CN202886085U - 适航水深船模阻力试验测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适航水深船模阻力试验测量系统，包括试验水槽、船模和控制装置；所述试验水槽内盛装有试验泥样，所述船模通过配重浸入于所述试验泥样中至所需深度；所述船模设有拖拽小车，所述拖拽小车通过刚性支架与所述船模连接，并通过滑块安装在导轨上，所述导轨设置在所述试验水槽顶部；所述船模上设有拉压力传感器；所述控制装置控制所述拖拽小车的运动状态并采集所述拉压力传感器测得的阻力数据。本实用新型通过将计算机技术、测试技术、机械传动技术、船模技术与泥沙运动力学相结合，实现了适航水深研究中浮泥对船舶阻力的实验室自动测定，为港口适航水深工程的实施提供了试验依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种船模阻力试验测量系统，特别涉及一种适航水深船模阻力试验测量系统。
背景技术
我国有众多大中型的淤泥质海港，如天津港、连云港、上海港、宁波港、汕头港、广州港、深圳港和台山电厂煤港等，其中一些港口泥沙回淤严重，维护疏浚量大，给港口企业带来较大的经济压力，甚至某些港口在台风或寒潮作用下还会产生骤淤现象，给船舶的正常通航带来困难．淤积物主要由黏性细颗粒泥沙组成，密实缓慢，淤泥重度垂线分布不均匀，由表向下逐渐增大，表层淤泥单位体积内的含沙数量少，导致维护疏浚效率低；另一方面，表层重度较小的淤泥具有类似于水的流动特性，船舶航行与停泊作业过程中，船底龙骨与其接触并不会受到伤害，船舶操作性能也无明显影响，因而可作为水深使用，以增加港口的水深，同时也可避免资源浪费，即适航水深技术。
利用适航水深技术首先需要确定适航淤泥重度值。主要是通过流变试验和是船舶试验来确定。但目前尚没有进行实船试验的条件，而采用船模在实际淤泥中运动，测定其所受阻力的变化状况，是一种较为直观的试验方法，为合理确定适航水深的标准重度提供更可信赖的依据。
随着计算机技术、传感器技术及适航水深行业的发展，在实验室模拟测量淤泥对船舶的阻力变得可行。目前，船模阻力试验测量系统多用于测定水体对船模的阻力，未见能应用于测定淤泥对船模的阻力，也就没有应用适航水深船模阻力试验测量系统。而淤泥相比于水，粘度更大，特别是即便在相同吃泥深度情况下，不同密度的淤泥对船舶产生的阻力差异较大，这与水明显不同，因此迫切需要发明一套适航水深的船模阻力测量系统。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种适航水深船模阻力试验测量系统，该系统能够用于实验室中测定淤泥对船舶的阻力，为港口适航水深工程的实施提供试验依据。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种适航水深船模阻力试验测量系统，包括试验水槽、船模和控制装置；所述试验水槽内盛装有试验泥样，所述船模通过配重浸入于所述试验泥样中至所需深度；所述船模设有拖拽小车，所述拖拽小车通过刚性支架与所述船模连接，并通过滑块安装在导轨上，所述导轨设置在所述试验水槽顶部；所述船模上设有拉压力传感器；所述控制装置控制所述拖拽小车的运动状态并采集所述拉压力传感器测得的阻力数据。
该系统还包括泥样搅拌装置，所述泥样搅拌装置固定在所述拖拽小车上。
所述拖拽小车的驱动装置为步进电机。
所述拖拽小车的前后两端均设有限位结构。
本实用新型具有的优点和积极效果是：通过将计算机技术、测试技术、机械传动技术、船模技术与泥沙运动力学相结合，实现了适航水深研究中浮泥对船舶阻力的实验室自动测定，为港口适航水深工程的实施提供了试验依据。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的组成框图。
图中：1、步进电机，2、后限位块，3、后防撞块，4、拖拽小车，5、前防撞块，6、前限位块，7、前限位传感器，8、导轨，9、滑块，10、后限位传感器，11、拖拽小车，12、拉压力传感器，13、泥样搅拌装置，14、试验水槽，15、试验泥样，16、刚性支架。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参见图1～图2，一种适航水深船模阻力试验测量系统，包括试验水槽14、船模11和控制装置；试验水槽14内盛装有试验泥样15，船模11通过配重浸入于试验泥样15中至所需深度；船模11设有拖拽小车4，拖拽小车14通过刚性支架16与船模11连接，并通过滑块9安装在导轨8上，导轨8设置在试验水槽14顶部；船模11上设有拉压力传感器12；控制装置控制拖拽小车11的运动状态并采集拉压力传感器12测得的阻力数据。该系统还包括泥样搅拌装置13，泥样搅拌装置13固定在拖拽小车4上。在本实施例中，拖拽小车4的驱动装置为步进电机1。为了使系统的运行安全稳定，在拖拽小车4的前后两端均设有限位结构。前端的限位结构包括固定在拖拽小车4上的前防撞块5、安装在导轨8上的前限位传感器7和固定在试验水槽14上的前限位块6。后端的限位结构包括固定在拖拽小车4上的后防撞块3、安装在导轨8上的后限位传感器10和固定在试验水槽14上的后限位块2。控制装置包括控制计算机、控制器和数据采集卡，控制计算机通过控制器控制拖拽小车的运动状态，通过数据采集卡采集拉压力传感器测得的阻力数据。
上述系统通过拖拽小车和刚性支架带动船模在导轨上匀速运动，利用安装在船模上的拉压力传感器测定船模不同行进速度条件下淤泥对船模的阻力，控制装置控制船模的前进、后退、行进速度及对阻力数据的采集。如有需要，还可以控制泥样搅拌系统对试验泥样进行搅拌。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种适航水深船模阻力试验测量系统，其特征在于，包括试验水槽、船模和控制装置；所述试验水槽内盛装有试验泥样，所述船模通过配重浸入于所述试验泥样中至所需深度；所述船模设有拖拽小车，所述拖拽小车通过刚性支架与所述船模连接，并通过滑块安装在导轨上，所述导轨设置在所述试验水槽顶部；所述船模上设有拉压力传感器；所述控制装置控制所述拖拽小车的运动状态并采集所述拉压力传感器测得的阻力数据。
2.根据权利要求1所述适航水深船模阻力试验测量系统，其特征在于，该系统还包括泥样搅拌装置，所述泥样搅拌装置固定在所述拖拽小车上。
3.根据权利要求1所述适航水深船模阻力试验测量系统，其特征在于，所述拖拽小车的驱动装置为步进电机。
4.根据权利要求1所述适航水深船模阻力试验测量系统，其特征在于，所述拖拽小车的前后两端均设有限位结构。
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