CN210653588U - 一种船模转向导向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种船模转向导向装置，包括支撑架、测试杆与转向驱动机构，所述测试杆和转向驱动机构均设于所述支撑架上，所述测试杆具有三分力传感器和能够与船模连接的船模连接头，其特征在于：还包括设于支撑架上的导航杆和设于船模上的导航板，所述导航板上设有长槽孔，所述导航杆伸入位于船导航板的长槽孔中。采用这样的结构，通过导航杆的导向作用，消除了测试杆在船模转向时所受的扭转力，既避免了三分力传感器因承受过大扭力而损坏，也避免了因扭转力导致的测试数据失真，既提高了耐用性，又提高了实验精度。

Description

一种船模转向导向装置

技术领域

本实用新型属于船舶工程领域，尤其涉及一种船模转向导向装置。

背景技术

耐波性能测试仪是一种模拟波浪条件下船舶耐波性的装置，主要包括支撑架以及设于支撑架上的转向装置与测试杆，测试杆底部具有三分力传感器和连接头，使用时，将测试杆连接船模，在转向装置上安装连接架，然后将船模放入实验水池中，通过连接架将耐波性能测试仪安装到实验水池上方的拖车上，接着实验水池造浪，拖动拖车以带动船模迎浪前进，转向装置驱动支撑架旋转，进而带动船模旋转，模拟船舶的转向，三分力传感器对船模运行时的三向受力进行测量。但是，本装置存在以下缺陷：测试杆作为支撑架与船模间的连接媒介，在船模转向时要承受很大的扭力，容易损坏三分力传感器。另外，转向扭力也会影响对船模受力情况的测量，主要表现为转向过程中三分力传感器会检出一个额外的受力峰，影响实验精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种船模转向导向装置，能够消除测试杆在船模转向时所承受的转向扭力，从而防止损坏三分力传感器和影响实验精度。

本实用新型通过如下方式解决该技术问题：

一种船模转向导向装置，包括支撑架、测试杆与转向驱动机构，所述测试杆和转向驱动机构均设于所述支撑架上，所述测试杆具有三分力传感器和能够与船模连接的船模连接头，其特征在于：还包括设于支撑架上的导航杆和设于船模上的导航板，所述导航板上设有长槽孔，所述导航杆伸入位于船导航板的长槽孔中。

采用这样的结构，通过导航杆的导向作用，消除了测试杆在船模转向时所受的扭转力，既避免了三分力传感器因承受过大扭力而损坏，也避免了因扭转力导致的测试数据失真，既提高了耐用性，又提高了实验精度。

作为本实用新型的一种优选结构，所述导航板从船模尾端向后伸出，采用这样的结构能够避免导航杆与船模磕碰，不影响船模运动，使测量数据更为准确。

作为本实用新型的一种优选结构，所述测试杆还包括长杆，所述三分力传感器和所述船模连接头依次连接于所述测试杆底部。该三分力传感器能够检测船模前进时X、Y、Z三个方向上的力并由此计算M_Y和M_Z(M即扭矩)。

作为本实用新型的一种改进，所述支撑架前端设有第一穿孔，所述测试杆设于所述第一穿孔中，所述支撑架前端位于所述测试杆上方处设有第一龙门架，所述第一龙门架的横梁上设有定滑轮，所述定滑轮上绕有钢丝绳，所述钢丝绳一端与所述测试杆连接，另一端与配重连接。

通过龙门架和定滑轮将测试杆与配重连接，抵消了加在船模上的测试杆自重，使其不影响船模运动，提高测试精度。

作为本实用新型的一种优选结构，所述配重中间具有套在测试杆上的让位孔，两侧具有套在所述第一龙门架的导向立柱上的导向孔，使配重能够在第一龙门架中上下滑动，不会发生晃动。

作为本实用新型的另一种改进，所述支撑架的后端设有第二穿孔，所述导航杆设于第二穿孔中，所述支撑架后端位于所述导航杆的上方处设有第二龙门架，所述第二龙门架的横梁上设有定滑轮，所述定滑轮上绕有钢丝绳，所述钢丝绳一端与所述导航杆连接，另一端与配重连接，所述支撑架上还设有用于锁死所述导航杆的锁紧块。采用这样的结构，使导航杆悬浮于第二龙门架中，从而能够轻松的调节导航杆的伸出长度。

作为本实用新型的一种优选结构，所述配重中间具有套在导航杆上的让位孔，两侧具有套在所述第二龙门架的导向立柱上的导向孔，使配重能够在第二龙门架中上下滑动，不会发生晃动。

作为本实用新型的进一步改进，所述配重两端具有用于连接小配重的接口，可以实现配重的微调，以更好的抵消导航杆或测试杆的自重。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述支撑架上还设有用于夹紧所述测试杆的夹紧块。通过夹紧块夹紧测试杆，使测试杆与支撑架相对固定，实现对船模升沉力的检测。

综上所述，本实用新型通过加装伸入船模导航板中的导航杆，对船模进行导向，避免测试杆在船模转向时承受过大的转向扭力，导致三分力传感器损坏和测试数据失真，显著提高了耐久性和测试精度。

附图说明

下面结合图片来对本实用新型进行进一步的说明：

图1为本船模转向导向装置的安装示意图；

图2为能够显示本船模转向导向装置中龙门架结构的局部视图；

图3为能够显示本船模转向导向装置中旋转驱动机构结构的立体视图；

图4为能够显示本船模转向导向装置中连接架结构的示意图；

其中：100-支撑架，101-工字梁，102-中间支撑板，103-端部上支撑板，104-端部下支撑板，105-第一穿孔，106-第二穿孔，107-夹紧块，108-锁紧块，200-测试杆，201-长杆，202-三分力传感器，203-船模连接头，300-导航杆，400-第一龙门架，401-导向立柱，402-横梁，403-定滑轮，404-钢丝绳，500-第二龙门架，600-配重，601-让位孔，602-导向孔，603-接口，700-转向驱动机构，701-转盘，702-伺服电机，703-传动箱，704-连接板，705-蜗杆，706-连接架，707-U形架，800-导航板，801-长槽孔，900-船模。

具体实施方式

以下通过具体实施例来对本实用新型进行近一步阐述：

由图1所示，一种船模转向导向装置，包括支撑架100、测试杆200、导航杆300、第一龙门架400、第二龙门架500、配重600、转向驱动机构700与导航板800。

如图2与图3所示，支撑架100由平行布置的两根工字梁101、横跨连接在两根工字梁101上表面中部的中间支撑板102以及分别横跨连接在两根工字梁101两端上、下表面的端部上支撑板103和端部下支撑板104构成。位于支撑架100前端的端部上支撑板103和端部下支撑板104上具有上下对齐的第一穿孔105，位于支撑架100后端的端部上支撑板103和端部下支撑板104上设有上下对齐的第二穿孔106。

测试杆200由从上到下依次连接的长杆201、三分力传感器202以及船模连接头203构成。船模连接头203用于实现与船模900底部连接。该三分力传感器202能够检测船模900行进时X、Y、Z三个方向上的力并以此计算由此计算M_Y和M_Z(M即扭矩)。

测试杆200通过第一龙门架400安装在支撑架100的前端。如图2所示，第一龙门架400固定在位于支撑架100前端的端部上支撑板103上，由对称地固定在端部上支撑板103的第一穿孔105两侧的导向立柱401以及横跨连接在两导向立柱401顶端的横梁402构成。

如图1所示，导航杆300伸入位于船模900上的导航板800中，导航板800从船模900尾部向外伸出，导航板800上设有沿船模轴线方向延伸的长槽孔801，导航杆300能够伸入该长槽孔801中。

导航杆300通过第二龙门架500安装在支撑架100的后端，第二龙门架500固定在位于支撑架100后端的端部上支撑板103上，其结构与第一龙门架400一致，同样由对称地固定在端部上支撑板103的第一穿孔105两侧的导向立柱401以及横跨连接在两导向立柱401顶端的横梁402构成。

如图2所示，配重600具有一个位于中间位置的让位孔601以及两个对称地位于让位孔601两侧的导向孔602。配重600共两个，其让位孔601分别与第一穿孔105和第二穿孔106上下对齐。两导向孔602分别套在第一龙门架400和第二龙门架500的两根导向立柱401上，导向孔602内安装有直线轴承以使配重600能够沿导向立柱401上下滑动。

第一龙门架400和第二龙门架500的横梁402下方固定有定滑轮403。定滑轮403上绕有钢丝绳404。测试杆200的长杆201穿设在让位孔601和第一穿孔105中。钢丝绳404的一端连接在长杆201的上端，另一端连接配重600。导航杆300穿设在让位孔601和第二穿孔106中，钢丝绳404的一端连接在导航杆300的上端，另一端连接配重600。

配重600的两端面还设有接口603，用于连接小配重，以实现对配重603质量的微调。在本实用新型中，通过设置第一龙门架400与定滑轮403将测试杆200和配重600连接，使得测试杆200的重量尽量少的作用在船模900上，不影响船模900的运动，提高了测试的精度。

如图3所示，在位于前端的端部下支撑板104上设有夹紧块107，长杆201从夹紧块107中穿过，夹紧块107能够夹紧住长杆201，使得长杆201静止固定在支撑架100上。

在位于前端的端部下支撑板104上设有锁紧块108，导航杆300从锁紧块108中穿过，锁紧块108能够夹住导航杆300。本实用新型通过设置第二龙门架500和定滑轮403将导航杆300和配重600连接，使导航杆300能够悬浮在第二龙门架500中，能够轻松的调节导航杆300的升降并用锁紧块108将其锁死，实现导航杆300的长度控制。

转向驱动机构700安装在中间支撑板102上，包括转盘701、伺服电机702、传动箱703以及连接板704。传动箱703内具有与伺服电机702连接的蜗杆705，转盘701的圆周边具有与蜗杆705啮合的涡轮齿。连接板704则固定连接在转盘701上。

通过伺服电机702的驱动以及传动箱703的传动，能够驱动中间支撑板102相对于转盘701转动，即驱动支撑架100转动进而带动船模900转向。

如图4所示，连接板704上安装有连接架706，连接架706由两个U型架707构成,该两个U型架707的底部分别固定在连接板704的两端，顶部则与实验水池上方的拖车连接。通过拖车的拖动，能够拖动本实用新型的船模转向导向装置进而带动船模在实验水池的波浪中行进。

以上就是本实用新型的船模导向转向装置，其工作方式如下：

如图1所示，测试杆200与放置于实验水池中的船模900连接，导航杆300伸入船模900尾部导航板800的长槽孔801中并用锁紧块108将导航杆300固定在支撑架100中，旋转驱动机构700通过连接架706连接到位于实验水池上方的拖车上，测试时，实验水池造浪，拖动拖车以带动船模迎浪前进，旋转驱动机构700驱动支撑架100旋转，进而带动船模900旋转，三分力传感器202对此时船模900的受力进行检测。在船模900转向时，通过导航杆300的导向作用，可以消除测试杆200在船模900转向过程中所受的扭力，避免三分力传感器202损坏和出现测量数据失真。

另外，还可以通过夹紧块107将测试杆200夹紧，使其与支撑架100相对固定，以测量船模900升沉方向上的力。在这个检测模式下，导向杆300主要起到辅助支撑的作用，避免船模900左右摇摆，提高测试精度。

综上所述，本实用新型通过加装伸入船模导航板中的导航杆，对船模进行导向，避免测试杆在船模转向时承受过大的转向扭力，导致三分力传感器损坏和测试数据失真，显著提高了耐久性和测试精度。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (8)

1.一种船模转向导向装置，包括支撑架(100)、测试杆(200)与转向驱动机构(700)，所述测试杆(200)和转向驱动机构(700)均设于所述支撑架(100)上，所述测试杆(200)具有三分力传感器(202)和能够与船模(900)连接的船模连接头(203)，其特征在于：还包括设于支撑架(100)上的导航杆(300)和设于船模(900)上的导航板(800)，所述导航板(800)上设有长槽孔(801)，所述导航杆(300)伸入所述长槽孔(801)中。

2.按照权利要求1所述的船模转向导向装置，其特征在于：所述导航板(800)从船模(900)尾端向后伸出。

3.按照权利要求1所述的船模转向导向装置，其特征在于：所述测试杆(200)还包括长杆(201)，所述三分力传感器(202)和所述船模连接头(203)依次连接于所述测试杆(200)底部。

4.按照权利要求3所述的船模转向导向装置，其特征在于：所述支撑架(100)前端设有第一穿孔(105)，所述测试杆(200)设于所述第一穿孔(105)中，所述支撑架(100)前端位于所述测试杆(200)上方处设有第一龙门架(400)，所述第一龙门架(400)的横梁(402)上设有定滑轮(403)，所述定滑轮(403)上绕有钢丝绳(404)，所述钢丝绳(404)一端与所述测试杆(200)连接，另一端与配重(600)连接。

5.按照权利要求4所述的船模转向导向装置，其特征在于：所述配重(600)中间具有套在测试杆(200)上的让位孔(601)，两侧具有套在所述第一龙门架(400)的导向立柱(401)上的导向孔(602)。

6.按照权利要求3所述的船模转向导向装置，其特征在于：所述支撑架(100)的后端设有第二穿孔(106)，所述导航杆(300)设于第二穿孔(106)中，所述支撑架(100)后端位于所述导航杆(300)的上方处设有第二龙门架(500)，所述第二龙门架(500)的横梁(402)上设有定滑轮(403)，所述定滑轮(403)上绕有钢丝绳(404)，所述钢丝绳(404)一端与所述导航杆(300)连接，另一端与配重(600)连接，所述支撑架(100)上还设有用于锁死所述导航杆(300)的锁紧块(108)。

7.按照权利要求6所述的船模转向导向装置，其特征在于：所述配重(600)中间具有套在导航杆(300)上的让位孔(601)，两侧具有套在所述第二龙门架(500)的导向立柱(401)上的导向孔(602)。

8.按照权利要求5或7所述的船模转向导向装置，其特征在于：所述配重(600)两端具有用于连接小配重的接口(603)。

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