CN110683015A - 一种减少船舶拖曳水池侧壁效应的升降消波装置 - Google Patents

Abstract

一种减少船舶拖曳水池侧壁效应的升降消波装置，属于船模流体力学试验技术领域。该装置包括消波板、可升降装置、传动系统、消波板连接架和固定装置。可升降装置通过转动盘转动经滚动轴承带动螺杆转动，升降台与螺杆是螺纹连接，可实现升降台的上下移动；传动系统由伺服电机经减速器带动齿轮传动，进而带动传动杆转动，同时带动锥齿轮转动，经锥齿轮转动同时带动多个消波板按同一方向进行转动。在进行船模水动力试验时，对于拖曳水池或循环水槽的侧壁会对船模产生的凯尔文波进行波的反射，使得反射波作用在船模上，进而影响试验的水动力性能分析。该装置是专门为了提高试验的准确性，专门对船模行进过程中所产生的凯尔文波进行消波处理。

Description

一种减少船舶拖曳水池侧壁效应的升降消波装置

技术领域

本发明属于船模流体力学试验技术领域，具体涉及一种减少船舶拖曳水池侧壁效应的升降消波装置。

背景技术

随着船舶行业的发展，为了更加精确的预报船舶的性能，需要对船舶进行试验测试进而对船舶的性能进行分析，考虑到进行实船试验花费巨大，所以一般会选用按照一定缩尺比的船模进行试验，在进行船模试验时，由于船模是按照一定缩尺比进行设计的，这样就存在尺度效应的影响，为了减少尺度效应的影响就会选用尽可能大的船模进行试验，但是这样就会存在另一个问题，船模在行进过程中产生凯尔文波，而水池的宽度是一定的，当波传到水池璧面就会造成波反射，使波再次作用在船的尾部，增大了船模的阻力，改变的船模尾部流场的变化，尤其对于船长比较长的船作用尤为突出，因此需要在进行船模试验时，对船模进行消波处理，现有的消波装置总是不能完全消除船行波，致使波浪还是反射到船尾处，所以急需解决这种问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少船舶拖曳水池侧壁效应的升降消波装置，该装置是专门为了提高试验的准确性，专门对船模行进过程中所产生的凯尔文波进行消波处理。

本发明的目的是这样实现的：

一种减少船舶拖曳水池侧壁效应的升降消波装置，包括可升降装置、固定装置、传动系统、消波板、消波板连接架；整个装置利用固定装置固定在拖曳水池或循环水槽的侧壁上；消波板连接架固定在可升降装置的升降台上，消波板与消波板连接架相连；传动装置与消波板相连接。

所述的可升降装置包括支撑架、全螺纹螺杆、两个滚动轴承、升降台和转动盘；转动圆盘位于可升降装置最上面；转动圆盘经滚动轴承与全螺纹螺杆连接，升降台与全螺纹螺杆为螺纹连接。

所述的传动系统包括传动杆、锥齿轮、圆锥滚子轴承和连接消波板的传动杆；伺服电机通过减速器与直齿轮相连，直齿轮与传动杆相连接，多个锥齿轮位于传动杆上，传动杆与锥齿轮相配合连接，连接消波板的传动杆通过圆锥滚子轴承与锥齿轮相连。

所述的消波板上有很多的小孔，消波板与水池的侧壁形成角度在70°32'和90°之间。

本发明的有益效果在于：

本发明结构简单，易于安装，操作简单，能够减少侧壁效应的影响，提高试验的精度，进而能够较准确的对实船性能进行预报。该装置能够消除不同程度的波，不仅对凯尔文波实现专门的消波处理，把消波板放置与侧壁平行也可以实现对耐波性试验由船模所产生的波浪进行消波处理。

附图说明

图1为减少侧壁效应可升降消波装置的总布置图；

图2为减少侧壁效应可升降消波装置的左视图；

图3为消波板示意图；

图4为升降装置示意图；

图5为升降台示意图；

图6为减少侧壁效应可升降消波装置的试验示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明的目的在于为船模水动力试验提供一种减少侧壁效应的升降消波装置。该装置包括：消波板、可升降装置、传动系统、消波板连接架和固定装置。可升降装置是通过转动盘转动经滚动轴承带动螺杆转动，又因为升降台与螺杆是螺纹连接，就可以实现升降台的上下移动；传动系统是由传动杆、锥齿轮和直齿轮组成，由伺服电机经减速器带动齿轮传动，进而带动传动杆转动，同时带动锥齿轮转动，经锥齿轮转动同时带动多个消波板按同一方向进行转动。在进行船模水动力试验时，对于拖曳水池或循环水槽的侧壁会对船模产生的凯尔文波进行波的反射，使得反射波作用在船模上，进而影响试验的水动力性能分析。该装置是专门为了提高试验的准确性，专门对船模行进过程中所产生的凯尔文波进行消波处理。

结合图1至图5，船模试验减少侧壁效应的可升降消波装置，包括：消波板11、可升降装置、传动系统、消波板连接架13和固定装置2，可升降装置由一个支撑架1、一个全螺纹螺杆5、两个滚动轴承4、升降台5和转动盘6组成，通过转动盘的转动经滚动轴承带动全螺纹螺杆转动，由于螺杆和升降台是螺纹连接，促使升降台实现上下运动，进而改变消波板相对水面的位置。传动系统由传动杆8、两个锥齿轮配合传动9、若干圆锥滚子轴承和连接消波板的传动杆12组成，由伺服电机7经减速器输出带动传动杆转动，传动杆带动锥齿轮配合传动，后经圆锥滚子轴承带动连接消波板的传动杆转动，进而可以实现消波板的角度调节。

在为拖曳水池或循环水槽提供一种可以减少侧壁效应的可升降装置。在拖曳水池或循环水槽中进行船模水动力试验时，先把该装置利用固定装置2固定在拖曳水池或循环水槽的侧壁14上，通过可升降装置调节消波板在合适的位置，调节可升降装置最上面的转动圆盘6，转动圆盘经滚动轴承4带动全螺纹螺杆5转动，而升降台3与全螺纹螺杆是螺纹连接，所以可以实现升降台的上下运动，调整消波板在合适的位置进行消波。启动伺服电机经减速器带动直齿轮传动，后带动传动杆8上的转动，进而带动多个锥齿轮9运动，锥齿轮的转动带动连接杆12的运动从而实现控制多个消波板转动。控制转动消波板的角度可以刚好使船舶行进过程中产生的凯尔文波垂直经过消波板，消波板上有很多的小孔可以减弱波的能量，进而衰减了波的传导，经减弱的波经消波板的反射也不会向船尾方向传导，进而不会影响试验的精度。

本发明还包括：

1.可升降装置：通过最上面的转动盘带动全螺纹的螺杆转动，而升降台与螺杆是螺纹连接，进而实现装置的上下运动。

2.传动系统：通过传动杆的转动带动多个锥齿轮的传动，后经连接杆带动多个消波板进行同时的转动。

3.消波板：在工作过程中，为了能够更好的消除船舶在行进过程中产生的凯尔文波，该消波板与水池的侧壁形成角度在70°32'和90°之间

附图6中，在进行试验时，船舶在行进过程中为了消除拖曳水池或循环水槽侧壁效应的影响，对船舶行进过程中所产生的波进行消波处理，将消波板转动与连接架成70°32'的角度，在船模行进过程中产生的凯尔文波的角度≥19°28'，对于角度为19°28'的波在传播的过程中按照图6中a的方向传播，经消波板进行消波，对没有完全消除的波浪也会经消波板的反射，与所产生的凯尔文波再次相遇进而进行二次消波处理，使波浪不会再作用到船的尾部影响测量精度；对于角度大于19°28'的波浪，波浪的传播方向的示意图按照图6中b的方向进行消波，该波浪经消波板消波处理后，对未完全消除的波经消波板的反射会与前面的消波板相遇，对波浪进行二次消波，同样使波浪不会再作用到船的尾部影响测量精度。该消波装置也可以用来消除耐波性试验的不同程度的波浪，只需调整消波板与侧壁平行就能起到一定的消波作用。

Claims (4)

1.一种减少船舶拖曳水池侧壁效应的升降消波装置，其特征在于：包括可升降装置、固定装置、传动系统、消波板、消波板连接架；整个装置利用固定装置固定在拖曳水池或循环水槽的侧壁上；消波板连接架固定在可升降装置的升降台上，消波板与消波板连接架相连；传动装置与消波板相连接。

2.根据权利要求1所述的一种减少船舶拖曳水池侧壁效应的升降消波装置，其特征在于：所述的可升降装置包括支撑架、全螺纹螺杆、两个滚动轴承、升降台和转动盘；转动圆盘位于可升降装置最上面；转动圆盘经滚动轴承与全螺纹螺杆连接，升降台与全螺纹螺杆为螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种减少船舶拖曳水池侧壁效应的升降消波装置，其特征在于：所述的传动系统包括传动杆、锥齿轮、圆锥滚子轴承和连接消波板的传动杆；伺服电机通过减速器与直齿轮相连，直齿轮与传动杆相连接，多个锥齿轮位于传动杆上，传动杆与锥齿轮相配合连接，连接消波板的传动杆通过圆锥滚子轴承与锥齿轮相连。

4.根据权利要求1所述的一种减少船舶拖曳水池侧壁效应的升降消波装置，其特征在于：所述的消波板上有很多的小孔，消波板与水池的侧壁形成角度在70°32'和90°之间。

Images