层滑块(17)、下层导轨(18)、上层导轨基座(23)、测力杆(20)；其特征是还包括舵机(25)、舵机座(21)、舵机法兰(28)、中间法兰(26)和轴端法兰(27)，压力传感器(16)为四个；测力装置(1)、电池组(2)和控制模块(6)固定在工作台(4)上，并通过导线连接，水下推进器(10)置于水槽(5)中，并通过连接轴(11)和连接座(8)与传动杆(3)固定连接，垫块(15)位于压力传感器(16)和基座(14)之间，垫块(15)和压力传感器(16)与基座(14)固定连接，测力杆(20)一端与压力传感器(16)固定连接，另一端顶在舵机座(21)侧壁上，上层滑块(19)与上层导轨(22)滑动连接，下层滑块(17)与下层导轨(18)滑动连接，上层导轨(22)与上层导轨基座(23)固定连接，下层滑块(17)与基座(14)固定连接，上层导轨基座(23)与下层滑块(17)固定连接，上层滑块(19)与舵机座(21)固定连接，舵机(25)与舵机座(21)固定连接，舵机法兰(28)与舵机(25)固定连接，中间法兰(26)与舵机法兰(28)固定连接，轴端法兰(27)与中间法兰(26)固定连接，传动杆(3)与轴端法兰(27)固定连接；电池组(2)通过导线为舵机(25)提供电能，控制模块(6)通过导线获取压力传感器(16)信号，并能够记录测量值，上层导轨(22)和下层导轨(18)使舵机座(21)能够在水平面内进行运动，舵机(25)通过传动杆(3)对水下推进器(10)的迎水角度进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种水下推进器用测力平台，其特征是压力传感器(16)为电阻应变式压力传感器，并可通过对垫块(15)厚度的调整实现压力传感器(16)与舵机座(21)之间相对距离的调整，从而实现压力传感器(16)读数的零位调整。
3.根据权利要求1所述的一种水下推进器用测力平台，其特征是测力杆(20)一端有螺纹，另一端磨尖，螺纹端与压力传感器(16)固定连接，并可调整测力杆(20)的伸出长度，尖端与舵机座(21)侧壁接触。
CN201610231147.0A 2016-04-14 2016-04-14 一种水下推进器用测力平台 Active CN105758580B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610231147.0A CN105758580B (zh) 2016-04-14 2016-04-14 一种水下推进器用测力平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610231147.0A CN105758580B (zh) 2016-04-14 2016-04-14 一种水下推进器用测力平台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105758580A true CN105758580A (zh) 2016-07-13
CN105758580B CN105758580B (zh) 2018-03-30

Family

ID=56334907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610231147.0A Active CN105758580B (zh) 2016-04-14 2016-04-14 一种水下推进器用测力平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105758580B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108592848A (zh) * 2018-03-14 2018-09-28 山东海超机械有限公司 一种木工设备用木板角度检测装置及其检测方法
CN109827696A (zh) * 2019-04-01 2019-05-31 重庆交通职业学院 一种水下机器人推进器推力测试装置
CN110006567A (zh) * 2019-04-03 2019-07-12 江苏科技大学 一种用于获取推进器在深海环境下推力特性的测量装置
CN110220671A (zh) * 2019-03-21 2019-09-10 中国科学院自动化研究所 水下仿生推进器测试平台
CN113959678A (zh) * 2021-09-27 2022-01-21 江苏科技大学 适用于仿生鱼水动力性能测量的试验装置
CN114166398A (zh) * 2021-12-07 2022-03-11 中船重工(重庆)西南装备研究院有限公司 一种无轴推进器静推力测试平台
CN117232881A (zh) * 2023-11-15 2023-12-15 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 一种水下推进器多姿态运动模拟实验装置及实验方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004264178A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 天秤式計測装置
CN204027750U (zh) * 2014-09-02 2014-12-17 天津深之蓝海洋设备科技有限公司 水下推进器推力的测量装置
CN104316290A (zh) * 2014-11-15 2015-01-28 西北工业大学 一种组合式螺旋桨推力扭矩测量装置
CN104596692A (zh) * 2014-12-26 2015-05-06 浙江海洋学院 一种小型船舶螺旋桨推力测量装置
CN205002905U (zh) * 2015-10-16 2016-01-27 上海海洋大学 小功率推进器推力测量机构
CN205538073U (zh) * 2016-04-14 2016-08-31 山东大学 一种水下推进器用测力平台

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004264178A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 天秤式計測装置
CN204027750U (zh) * 2014-09-02 2014-12-17 天津深之蓝海洋设备科技有限公司 水下推进器推力的测量装置
CN104316290A (zh) * 2014-11-15 2015-01-28 西北工业大学 一种组合式螺旋桨推力扭矩测量装置
CN104596692A (zh) * 2014-12-26 2015-05-06 浙江海洋学院 一种小型船舶螺旋桨推力测量装置
CN205002905U (zh) * 2015-10-16 2016-01-27 上海海洋大学 小功率推进器推力测量机构
CN205538073U (zh) * 2016-04-14 2016-08-31 山东大学 一种水下推进器用测力平台

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108592848A (zh) * 2018-03-14 2018-09-28 山东海超机械有限公司 一种木工设备用木板角度检测装置及其检测方法
CN108592848B (zh) * 2018-03-14 2024-01-26 山东海超机械有限公司 一种木工设备用木板角度检测装置及其检测方法
CN110220671A (zh) * 2019-03-21 2019-09-10 中国科学院自动化研究所 水下仿生推进器测试平台
CN109827696A (zh) * 2019-04-01 2019-05-31 重庆交通职业学院 一种水下机器人推进器推力测试装置
CN109827696B (zh) * 2019-04-01 2023-08-11 重庆交通职业学院 一种水下机器人推进器推力测试装置
CN110006567A (zh) * 2019-04-03 2019-07-12 江苏科技大学 一种用于获取推进器在深海环境下推力特性的测量装置
CN110006567B (zh) * 2019-04-03 2020-10-02 江苏科技大学 一种用于获取推进器在深海环境下推力特性的测量装置
CN113959678A (zh) * 2021-09-27 2022-01-21 江苏科技大学 适用于仿生鱼水动力性能测量的试验装置
CN113959678B (zh) * 2021-09-27 2024-02-27 江苏科技大学 适用于仿生鱼水动力性能测量的试验装置
CN114166398A (zh) * 2021-12-07 2022-03-11 中船重工(重庆)西南装备研究院有限公司 一种无轴推进器静推力测试平台
CN117232881A (zh) * 2023-11-15 2023-12-15 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 一种水下推进器多姿态运动模拟实验装置及实验方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105758580B (zh) 2018-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105758580A (zh) 一种水下推进器用测力平台
CN205538073U (zh) 一种水下推进器用测力平台
CN103389183B (zh) 基于球面气浮轴承的航天器质量特性综合测试台
CN103837322B (zh) 一种水面飞行器水动力性能试验方法
CN201203473Y (zh) 静重/杠杆两用式力标准机
CN103471806B (zh) 一种转筒式流体摩擦阻力测试仪
CN202994470U (zh) 无人飞机动力性能测试系统
CN101109670A (zh) 三向力传感器标定装置
CN103575470A (zh) 一种基于力矩平衡原理的重心测定仪
CN105783764A (zh) 光纤光栅应变传感器校准装置
CN206073882U (zh) 高度阀空行程区域检测工装
CN112146841B (zh) 大型结构物水动力系数测量装置及其测量方法
CN113607402A (zh) 一种柱塞泵柱塞副油膜测试装置、方法及系统
CN110579334B (zh) 一种机械式多用船模恢复力测量装置及方法
CN2578058Y (zh) 三自由度并联结构机器人姿态检测装置
CN203274705U (zh) 一种曲板y型接头结构参数自动测量装置
RU92184U1 (ru) Динамометр для измерения воздействия потока жидкости на модель судна
CN108007642B (zh) 一种不规则水下航行器浮心测量装置及方法
KR20110115235A (ko) 수조 시험용 모형선의 흘수 계측방법
CN206161429U (zh) 一种内力测量及其标定装置
CN210400263U (zh) 一种海管法兰角度测量仪
CN208999356U (zh) 一种模拟机械密封用润滑膜分布的装置
CN110243515B (zh) 一种负压吸附机构性能参数手动测定装置
CN209763942U (zh) 一种调速器换向阀活塞杆压缩量与行程板平行度测量装置
CN203572354U (zh) 输入轴两端球形孔尺寸检具

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant