CN110017932A - 一种自主水下航行器用推力测试装置 - Google Patents
一种自主水下航行器用推力测试装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110017932A CN110017932A CN201910400404.2A CN201910400404A CN110017932A CN 110017932 A CN110017932 A CN 110017932A CN 201910400404 A CN201910400404 A CN 201910400404A CN 110017932 A CN110017932 A CN 110017932A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tensiometer
- auv
- autonomous underwater
- underwater vehicle
- screw rod
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0028—Force sensors associated with force applying means
- G01L5/0038—Force sensors associated with force applying means applying a pushing force
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
本发明是一种自主水下航行器（AUV）用推力测试装置，包括横梁、拉力计支座、传动系统、承重螺杆、前后卡箍，横梁安装在试验水池上，横梁上安装有拉力计支座以及传动系统，拉力计安装在拉力计支座上，拉力计支座上有多排安装孔，不同安装孔对应不同的力臂长度，传动系统一端与拉力计连接，另一端与承重螺杆连接，承重螺杆通过旋转调节自主水下航行器（AUV）尾部重心相对位置，承重螺杆的两端与套筒连接，自主水下航行器（AUV）尾部通过前后卡箍固定在套筒上，螺旋桨产生的推力通过传动系统传递给拉力计。本发明对推力范围无要求，尺寸小，重量轻，便于拆卸，可适用于不同大小水池、不同型号的自主水下航行器（AUV）的推力测试。
Description
技术领域
本发明属于水下机器人领域，具体地说是一种自主水下航行器（AUV）用推力测试装置，适用于测量自主水下航行器（AUV）的推力。
背景技术
自主水下航行器(AUV)是海洋科学研究、资源调查、应急搜救等民用领域的重要手段，也在情报侦测、探雷灭雷、军事支援等方面发挥关键作用，被视为现代海军力量的倍增器。自主水下航行器(AUV)技术逐渐成熟的同时也在不断地出现新的问题。自主水下航行器（AUV）的推力测试是获得一款与自主水下航行器（AUV）航行性能相匹配的螺旋桨的主要方式。自主水下航行器（AUV）的推力测试可以分析比较各种螺旋桨设计方案的优劣，进行螺旋桨理论的验证，分析几何参数对螺旋桨性能的影响规律。同时也可以分析自主水下航行器（AUV）的电机与螺旋桨是否匹配等问题。目前通过仿真分析得到的螺旋桨的推力不准确而且也无法知道不同螺旋桨对电机的性能要求。
现有技术公布了申请号为201410827050.7的一种小型船舶螺旋桨推力测量装置，其介绍了将测量模块固定于密封舱内，通过导轨滑动测量不同水深的螺旋桨推力问题，但是密封舱的设计加大了加工成本，同时也不能保证水密性。电机等零部件位于密封箱内部，不同的电机需要不同的安装方式，这使得改变电机时需要加工配套的电机固定座也加大了成本，这种设计方案不适合自主水下航行器（AUV）推力测试。
发明内容
为了解决自主水下航行器（AUV）推力测试问题，本发明提供一种自主水下航行器（AUV）用推力测试装置。改装置对推力大小的范围无要求，可适用于不同尺寸的水池、不同型号的自主水下航行器（AUV）的推力测试。
本发明的目标是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括横梁、拉力计支座、传动系统、承重螺杆、前后卡箍；所述的横梁安装在试验水池上，所述的横梁上安装有所述的拉力计支座以及传动系统，拉力计安装在所述的拉力计支座上，所述的传动系统一端与拉力计连接，另一端与所述的承重螺杆连接，所述的承重螺杆的两端与套筒连接，自主水下航行器（AUV）尾部通过所述的前后卡箍固定在套筒上。
所述的传动系统包括传动杆、深沟球轴承及中轴，所述的传动杆上端与所述的拉力计连接，所述的传动杆下端设计有内螺纹，通过内螺纹与承重螺杆连接；所述的传动杆通过所述的深沟球轴承安装在所述的中轴上，所述的中轴安装在所述的横梁上。
所述的拉力计支座上有多排安装孔，每一排安装孔对应不同的拉力计端的力臂长度，通过选择不同安装孔改变拉力计端的力臂长度，使得自主水下航行器（AUV）推力不超拉力计的量程。
所述的承重螺杆可以通过旋转调节自身与传动系统的相对位置，从而带动自主水下航行器（AUV）尾部重心位置的改变，使自主水下航行器（AUV）尾部重心始终位于传动杆中轴线上，即传动杆始终初始位置竖直。
本发明优点与积极效果为：
1.本发明可以通过横梁将整个系统安装在试验水池上，可以根据不同的试验水池对横梁的安装孔稍作修改即可适用于不同的水池。
2.本发明可以将自主水下航行器（AUV）的尾部直接放在系统上进行测试，不需为电机、轴等零件重新设计加工零部件，不受自主水下航行器（AUV）型号的影响，适用于不同型号的自主水下航行器（AUV）。
3.本发明对推力范围无要求，可以通过改变拉力计支座的位置改变力臂的大小，从而使得同一拉力计量程可以测试大范围的推力。
4.本发明整个系统重量轻,便于拆卸和安装，无需吊车，室内外均可使用，不需专业人员即可操作使用。
附图说明
图1为本发明系统整体结构图；
图2为本发明传动系统剖视图；
其中：1为横梁，2为拉力计支座，3为拉力计，4为传动杆，5为自主水下航行器（AUV）尾部，6为承重螺杆，7为套筒A，8为套筒B，9为楔键A，10为楔键B，11为后卡箍，12为前卡箍，13为螺旋桨，14为螺母，15为深沟球轴承A，16为中轴，17为深沟球轴承B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
本发明包括横梁1、拉力计支座2、传动系统、承重螺杆6、前卡箍12、后卡箍11；横梁1安装在试验水池上，横梁1上安装有拉力计支座2以及传动系统，拉力计3安装在拉力计支座2上，传动系统一端与拉力计3连接，另一端与承重螺杆6连接，承重螺杆6的两端与套筒A7和套筒B8连接，自主水下航行器（AUV）尾部5通过前卡箍12和后卡箍11固定在套筒A8和套筒B7上。卡箍内部贴有橡胶皮，保证贴合自主水下航行器（AUV）尾部5曲线的同时不损坏自主水下航行器的外部形体。
传动系统包括传动杆4、深沟球轴承A15和深沟球轴承B17及中轴16，传动杆4上端与所述的拉力计3连接，传动杆4下端设计有内螺纹，通过内螺纹与承重螺杆6连接；传动杆4通过深沟球轴承A15和深沟球轴承B17安装在中轴16上，中轴16安装在横梁1上，通过螺母14锁紧。自主水下航行器（AUV）尾部5受到螺旋桨13产生的推力推动自主水下航行器（AUV）尾部5向前运动，传动杆4底部受力通过中轴16传递给拉力计3。拉力计支座2上有多排安装孔，每一排安装孔对应不同的拉力计端的力臂长度，通过选择不同安装孔改变拉力计端的力臂长度，最终的拉力数值可通过乘以对应比例获得，使得自主水下航行器（AUV）推力不超拉力计3的量程。
承重螺杆6可以通过旋转调节自身与传动系统的相对位置，从而带动自主水下航行器（AUV）尾部5重心位置的改变，使自主水下航行器（AUV）尾部5重心始终位于传动杆4中轴线上，即传动杆4始终初始位置竖直。
本发明的拉力计是市场购买产品，具体型号不受限制，拉力计支座的安装孔可根据拉力计具体型号的安装尺寸设计。
综上所述，本发明给出一种自主水下航行器（AUV）用推力测试装置，这种推力装置解决了推力测试需要重复设计生产固定设备的难题，可以根据不同的试验水池对横梁的安装孔稍作修改即可适用于不同的水池；可以适用于不同型号的自主水下机器人（AUV）推力测试，整个系统重量轻,便于拆卸和安装，无需吊车，室内外均可使用，不需专业人员即可操作使用。
Claims (4)
1.一种自主水下航行器（AUV）用推力测试装置，其特征在于：包括横梁、拉力计支座、传动系统、承重螺杆、前后卡箍；所述的横梁安装在试验水池上，所述的横梁上安装有所述的拉力计支座以及传动系统，拉力计安装在所述的拉力计支座上，所述的传动系统一端与拉力计连接，另一端与所述的承重螺杆连接，所述的承重螺杆的两端与套筒连接，自主水下航行器（AUV）尾部通过所述的前后卡箍固定在套筒上。
2.按权利要求1所述的自主水下航行器（AUV）用推力测试装置，其特征在于：所述的传动系统包括传动杆、深沟球轴承及中轴，所述的传动杆上端与所述的拉力计连接，所述的传动杆下端设计有内螺纹，通过内螺纹与所述的承重螺杆连接。
3.按权利要求1所述的自主水下航行器（AUV）用推力测试装置，其特征在于：所述的拉力计支座上有多排安装孔，通过选择不同安装孔改变拉力计端的力臂长度。
4.按权利要求1所述的自主水下航行器（AUV）用推力测试装置，其特征在于：所述的承重螺杆可以通过旋转调节自主水下航行器（AUV）尾部重心相对位置，使传动杆初始位置竖直。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910400404.2A CN110017932A (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 一种自主水下航行器用推力测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910400404.2A CN110017932A (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 一种自主水下航行器用推力测试装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110017932A true CN110017932A (zh) | 2019-07-16 |
Family
ID=67193714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910400404.2A Pending CN110017932A (zh) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 一种自主水下航行器用推力测试装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110017932A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113567022A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-10-29 | 湖北东湖实验室 | 抗耦合力干扰的轮缘推进器推力测试装置及其使用方法 |
| CN114084307A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-02-25 | 中国海洋大学 | 一种用于auv摆脱缠绕的螺旋绞刀及测试系统 |
| CN114323386A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 中国特种飞行器研究所 | 一种水下航行器模型操纵面舵力测试试验装置及方法 |
| CN114354044A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-15 | 深圳市人工智能与机器人研究院 | 一种可自适应匹配量程的水下推进器测量系统 |
-
2019
- 2019-05-14 CN CN201910400404.2A patent/CN110017932A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113567022A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-10-29 | 湖北东湖实验室 | 抗耦合力干扰的轮缘推进器推力测试装置及其使用方法 |
| CN114084307A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-02-25 | 中国海洋大学 | 一种用于auv摆脱缠绕的螺旋绞刀及测试系统 |
| CN114323386A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 中国特种飞行器研究所 | 一种水下航行器模型操纵面舵力测试试验装置及方法 |
| CN114354044A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-15 | 深圳市人工智能与机器人研究院 | 一种可自适应匹配量程的水下推进器测量系统 |
| CN114323386B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-11-21 | 中国特种飞行器研究所 | 一种水下航行器模型操纵面舵力测试试验装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110017932A (zh) | 一种自主水下航行器用推力测试装置 | |
| Eriksen et al. | Seaglider: A long-range autonomous underwater vehicle for oceanographic research | |
| CN101462587B (zh) | 冗余控制的微小型水下机器人及故障诊断和容错控制方法 | |
| CN103837322A (zh) | 一种水面飞行器水动力性能试验方法 | |
| CN106081024A (zh) | 一种多自由度自主水下航行器运动控制装置 | |
| CN102887214B (zh) | 一种拖曳式自适应姿态控制的水下航行装置 | |
| Snyder et al. | Comparison of experimental and computational ship air wakes for YP class patrol craft | |
| Dooley et al. | Effects of waves, motions and atmospheric turbulence on ship airwakes | |
| Etter et al. | High Reynolds number experimentation in the US Navy's William B Morgan large cavitation channel | |
| CN103192951A (zh) | 水翼前向推进效率实验装置 | |
| CN105947155A (zh) | 一种多舱流线型水下拖曳体 | |
| Shea et al. | Design and testing of the Marport SQX-500 twin-pod AUV | |
| CN104192278A (zh) | 用于海上浮箱拼装的快速连接定位结构 | |
| CN206900620U (zh) | 一种基于水下检测目标的双体auv载荷设备搭载系统 | |
| Polidoro | Flapping foil propulsion for cruising and hovering autonomous underwater vehicles | |
| CN109188484A (zh) | 一种有缆水下机器人定位装置及其定位方法 | |
| Papadakis et al. | Aerodynamic scaling experiments with simulated ice accretions | |
| Williams et al. | Effects of hull length on the hydrodynamic loads on a slender underwater vehicle during manoeuvres | |
| CN103950529A (zh) | 一种水下驱动联动装置 | |
| CN209102913U (zh) | 一种有缆水下机器人定位装置 | |
| Orpen | Dynamic Modeling and Simulation of an Autonomous Underwater Vehicle (AUV) | |
| Wang et al. | Dynamic effect research of cable-lead-in rod on towed system | |
| CN219959962U (zh) | 一种便于船舶舾装调节的导板架 | |
| Moses et al. | Spatial characteristics of F/A-18 vertical tail buffet pressures measured in flight | |
| Liu et al. | The maneuverability analysis of the wave glider with a propeller-rudder system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190716 |