CN209683937U - 一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，涉及船舶与海洋工程领域，包括导轨、拖车载体、铝板、垂荡激励控制设备；导轨设置于水槽侧壁上方；拖车载体包括拖车框架、车轮架、车轮，导轨位于拖车载体两侧的下方；铝板位于拖车载体的上方，垂荡激励控制设备包括伺服电机、减速机、绕线轮、伺服电机控制器，垂荡激励控制设备位于铝板上方。本实用新型通过对现有技术的改进，在充分实现现有功能基础上，采用导轨与水槽的配合设计，大大解决了现有设备由于水槽壁面的影响所造成的试验精确度不高的问题，同时采取导轨凸起与车轮的配合设计，给予小车横向定位，简化结构，对降低小车运行阻力也有一定的作用。

Description

一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车

技术领域

本实用新型涉及船舶与海洋工程领域，尤其涉及一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车。

背景技术

现阶段船舶与海洋工程结构水动力性能试验主要依靠水池和水槽进行，可以满足大多数传统船舶与海洋工程设施及结构的水动力、噪声等试验要求，但对一些新型的海洋航行器，不能完全模拟实际状况。波浪滑翔机由水面母船与水下滑翔机组成，直接利用整机在水槽中进行实验难以模拟实际情况下两部分的相互作用。而且，限于水槽造波与海洋航行波浪的不同，需要垂荡激励设备来单独给水下滑翔机提供垂荡作用。

实验用水槽侧壁大多采用单个单元长度1.2米左右的钢架组合搭建成为较长的水槽，各单元连接处水槽壁面上端存在不连续、高度突然提升的情况。目前申请号为201810563823.3、名称为“一种用于研究波浪滑翔机运动性能的垂荡激励试验设备”的中国专利，采用四个导正轮、四个车轮的设计，由于尺寸公差以及水槽宽度尺寸不能严格保持恒定，导正轮有时会与水槽内壁面有较大挤压，摩擦力较大。同时，由于水槽上壁面不连续，车轮在水槽单元连接处受到较大阻力。以上两种无规律阻力会对用垂荡激励设备测试波浪滑翔机的性能的试验精确性造成不利影响。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，可以减小现有波浪滑翔机垂荡激励设备的运行阻力及重量，避免运行过程中因轨道不平造成的刚性冲击；同时仍然可以完成现有垂荡激励设备的功能，即消除因水槽尺度问题而由波浪产生的对水下部分的波浪作用，在水槽不进行造波的情况下单独完成波浪滑翔机水下部分的水动力试验的小阻力小车。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是现有的用于研究波浪滑翔机运动性能的垂荡激励试验设备，由于水槽壁面的影响，造成了设备运行阻力大，运行不平稳，导致用垂荡激励设备测试波浪滑翔机的性能的试验精确度不高。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，包括导轨、拖车载体、铝板、垂荡激励控制设备；所述导轨设置于水槽侧壁上方；所述拖车载体包括拖车框架、车轮架、车轮，所述导轨位于所述拖车载体两侧的下方，所述车轮架位于所述拖车框架两侧的下方，所述车轮上部嵌入并与所述车轮架连接；所述铝板位于所述拖车载体的上方，所述垂荡激励控制设备包括伺服电机、减速机、绕线轮、伺服电机控制器，所述垂荡激励控制设备位于所述铝板上方，所述伺服电机的信号输入端与所述伺服电机控制器的信号输出端连接，所述伺服电机位于所述减速机的一侧，所述绕线轮设置于轴上，所述轴两端设置有轴承座，所述轴承座设置于所述铝板上，所述绕线轮位于所述减速机的另一侧。

进一步地，所述导轨下部设置有凹槽，所述凹槽的横向尺寸等于所述水槽侧壁的厚度，所述导轨的横向尺寸不小于所述水槽侧壁的厚度。

进一步地，所述导轨材质为铝合金，所述导轨设置为一体成型。

进一步地，所述导轨平面上部设置有导轨凸起，所述导轨凸起为纵向半圆柱体。

进一步地，所述导轨凸起的宽度不小于所述车轮的横向尺寸。

进一步地，所述车轮轮面为内凹的半圆柱体，材质为铜铝合金。

进一步地，所述拖车框架的长度与两侧所述水槽侧壁的距离相同。

进一步地，所述车轮架设置为两组，每组两个，两组所述车轮架对称设置于所述拖车框架两侧下方。

进一步地，所述车轮与所述导轨滚动接触。

进一步地，所述导轨设置为两条，单条所述导轨的长度不小于所述水槽侧壁长度的两倍，试验时铺设在两侧所述水槽侧壁上。

本实用新型通过对现有技术的改进，在充分实现现有功能的基础上，即不通过水面母船，通过垂荡激励设备单独对水翼实现激励，探究水翼性能的同时，采用导轨与水槽的配合设计，大大解决了现有垂荡激励设备受水槽壁面情况影响较大所导致的阻力较大的问题；采取导轨凸起与车轮的配合设计，给予小车横向定位，简化结构，降低小车运行阻力，保证试验精确度。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车的整体结构示意图；

图2是本实用新型的一个较佳实施例的用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车的导轨及车轮截面图。

其中，1-水槽侧壁，2-导轨，3-导轨凸起，4-车轮，5-车轮架，6-伺服电机，7-减速机，8-绕线轮，9-伺服电机控制器，10-拖车框架。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，包括导轨2、拖车载体、铝板、垂荡激励控制设备：

导轨2设置于水槽侧壁1上方；导轨2材质为铝合金，导轨2设置为一体成型；导轨2下部设置有凹槽，凹槽横向尺寸等于水槽侧壁1的厚度，导轨2的横向尺寸不小于水槽侧壁1的厚度，导轨2的高度应与实际情况配合，保证强度以及在使用情况下不会出现弯曲变形；导轨2平面上部设置有导轨凸起3，导轨凸起3为纵向半圆柱体；导轨2设置为两条，单条导轨2的长度不小于水槽侧壁1长度的两倍，较长的导轨2可以减少因为导轨2连接处的不平整带来的误差，若水槽侧壁1较长，导轨2可延长，或者可以使用多条导轨2的单元连接而成，连接处采用焊接工艺，需特别注意焊接处的平整度；试验时导轨2铺设在两侧水槽侧壁1的壁面上；导轨2的纵向位置需要有严格定位，保证使用过程中不得与水槽侧壁1的壁面发生相对滑动，否则会给波浪滑翔机水翼实验带来不可估计的误差，同时，对于实验的安全性也会造成一定影响。

拖车载体包括拖车框架10、车轮架5、车轮4，导轨2位于拖车载体两侧的下方；车轮架5位于拖车框架10两侧的下方，车轮架5在拖车框架10的两侧呈对称安装，共4个，每侧2个；车轮4上部嵌入并与车轮架5连接；车轮4轮面为内凹的半圆柱体，其半径等于导轨凸起3的纵向圆柱体的半径，并与导轨凸起3滚动接触；车轮4为摩擦较小的车轮4，材质为铜铝合金；车轮4的横向尺寸不大于导轨凸起3的宽度；车轮4的横向尺寸应当小于导轨2的横向尺寸，这样使得实际制造过程中，即使存在制造公差，也可以自行补偿；拖车框架10的长度与两侧水槽侧壁1的外壁之间的距离相同；铝板位于拖车载体的上方，铝板与拖车框架10上部平面的尺寸相同。

垂荡激励控制设备包括伺服电机6、减速机7、绕线轮8、伺服电机控制器9，垂荡激励控制设备位于铝板上方，伺服电机6的信号输入端与伺服电机控制器9的信号输出端连接，伺服电机6位于减速机7的一侧，绕线轮8设置于轴上，轴两端设置有轴承座，轴承座设置于铝板上，绕线轮8位于减速机7的另一侧，该部分与现有技术基本一致。

如图2所示，导轨2的上部分截面为半圆形，下部分凹槽的截面为矩形；采用导轨2的凹槽与水槽侧壁1的配合设计，可大大解决了现有垂荡激励设备受水槽侧壁1壁面情况影响较大所导致的阻力较大的问题；采取导轨凸起3与车轮4的配合设计，给予小车横向定位，简化结构，降低小车运行阻力，保证试验精确度。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，其特征在于，包括导轨、拖车载体、铝板、垂荡激励控制设备；所述导轨设置于水槽侧壁上方；所述拖车载体包括拖车框架、车轮架、车轮，所述导轨位于所述拖车载体两侧的下方，所述车轮架位于所述拖车框架两侧的下方，所述车轮上部嵌入并与所述车轮架连接；所述铝板位于所述拖车载体的上方，所述垂荡激励控制设备包括伺服电机、减速机、绕线轮、伺服电机控制器，所述垂荡激励控制设备位于所述铝板上方，所述伺服电机的信号输入端与所述伺服电机控制器的信号输出端连接，所述伺服电机位于所述减速机的一侧，所述绕线轮设置于轴上，所述轴两端设置有轴承座，所述轴承座设置于所述铝板上，所述绕线轮位于所述减速机的另一侧。

2.如权利要求1所述的用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，其特征在于，所述导轨下部设置有凹槽，所述凹槽的横向尺寸等于所述水槽侧壁的厚度，所述导轨的横向尺寸不小于所述水槽侧壁的厚度。

3.如权利要求1所述的用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，其特征在于，所述导轨材质为铝合金，所述导轨设置为一体成型。

4.如权利要求1所述的用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，其特征在于，所述导轨平面上部设置有导轨凸起，所述导轨凸起为纵向半圆柱体。

5.如权利要求4所述的用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，其特征在于，所述导轨凸起的宽度不小于所述车轮的横向尺寸。

6.如权利要求1所述的用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，其特征在于，所述车轮轮面为内凹的半圆柱体，材质为铜铝合金。

7.如权利要求1所述的用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，其特征在于，所述拖车框架的长度与两侧所述水槽侧壁的距离相同。

8.如权利要求1所述的用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，其特征在于，所述车轮架设置为两组，每组两个，两组所述车轮架对称设置于所述拖车框架两侧下方。

9.如权利要求1所述的用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，其特征在于，所述车轮与所述导轨滚动接触。

10.如权利要求1所述的用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，其特征在于，所述导轨设置为两条，单条所述导轨的长度不小于所述水槽侧壁长度的两倍，试验时铺设在两侧所述水槽侧壁上。