CN108068992B

CN108068992B - 一种船体极限强度实验装置

Info

Publication number: CN108068992B
Application number: CN201610986657.9A
Authority: CN
Inventors: 谢永和; 耿保阳; 张吉萍; 王伟; 王立军; 李俊来
Original assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Current assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority date: 2016-11-10
Filing date: 2016-11-10
Publication date: 2020-06-02
Anticipated expiration: 2036-11-10
Also published as: CN108068992A

Abstract

一种船体极限强度实验装置，属于实验设备技术领域，包括水箱、压力传感器、模型船、第一电磁铁、第二电磁铁、第二销轴、第二镂空、第二支板、剪叉臂、第一销轴、第一支板、第一镂空、第一电机、支架、第一气缸、第二电机、第二气缸、撞击板、连接板、弹簧、第三电机、轮架、第四电机、支块、滚轮、控制器、皮带、支座、撑板、轴承架、丝杠和丝母，所述水箱内注满水，模型船下安装第一电磁铁，模型船位于水箱内，水箱内底部安装第一电机，第一电机的输出轴上安装第一支板，第一支板上设有第一镂空，第一镂空上安装两个第一销轴，右侧的第一销轴与第一气缸的活塞杆相连；本发明的优点是：能调节撞击板高度。

Description

一种船体极限强度实验装置

技术领域

本发明涉及一种船体极限强度实验装置，属于实验设备技术领域。

背景技术

在船舶领域里，由于实船体积过大，实船试验成本太高，加之非线性理论范围内的计算方法的不精确，因此运用相似理论方法，通过缩尺比模型来预报实船的结构强度或验证计算理论就成为了一种较为准确且成本适中的方法。船体极限强度实验是在计算方法不成熟的背景下预报船体极限承载能力的一种有效方法，同时也可以作为一种验证计算方法准确性的手段。它比起强度计算方法而言，更为直观和详细，在试验过程中可以清楚的记录船体结构从载荷施加到破坏每一过程的应力和变形。现有技术的船体极限强度实验装置都只能单方面的撞击船体一个部位，无法调节撞击板的高度，使用起来很不方便。为了解决上述困难，需要开发一款能调节撞击板高度的船体极限强度实验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种船体极限强度实验装置。

本发明要解决的问题是现有技术的船体极限强度实验装置无法调节撞击板的高度的问题。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

一种船体极限强度实验装置，包括水箱、压力传感器、模型船、第一电磁铁、第二电磁铁、第二销轴、第二镂空、第二支板、剪叉臂、第一销轴、第一支板、第一镂空、第一电机、支架、第一气缸、第二电机、第二气缸、撞击板、连接板、弹簧、第三电机、轮架、第四电机、支块、滚轮、控制器、皮带、支座、撑板、轴承架、丝杠和丝母，所述水箱内注满水，模型船下安装第一电磁铁，模型船位于水箱内，水箱内底部安装第一电机，第一电机的输出轴上安装第一支板，第一支板上设有第一镂空，第一镂空上安装两个第一销轴，右侧的第一销轴与第一气缸的活塞杆相连，第一气缸安装在支架上，支架安装在第一支板上，剪叉臂下端安装在第一销轴上，剪叉臂上端安装在第二销轴上，第二销轴安装在第二镂空上，第二支板上设有第二镂空，第二支板上安装第二电磁铁，第二电磁铁位于第一电磁铁下方，水箱内左右两侧各安装两个第四电机，第四电机通过联轴器与丝杠相连，丝杠安装在轴承架上，轴承架安装在水箱内侧壁上，丝杠上安装丝母，丝母上安装支块，支块上安装轮架，轮架上安装滚轮，滚轮的轴通过联轴器与第三电机相连，第三电机安装在轮架上，滚轮上套设皮带，皮带上安装支座，支座上安装撑板，撑板上安装第二电机，第二电机的输出轴上安装第二气缸，第二气缸的活塞杆上安装撞击板，撞击板上安装压力传感器，第二气缸侧壁上安装连接板，连接板右侧安装弹簧，弹簧安装在撑板上，控制器安装在水箱外，控制器通过导线分别与压力传感器、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第一电磁铁和第二电磁铁相连。

所述第一气缸内置第一电磁阀，第一电磁阀通过导线与控制器相连。

所述第二气缸内置第二电磁阀，第二电磁阀通过导线与控制器相连。

本发明的优点是：将水箱内注满水，将模型船放入到水箱内，使模型船浮在水面上，使第一电磁铁浸没在水里；控制器控制第二气缸做伸缩运动，使撞击板向前移动，来撞击模型船，来模拟船舶被撞击时受到的撞击力；控制器控制第二电机启动，使第二气缸旋转，使撞击板旋转，来调节撞击的角度，使压力传感器获得不同角度的撞击力数据；控制器控制第三电机启动，使滚轮旋转，使皮带上下移动，使撞击板上下移动，来调节撞击板的高度；控制器控制第四电机启动，使丝杠旋转，使丝母左右移动，使支块左右移动，使轮架移动，使皮带移动，使压板移动，使压力传感器获得模型船不同部位的撞击力数据；控制器控制第一气缸做伸缩运动，使剪叉臂伸展开来，使第二电磁铁向上移动，使第二电磁铁靠近第一电磁铁；控制器控制第一电磁铁和第二电磁铁通电后磁性相吸；控制器控制第一电机启动，使第二电磁铁旋转，使第一电磁铁旋转，使模型船旋转，来调节模型船的受撞击的部位。

附图说明

图1是本发明一种船体极限强度实验装置整体结构图；

图2是第四电机安装结构的俯视图；

图中：1、水箱 2、压力传感器 3、模型船 4、第一电磁铁 5、第二电磁铁 6、第二销轴 7、第二镂空 8、第二支板 9、剪叉臂 10、第一销轴 11、第一支板 12、第一镂空 13、第一电机 14、支架 15、第一气缸 16、第二电机 17、第二气缸 18、撞击板 19、连接板 20、弹簧21、第三电机 22、轮架 23、第四电机 24、支块 25、滚轮 26、控制器 27、皮带 28、支座 29、撑板 30、轴承架 31、丝杠 32、丝母。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

本发明一种船体极限强度实验装置，包括水箱1、压力传感器2、模型船3、第一电磁铁4、第二电磁铁5、第二销轴6、第二镂空7、第二支板8、剪叉臂9、第一销轴10、第一支板11、第一镂空12、第一电机13、支架14、第一气缸15、第二电机16、第二气缸17、撞击板18、连接板19、弹簧20、第三电机21、轮架22、第四电机23、支块24、滚轮25、控制器26、皮带27、支座28、撑板29、轴承架30、丝杠31和丝母32，所述水箱1内注满水，模型船3下安装第一电磁铁4，模型船3位于水箱1内，水箱1内底部安装第一电机13，控制器26控制第一电机13启动，使第二电磁铁5旋转，使第一电磁铁4旋转，使模型船3旋转，来调节模型船3的受撞击的部位，第一电机13的输出轴上安装第一支板11，第一支板11上设有第一镂空12，第一镂空12上安装两个第一销轴10，右侧的第一销轴10与第一气缸15的活塞杆相连，第一气缸15安装在支架14上，第一气缸15内置第一电磁阀，第一电磁阀通过导线与控制器26相连，控制器26控制第一气缸15做伸缩运动，使剪叉臂9伸展开来，使第二电磁铁5向上移动，使第二电磁铁5靠近第一电磁铁4；支架14安装在第一支板11上，剪叉臂9下端安装在第一销轴10上，剪叉臂9上端安装在第二销轴6上，第二销轴6安装在第二镂空7上，第二支板8上设有第二镂空7，第二支板8上安装第二电磁铁5，第二电磁铁5位于第一电磁铁4下方，控制器26控制第一电磁铁4和第二电磁铁5通电后磁性相吸；水箱1内左右两侧各安装两个第四电机23，控制器26控制第四电机23启动，使丝杠31旋转，使丝母32左右移动，使支块24左右移动，使轮架22移动，使皮带27移动，使压板移动，使压力传感器2获得模型船3不同部位的撞击力数据；第四电机23通过联轴器与丝杠31相连，丝杠31安装在轴承架30上，轴承架30安装在水箱1内侧壁上，丝杠31上安装丝母32，丝母32上安装支块24，支块24上安装轮架22，轮架22上安装滚轮25，滚轮25的轴通过联轴器与第三电机21相连，第三电机21安装在轮架22上，控制器26控制第三电机21启动，使滚轮25旋转，使皮带27上下移动，使撞击板18上下移动，来调节撞击板18的高度；滚轮25上套设皮带27，皮带27上安装支座28，支座28上安装撑板29，撑板29上安装第二电机16，控制器26控制第二电机16启动，使第二气缸17旋转，使撞击板18旋转，来调节撞击的角度，使压力传感器2获得不同角度的撞击力数据；第二电机16的输出轴上安装第二气缸17，第二气缸17内置第二电磁阀，第二电磁阀通过导线与控制器26相连，控制器26控制第二气缸17做伸缩运动，使撞击板18向前移动，来撞击模型船3，来模拟船舶被撞击时受到的撞击力；第二气缸17的活塞杆上安装撞击板18，撞击板18上安装压力传感器2，第二气缸17侧壁上安装连接板19，连接板19右侧安装弹簧20，弹簧20安装在撑板29上，控制器26安装在水箱1外，控制器26通过导线分别与压力传感器2、第一电机13、第二电机16、第三电机21、第四电机23、第一电磁铁4和第二电磁铁5相连。

本发明使用方法：将水箱1内注满水，将模型船3放入到水箱1内，使模型船3浮在水面上，使第一电磁铁4浸没在水里；控制器26控制第二气缸17做伸缩运动，使撞击板18向前移动，来撞击模型船3，来模拟船舶被撞击时受到的撞击力；控制器26控制第二电机16启动，使第二气缸17旋转，使撞击板18旋转，来调节撞击的角度，使压力传感器2获得不同角度的撞击力数据；控制器26控制第三电机21启动，使滚轮25旋转，使皮带27上下移动，使撞击板18上下移动，来调节撞击板18的高度；控制器26控制第四电机23启动，使丝杠31旋转，使丝母32左右移动，使支块24左右移动，使轮架22移动，使皮带27移动，使压板移动，使压力传感器2获得模型船3不同部位的撞击力数据；控制器26控制第一气缸15做伸缩运动，使剪叉臂9伸展开来，使第二电磁铁5向上移动，使第二电磁铁5靠近第一电磁铁4；控制器26控制第一电磁铁4和第二电磁铁5通电后磁性相吸；控制器26控制第一电机13启动，使第二电磁铁5旋转，使第一电磁铁4旋转，使模型船3旋转，来调节模型船3的受撞击的部位。

Claims

1.一种船体极限强度实验装置，包括水箱（1）、压力传感器（2）、模型船（3）、第一电磁铁（4）、第二电磁铁（5）、第二销轴（6）、第二镂空（7）、第二支板（8）、剪叉臂（9）、第一销轴（10）、第一支板（11）、第一镂空（12）、第一电机（13）、支架（14）、第一气缸（15）、第二电机（16）、第二气缸（17）、撞击板（18）、连接板（19）、弹簧（20）、第三电机（21）、轮架（22）、第四电机（23）、支块（24）、滚轮（25）、控制器（26）、皮带（27）、支座（28）、撑板（29）、轴承架（30）、丝杠（31）和丝母（32），其特征是：所述水箱（1）内注满水，模型船（3）下安装第一电磁铁（4），模型船（3）位于水箱（1）内，水箱（1）内底部安装第一电机（13），第一电机（13）的输出轴上安装第一支板（11），第一支板（11）上设有第一镂空（12），第一镂空（12）上安装两个第一销轴（10），右侧的第一销轴（10）与第一气缸（15）的活塞杆相连，第一气缸（15）安装在支架（14）上，支架（14）安装在第一支板（11）上，剪叉臂（9）下端安装在第一销轴（10）上，剪叉臂（9）上端安装在第二销轴（6）上，第二销轴（6）安装在第二镂空（7）上，第二支板（8）上设有第二镂空（7），第二支板（8）上安装第二电磁铁（5），第二电磁铁（5）位于第一电磁铁（4）下方，水箱（1）内左右两侧各安装两个第四电机（23），第四电机（23）通过联轴器与丝杠（31）相连，丝杠（31）安装在轴承架（30）上，轴承架（30）安装在水箱（1）内侧壁上，丝杠（31）上安装丝母（32），丝母（32）上安装支块（24），支块（24）上安装轮架（22），轮架（22）上安装滚轮（25），滚轮（25）的轴通过联轴器与第三电机（21）相连，第三电机（21）安装在轮架（22）上，滚轮（25）上套设皮带（27），皮带（27）上安装支座（28），支座（28）上安装撑板（29），撑板（29）上安装第二电机（16），第二电机（16）的输出轴上安装第二气缸（17），第二气缸（17）的活塞杆上安装撞击板（18），撞击板（18）上安装压力传感器（2），第二气缸（17）侧壁上安装连接板（19），连接板（19）右侧安装弹簧（20），弹簧（20）安装在撑板（29）上，控制器（26）安装在水箱（1）外，控制器（26）通过导线分别与压力传感器（2）、第一电机（13）、第二电机（16）、第三电机（21）、第四电机（23）、第一电磁铁（4）和第二电磁铁（5）相连，将水箱内注满水，将模型船放入到水箱内，使模型船浮在水面上，使第一电磁铁浸没在水里；控制器控制第二气缸做伸缩运动，使撞击板向前移动，来撞击模型船，来模拟船舶被撞击时受到的撞击力；控制器控制第二电机启动，使第二气缸旋转，使撞击板旋转，来调节撞击的角度，使压力传感器获得不同角度的撞击力数据；控制器控制第三电机启动，使滚轮旋转，使皮带上下移动，使撞击板上下移动，来调节撞击板的高度；控制器控制第四电机启动，使丝杠旋转，使丝母左右移动，使支块左右移动，使轮架移动，使皮带移动，使压板移动，使压力传感器获得模型船不同部位的撞击力数据；控制器控制第一气缸做伸缩运动，使剪叉臂伸展开来，使第二电磁铁向上移动，使第二电磁铁靠近第一电磁铁；控制器控制第一电磁铁和第二电磁铁通电后磁性相吸；控制器控制第一电机启动，使第二电磁铁旋转，使第一电磁铁旋转，使模型船旋转，来调节模型船的受撞击的部位。

2.根据权利要求1所述的一种船体极限强度实验装置，其特征是：所述第一气缸（15）内置第一电磁阀，第一电磁阀通过导线与控制器（26）相连。

3.根据权利要求1所述的一种船体极限强度实验装置，其特征是：所述第二气缸（17）内置第二电磁阀，第二电磁阀通过导线与控制器（26）相连。