JPH0521418B2 - - Google Patents
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- JPH0521418B2 JPH0521418B2 JP9272785A JP9272785A JPH0521418B2 JP H0521418 B2 JPH0521418 B2 JP H0521418B2 JP 9272785 A JP9272785 A JP 9272785A JP 9272785 A JP9272785 A JP 9272785A JP H0521418 B2 JPH0521418 B2 JP H0521418B2
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- bellows
- pressure
- housing
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 11
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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
- G01L5/12—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring axial thrust in a rotary shaft, e.g. of propulsion plants
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はキヤビテーシヨン水槽内に収容された
模型プロペラのプロペラ軸が発生するスラストお
よびトルク、特にスラストを水槽内の水圧の変化
に影響されることなく測定できるキヤビテーシヨ
ン水槽用圧力補償型プロペラ動力計に関する。
模型プロペラのプロペラ軸が発生するスラストお
よびトルク、特にスラストを水槽内の水圧の変化
に影響されることなく測定できるキヤビテーシヨ
ン水槽用圧力補償型プロペラ動力計に関する。
キヤビテーシヨン水槽内でプロペラ軸のスラス
トをプロペラ動力計で測定する場合、スラスト検
出器としては、一般に電気回路を備えたストレン
ゲージが用いられている。従つて、スラスト検出
器は水密構造になつており、水から遮断して大気
中に配設されている。このようなスラスト検出器
でプロペラ軸のスラストを測定すると、水槽内の
水圧と大気圧との差圧分がプロペラ軸の断面に加
わり、あたかもプロペラ軸にスラストが発生した
かのようにプロペラ動力計が作動する。
トをプロペラ動力計で測定する場合、スラスト検
出器としては、一般に電気回路を備えたストレン
ゲージが用いられている。従つて、スラスト検出
器は水密構造になつており、水から遮断して大気
中に配設されている。このようなスラスト検出器
でプロペラ軸のスラストを測定すると、水槽内の
水圧と大気圧との差圧分がプロペラ軸の断面に加
わり、あたかもプロペラ軸にスラストが発生した
かのようにプロペラ動力計が作動する。
上記のような従来のプロペラ動力計では真のス
ラスト値を求めることができないので、水槽内の
水圧が変わるごとに、差圧分によるスラスト値を
その都度計算により求め、プロペラ動力計から出
力されたスラスト値を補正して真のプロペラ軸の
スラスト値を求めていた。
ラスト値を求めることができないので、水槽内の
水圧が変わるごとに、差圧分によるスラスト値を
その都度計算により求め、プロペラ動力計から出
力されたスラスト値を補正して真のプロペラ軸の
スラスト値を求めていた。
このような補正作業は非常に面倒であり、また
データの信頼性に欠けるという問題点があつた。
データの信頼性に欠けるという問題点があつた。
また、プロペラ動力計を圧力補償型とし、この
ようなスラスト値の補正をする場合、静止してい
る検出器では同一面積のベローズを２組組合せれ
ば圧力の補償が出来ることは差圧計の原理から公
知であるが、検出器が回転すると、その周辺の圧
力は表面の摩擦及び遠心力により異なり単純に等
面積のベローズを組合せただけでは圧力補償を行
なうことは不可能である。
ようなスラスト値の補正をする場合、静止してい
る検出器では同一面積のベローズを２組組合せれ
ば圧力の補償が出来ることは差圧計の原理から公
知であるが、検出器が回転すると、その周辺の圧
力は表面の摩擦及び遠心力により異なり単純に等
面積のベローズを組合せただけでは圧力補償を行
なうことは不可能である。
本発明は、このような問題点を解決し、水槽内
の水圧と大気圧との差圧によりプロペラ軸に発生
したスラストを検出器内部で自動的に補正できる
ようにしたキヤビテーシヨン水槽用圧力補償型プ
ロペラ動力計を提供することを目的とするもので
ある。
の水圧と大気圧との差圧によりプロペラ軸に発生
したスラストを検出器内部で自動的に補正できる
ようにしたキヤビテーシヨン水槽用圧力補償型プ
ロペラ動力計を提供することを目的とするもので
ある。
かかる目的達成のため、本発明（第１発明）
は、ケース内に回動自在に支承された負荷軸に他
方の端部で連結された連結軸と一体的に回転する
円筒形状のハウジングを前記ケース内に配置し、
軸心部に貫通穴を有する円筒形状で、一方の端面
が、前記ハウジングの内部空間にほぼ中空円筒形
に形成され負荷軸側の端面に前記連結軸が通る開
口を有する防水室の、軸線に直交し負荷軸に対し
反対側である一方の壁面に固定され、前記貫通穴
に、前記連結軸の一方の端部側部分が嵌挿固定さ
れたトルクスラスト検出器と、前記連結軸に外挿
固定されたベローズ台と前記防水室の軸線に直交
する他方の壁面との間に該壁面をシールするよう
に設けられた密閉用ベローズと、該密閉用ベロー
ズの受圧面積と同一の受圧面積を有し、前記連結
軸の一方の端部であるフランジ部と前記防水室の
軸線に直交する一方の壁面との間をシールするよ
うに設けられた圧力補償ベローズとを設け、前記
連結軸に、前記圧力補償ベローズの内部空間と外
部雰囲気とを連通させるように、前記ベローズの
受圧面積に対する遠心力の影響を補正できる位置
に圧力導入穴を形成するとともに、前記ハウジン
グに、前記圧力導入穴の径のほぼ1/5以下の径で、
前記圧力補償ベローズの内部空間内の大気を前記
ハウジングの外部空間に排出する圧力補償用空気
開放穴を形成したものである。
は、ケース内に回動自在に支承された負荷軸に他
方の端部で連結された連結軸と一体的に回転する
円筒形状のハウジングを前記ケース内に配置し、
軸心部に貫通穴を有する円筒形状で、一方の端面
が、前記ハウジングの内部空間にほぼ中空円筒形
に形成され負荷軸側の端面に前記連結軸が通る開
口を有する防水室の、軸線に直交し負荷軸に対し
反対側である一方の壁面に固定され、前記貫通穴
に、前記連結軸の一方の端部側部分が嵌挿固定さ
れたトルクスラスト検出器と、前記連結軸に外挿
固定されたベローズ台と前記防水室の軸線に直交
する他方の壁面との間に該壁面をシールするよう
に設けられた密閉用ベローズと、該密閉用ベロー
ズの受圧面積と同一の受圧面積を有し、前記連結
軸の一方の端部であるフランジ部と前記防水室の
軸線に直交する一方の壁面との間をシールするよ
うに設けられた圧力補償ベローズとを設け、前記
連結軸に、前記圧力補償ベローズの内部空間と外
部雰囲気とを連通させるように、前記ベローズの
受圧面積に対する遠心力の影響を補正できる位置
に圧力導入穴を形成するとともに、前記ハウジン
グに、前記圧力導入穴の径のほぼ1/5以下の径で、
前記圧力補償ベローズの内部空間内の大気を前記
ハウジングの外部空間に排出する圧力補償用空気
開放穴を形成したものである。
また本発明（第２発明）は、上記第１発明によ
るプロペラ動力計に、さらに前記防水室の外側で
ハウジング内部の空間にポンプ機構を設けたもの
である。
るプロペラ動力計に、さらに前記防水室の外側で
ハウジング内部の空間にポンプ機構を設けたもの
である。
上述の構成によれば、プロペラ軸を低回転で回
転させた場合圧力補償ベローズ側の内部空間内の
大気は、導入穴から導入された水により外部空間
に排出されることにより、スラスト検出器の両端
に配置された密閉用ベローズ側と圧力補償ベロー
ズ側にはともにキヤビテーシヨン水槽内の水圧が
加わり、しかも各ベローズ側の受圧面積が同一に
設定されており、各ベローズ側に反対方向に働く
スラストは同一となり、互に打ち消されるように
作用する。しかし、プロペラ軸を高回転で回転さ
せると、圧力補償ベローズ内の水に遠心力の影響
が出て、圧力補償ベローズ内の圧力が半径方向に
変化する。本発明では、このような遠心力の影響
を打消すために圧力導入穴の半径位置を決め、ま
た、密閉用ベローズに近ずけることにより圧力補
償を行わせることができる。従つて水圧の影響を
受けることなく、スラストを測定することができ
る。また水槽内の水圧が減圧して真空状態に近づ
いたときは、ポンプ機構を作動させることにより
水が強制的に圧力補償ベローズ側の内部空間に送
られ、該内部空間が加圧され真空状態にならな
い。
転させた場合圧力補償ベローズ側の内部空間内の
大気は、導入穴から導入された水により外部空間
に排出されることにより、スラスト検出器の両端
に配置された密閉用ベローズ側と圧力補償ベロー
ズ側にはともにキヤビテーシヨン水槽内の水圧が
加わり、しかも各ベローズ側の受圧面積が同一に
設定されており、各ベローズ側に反対方向に働く
スラストは同一となり、互に打ち消されるように
作用する。しかし、プロペラ軸を高回転で回転さ
せると、圧力補償ベローズ内の水に遠心力の影響
が出て、圧力補償ベローズ内の圧力が半径方向に
変化する。本発明では、このような遠心力の影響
を打消すために圧力導入穴の半径位置を決め、ま
た、密閉用ベローズに近ずけることにより圧力補
償を行わせることができる。従つて水圧の影響を
受けることなく、スラストを測定することができ
る。また水槽内の水圧が減圧して真空状態に近づ
いたときは、ポンプ機構を作動させることにより
水が強制的に圧力補償ベローズ側の内部空間に送
られ、該内部空間が加圧され真空状態にならな
い。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。
明する。
第１図および第２図は、本発明の第１実施例に
係り、キヤビテーシヨン水槽用圧力補償型プロペ
ラ動力計１は、ケース２内に収容されており、負
荷軸の一例たるプロペラ軸３と、トルクスラスト
検出器４と、圧力補償ベローズ５と、密閉用ベロ
ーズ６と、駆動機構８とを備えている。
係り、キヤビテーシヨン水槽用圧力補償型プロペ
ラ動力計１は、ケース２内に収容されており、負
荷軸の一例たるプロペラ軸３と、トルクスラスト
検出器４と、圧力補償ベローズ５と、密閉用ベロ
ーズ６と、駆動機構８とを備えている。
プロペラ軸３は、ケース２内に形成された中空
室１０に収容され、ケース２の一端に配置された
軸受１１により回動自在に支承されている。ケー
ス２外に突出したプロペラ軸３の一端には、模型
用のプロペラ１２が着脱自在に取り付けられるよ
うになつている。またケース２には、中空室１０
と外部雰囲気たるキヤビテーシヨン水槽（図示せ
ず）の水中とを連通する複数の開口穴２ａが形成
されている。
室１０に収容され、ケース２の一端に配置された
軸受１１により回動自在に支承されている。ケー
ス２外に突出したプロペラ軸３の一端には、模型
用のプロペラ１２が着脱自在に取り付けられるよ
うになつている。またケース２には、中空室１０
と外部雰囲気たるキヤビテーシヨン水槽（図示せ
ず）の水中とを連通する複数の開口穴２ａが形成
されている。
トルクスラスト検出器４は、ケース２の中空室
１０に収容されたハウジング１５に形成された防
水室１６内に配置されており、トルク検出器１８
と、スラスト検出部１９とからなつている。また
ハウジング１５の一側面には、該一側面に直交す
る従動軸２０が一体的に固定されている。トルク
検出器１８は、一端が防水室１６の従動軸側壁面
に固定されており、スラスト検出部１９（例えば
ストレンゲージ）は、トルク検出部１８の他端に
固定され、トルクに無関係にスラストのみを検出
できるように構成されている。
１０に収容されたハウジング１５に形成された防
水室１６内に配置されており、トルク検出器１８
と、スラスト検出部１９とからなつている。また
ハウジング１５の一側面には、該一側面に直交す
る従動軸２０が一体的に固定されている。トルク
検出器１８は、一端が防水室１６の従動軸側壁面
に固定されており、スラスト検出部１９（例えば
ストレンゲージ）は、トルク検出部１８の他端に
固定され、トルクに無関係にスラストのみを検出
できるように構成されている。
圧力補償ベローズ５は、トルク検出部１８に形
成された貫通穴１８ａに挿入され、一端が防水室
１６の従動軸側壁面に該壁面をシールするように
固定されている。圧力補償ベローズ５の他端に
は、連結体の一例たる連結軸２２の一端に形成さ
れたフランジ部２２ａが固定されており、従動軸
２０および連結軸２２の各軸線は、ともにプロペ
ラ軸３の軸線と同一の直線上に配置されている。
成された貫通穴１８ａに挿入され、一端が防水室
１６の従動軸側壁面に該壁面をシールするように
固定されている。圧力補償ベローズ５の他端に
は、連結体の一例たる連結軸２２の一端に形成さ
れたフランジ部２２ａが固定されており、従動軸
２０および連結軸２２の各軸線は、ともにプロペ
ラ軸３の軸線と同一の直線上に配置されている。
連結軸２２は、スラスト検出器１９の軸心部に
形成された貫通穴１９ａに嵌挿され、スラスト検
出器１９が固定されており、ハウジング１５の他
端面に形成された圧力導入口１５ａから突出した
連結軸２２の他端は、プロペラ軸３の他端にユニ
バーサルジヨイント２３により連結されている。
形成された貫通穴１９ａに嵌挿され、スラスト検
出器１９が固定されており、ハウジング１５の他
端面に形成された圧力導入口１５ａから突出した
連結軸２２の他端は、プロペラ軸３の他端にユニ
バーサルジヨイント２３により連結されている。
密閉用ベローズ６は、連結軸２２に固定された
ベローズ台２４と一体的に形成されてとり、連結
軸２２に嵌入され、一端が防水室１６の負荷軸側
壁面に該壁面をシールするように固定されてい
る。連結軸２２には密閉用ベローズ６の他端近傍
に軸心と直交する圧力導入穴２２ｂが形成されて
おり、該圧力導入穴２２ｂは、連結軸２２の軸心
に形成された連結穴２２ｄを通して圧力補償ベロ
ーズ５の内部空間５ａに連通するようになつてい
る。またハウジング１５には、内部空間５ａと中
空室１０とを連通する圧力補償用空気開放穴１５
ｂが形成されており、該空気開放穴１５ｂの穴径
は、圧力導入穴２２ｂの穴径より遥かに小さくほ
ぼ1/5以下の径に設定されている。またケース２
には、トルクスラスト検出器４近傍の中空室１０
とキヤビテーシヨン水槽の水中とを連通する空気
排出穴２ｂが径されている。
ベローズ台２４と一体的に形成されてとり、連結
軸２２に嵌入され、一端が防水室１６の負荷軸側
壁面に該壁面をシールするように固定されてい
る。連結軸２２には密閉用ベローズ６の他端近傍
に軸心と直交する圧力導入穴２２ｂが形成されて
おり、該圧力導入穴２２ｂは、連結軸２２の軸心
に形成された連結穴２２ｄを通して圧力補償ベロ
ーズ５の内部空間５ａに連通するようになつてい
る。またハウジング１５には、内部空間５ａと中
空室１０とを連通する圧力補償用空気開放穴１５
ｂが形成されており、該空気開放穴１５ｂの穴径
は、圧力導入穴２２ｂの穴径より遥かに小さくほ
ぼ1/5以下の径に設定されている。またケース２
には、トルクスラスト検出器４近傍の中空室１０
とキヤビテーシヨン水槽の水中とを連通する空気
排出穴２ｂが径されている。
そして圧力補償ベローズ５および密閉用ベロー
ズ６は、スラスト方向に対して自由に移動できる
ように、また外気圧に対して十分に耐え得るよう
に設定されている。またこれらのベローズ５，６
のねじりばね常数は、トルク検出器１８のねじり
ばね常数に比べて遥かに小さく、まかばね常数
も、スラスト検出器１９のばね常数に比べて遥か
に小さく設定されている。またこれらのベローズ
５，６の受圧面積は同一に設定されている。
ズ６は、スラスト方向に対して自由に移動できる
ように、また外気圧に対して十分に耐え得るよう
に設定されている。またこれらのベローズ５，６
のねじりばね常数は、トルク検出器１８のねじり
ばね常数に比べて遥かに小さく、まかばね常数
も、スラスト検出器１９のばね常数に比べて遥か
に小さく設定されている。またこれらのベローズ
５，６の受圧面積は同一に設定されている。
駆動機構８は、図示しないモータにより作動す
るようになつており、ケース２に形成された歯車
室２５に収容された互いに噛合する一対のかさ歯
車２６，２８を備えている。一方のかさ歯車２６
は、従動軸２０と直交してケース２に軸受３０に
より回動自在に支承された駆動軸３１と一体的に
形成され、他方のかさ歯車２８は、ケース２に一
対の軸受３２により回動自在に支承された従動軸
２０と一体的に形成されている。また中空室１０
の従動軸側の壁面には、オイルシール３３が中空
室１０をシールするように従動軸２０に固定され
ている。従動軸２０の端部にはスリツプリング３
５が装着されており、該スリツプリング３５は、
トルクスラスト検出器４の出力導線（図示せず）
に接続され、その出力はケーブル３６により測定
器に接続されている。
るようになつており、ケース２に形成された歯車
室２５に収容された互いに噛合する一対のかさ歯
車２６，２８を備えている。一方のかさ歯車２６
は、従動軸２０と直交してケース２に軸受３０に
より回動自在に支承された駆動軸３１と一体的に
形成され、他方のかさ歯車２８は、ケース２に一
対の軸受３２により回動自在に支承された従動軸
２０と一体的に形成されている。また中空室１０
の従動軸側の壁面には、オイルシール３３が中空
室１０をシールするように従動軸２０に固定され
ている。従動軸２０の端部にはスリツプリング３
５が装着されており、該スリツプリング３５は、
トルクスラスト検出器４の出力導線（図示せず）
に接続され、その出力はケーブル３６により測定
器に接続されている。
つぎに、本発明の第１実施例の作用を説明す
る。
る。
キヤビテーシヨン水槽内の測定器にプロペラ動
力計１を取り付けると、水槽内の水はケース２の
開口口２ａおよびハウジング１５の圧力導入口１
５ａからハウジング１５内に流入し、連結軸２２
の圧力導入穴２２ｂおよび連結穴２２ｄを通つて
圧力補償ベローズ５の内部空間５ａ内に導入され
る。すると該内部空間５ａ内の空気は、水圧によ
り空気開放穴１５ｂから外部に排出される。
力計１を取り付けると、水槽内の水はケース２の
開口口２ａおよびハウジング１５の圧力導入口１
５ａからハウジング１５内に流入し、連結軸２２
の圧力導入穴２２ｂおよび連結穴２２ｄを通つて
圧力補償ベローズ５の内部空間５ａ内に導入され
る。すると該内部空間５ａ内の空気は、水圧によ
り空気開放穴１５ｂから外部に排出される。
ここでモータにより駆動機構８を作動させる
と、駆動軸３１が回転し、一対のかさ歯車２６，
２８および従動軸２０を介してトルク検出部１
８、スラスト検出部１９とプロペラ軸３とが一体
的に回転する。すると、圧力補償ベローズ５の内
部空間５ａの水は、遠心力により開放穴１５ｂよ
り排出されるが、この開放穴１５ｂの穴径は、前
記の如くかなり小さく設定されているので、排出
される水の量は少なく、全体の機能にはほとんど
影響しない。
と、駆動軸３１が回転し、一対のかさ歯車２６，
２８および従動軸２０を介してトルク検出部１
８、スラスト検出部１９とプロペラ軸３とが一体
的に回転する。すると、圧力補償ベローズ５の内
部空間５ａの水は、遠心力により開放穴１５ｂよ
り排出されるが、この開放穴１５ｂの穴径は、前
記の如くかなり小さく設定されているので、排出
される水の量は少なく、全体の機能にはほとんど
影響しない。
ここで、圧力補償ベローズ内に水が充満してお
り流れ出ることが出来ないと、その水には Ｐ＝ρ／2gγ2ω2 ρ：水の密度 γ：半径 ω：回転角速度 の圧力が生じる。
り流れ出ることが出来ないと、その水には Ｐ＝ρ／2gγ2ω2 ρ：水の密度 γ：半径 ω：回転角速度 の圧力が生じる。
第６図のように、半径γ0の位置に圧力導入穴が
ある場合、ベローズ内の圧力は Ｐ＝ρ／2gγ2ω2−ρ／2gγ0 2ω2＋P0 P0：外部圧
力 となり、ベローズ内に作用するスラストF2は F2＝∫2〓0∫R 0Prdrdθ ＝πR2P0＋π／ｇρω2R2／４（R2−2r0 2） となり、r0＝Ｒ／√２とすればスラストF2はπR2
P0となり遠心力の影響はなくなる。本発明では、
圧力導入穴２２ｂを設けた連結軸２２の半径を
γ0、ベローズの受圧有効半径をＲとしている。圧
力補償ベローズ５と密閉用ベローズ６の受圧面積
は同一に設定されているので、圧力補償ベローズ
５に作用するスラストF2と密閉用ベローズ６に
作用するスラストF1（＝πR2P0）とは同一となる。
ある場合、ベローズ内の圧力は Ｐ＝ρ／2gγ2ω2−ρ／2gγ0 2ω2＋P0 P0：外部圧
力 となり、ベローズ内に作用するスラストF2は F2＝∫2〓0∫R 0Prdrdθ ＝πR2P0＋π／ｇρω2R2／４（R2−2r0 2） となり、r0＝Ｒ／√２とすればスラストF2はπR2
P0となり遠心力の影響はなくなる。本発明では、
圧力導入穴２２ｂを設けた連結軸２２の半径を
γ0、ベローズの受圧有効半径をＲとしている。圧
力補償ベローズ５と密閉用ベローズ６の受圧面積
は同一に設定されているので、圧力補償ベローズ
５に作用するスラストF2と密閉用ベローズ６に
作用するスラストF1（＝πR2P0）とは同一となる。
しかも、このスラストF1，F2は互いに反対方
向に作用しており、打ち消されるので、スラスト
検出部１９は、水圧およびその変動による影響を
全く受けることなく、正確にスラスト値う求める
ことができる。
向に作用しており、打ち消されるので、スラスト
検出部１９は、水圧およびその変動による影響を
全く受けることなく、正確にスラスト値う求める
ことができる。
第３図から第５図は、本発明の第２実施例に係
り、防水室１６に隣接する外部空間に複数のポン
プ機構３８を設けたものである。ペンプ機構３８
は、例えば遠心ポンプで、回転軸３９に円筒状の
ポンプ本体４０が一体的に形成されており、該ポ
ンプ本体４０の外周面には放射状に複数の切欠き
４１が形成されている。その他の構成は、第１実
施例に示すものと同一であり、その説明は省略す
る。
り、防水室１６に隣接する外部空間に複数のポン
プ機構３８を設けたものである。ペンプ機構３８
は、例えば遠心ポンプで、回転軸３９に円筒状の
ポンプ本体４０が一体的に形成されており、該ポ
ンプ本体４０の外周面には放射状に複数の切欠き
４１が形成されている。その他の構成は、第１実
施例に示すものと同一であり、その説明は省略す
る。
つぎに本発明の第２実施例の作用を説明する。
プロペラ動力計１の作動による遠心力により、キ
ヤビテーシヨン水槽の水圧が減圧されて真空状態
に近づくと、圧力補償ベローズ５の内部空間５ａ
の水圧も真空状態となり、圧力補償の機能を果さ
なくなるが、このような場合、ポンプ機構３８を
作動させると、ポンプ作用により水が強制的にハ
ウジング１５内および連結軸２２の圧力導入穴２
２ｂ、連通穴２２ｄを通して内部空間５ａに導入
され、放出部は小穴の開放穴１５ｂのみであるか
ら内部空間５ａの水圧は全体的に高くなる。これ
によつて、前述のようにスラスト検出部１９の両
端に配置された圧力補償ベローズ５および密閉用
ベローズ６に作用するスラストが等しくなり、し
かもそのスラストは、互いに反対方向に作用して
いるので打ち消される。
プロペラ動力計１の作動による遠心力により、キ
ヤビテーシヨン水槽の水圧が減圧されて真空状態
に近づくと、圧力補償ベローズ５の内部空間５ａ
の水圧も真空状態となり、圧力補償の機能を果さ
なくなるが、このような場合、ポンプ機構３８を
作動させると、ポンプ作用により水が強制的にハ
ウジング１５内および連結軸２２の圧力導入穴２
２ｂ、連通穴２２ｄを通して内部空間５ａに導入
され、放出部は小穴の開放穴１５ｂのみであるか
ら内部空間５ａの水圧は全体的に高くなる。これ
によつて、前述のようにスラスト検出部１９の両
端に配置された圧力補償ベローズ５および密閉用
ベローズ６に作用するスラストが等しくなり、し
かもそのスラストは、互いに反対方向に作用して
いるので打ち消される。
上述のとおり、本発明によれば、プロペラ動力
計から出力されたスラスト値をなんら補正するこ
となく真のプロペラ軸のスラスト値が求められる
ので、煩しい補正作業が不要となり、またデータ
の信頼性が向上するという効果が得られる。
計から出力されたスラスト値をなんら補正するこ
となく真のプロペラ軸のスラスト値が求められる
ので、煩しい補正作業が不要となり、またデータ
の信頼性が向上するという効果が得られる。
第１図及び第２図は本発明の第１実施例に係
り、第１図はキヤビテーシヨン水槽用圧力補償型
プロペラ動力計の概略縦断面図、第２図はハウジ
ング部における縦断面図、第３図から第５図は本
発明の第２実施例に係り、第３図はハウジング部
における縦断面図、第４図はポンプ機構の側面
図、第５図は第４図の−矢視縦断面図、第６
図はベローズ２作用するスラスト力の説明図であ
る。 １……キヤビテーシヨン水槽用圧力補償型プロ
ペラ動力計、２……ケース、３……負荷軸の一例
たるプロペラ軸、４……トルクスラスト検出器、
５……圧力補償ベローズ、５ａ……内部空間、６
……密閉用ベローズ、１５……ハウジング、１５
ａ……圧力補償用空気開放穴、２２……連結体の
一例たる連結軸、２２ｂ……圧力導入穴、３８…
…ポンプ機構。
り、第１図はキヤビテーシヨン水槽用圧力補償型
プロペラ動力計の概略縦断面図、第２図はハウジ
ング部における縦断面図、第３図から第５図は本
発明の第２実施例に係り、第３図はハウジング部
における縦断面図、第４図はポンプ機構の側面
図、第５図は第４図の−矢視縦断面図、第６
図はベローズ２作用するスラスト力の説明図であ
る。 １……キヤビテーシヨン水槽用圧力補償型プロ
ペラ動力計、２……ケース、３……負荷軸の一例
たるプロペラ軸、４……トルクスラスト検出器、
５……圧力補償ベローズ、５ａ……内部空間、６
……密閉用ベローズ、１５……ハウジング、１５
ａ……圧力補償用空気開放穴、２２……連結体の
一例たる連結軸、２２ｂ……圧力導入穴、３８…
…ポンプ機構。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ケース内に回動自在に支承された負荷軸に他
方の端部で連結された連結軸と一体的に回転する
円筒形状のハウジングを前記ケース内に配置し、
軸心部に貫通穴を有する円筒形状で、一方の端面
が、前記ハウジングの内部空間にほぼ中空円筒形
に形成され負荷軸側の端面に前記連結軸が通る開
口を有する防水室の、軸線に直交し負荷軸に対し
反対側である一方の壁面に固定され、前記貫通穴
に、前記連結軸の一方の端部側部分が嵌挿固定さ
れたトルクスラスト検出器と、前記連結軸に外挿
固定されたベローズ台と前記防水室の軸線に直交
する他方の壁面との間に該壁面をシールするよう
に設けられた密閉用ベローズと、該密閉用ベロー
ズの受圧面積と同一の受圧面積を有し、前記連結
軸の一方の端部であるフランジ部と前記防水室の
軸線に直交する一方の壁面との間をシールするよ
うに設けられた圧力補償ベローズとを設け、前記
連結軸に、前記圧力補償ベローズの内部空間と外
部雰囲気とを連通させるように、前記ベローズの
受圧面積に対する遠心力の影響を補正できる位置
に圧力導入穴を形成するとともに、前記ハウジン
グに、前記圧力導入穴の径のほぼ1/5以下の径で、
前記圧力補償ベローズの内部空間内の大気を前記
ハウジングの外部空間に排出する圧力補償用空気
開放穴を形成したことを特徴とするキヤビテーシ
ヨン水槽用圧力補償型プロペラ動力計。 ２ ケース内に回動自在に支承された負荷軸に他
方の端部で連結された連結軸と一体的に回転する
円筒形状のハウジングを前記ケース内に配置し、
軸心部に貫通穴を有する円筒形状で、一方の端面
が、前記ハウジングの内部空間にほぼ中空円筒形
に形成され負荷軸側の端面に前記連結軸が通る開
口を有する防水室の、軸線に直交し負荷軸に対し
反対側である一方の壁面に直交に固定され、前記
貫通穴に、前記連結軸の一方の端部側部分が嵌挿
固定されたトルクスラスト検出器と、前記連結軸
に外挿固定されたベローズ台と前記防水室の軸線
に直交する他方の壁面との間に該壁面をシールす
るように設けられた密閉用ベローズと、該密閉用
ベローズの受圧面積と同一の受圧面積を有し、前
記連結軸の一方の端部であるフランジ部と前記防
水室の軸線に直交する一方の壁面との間にシール
するように設けられた圧力補償ベローズとを設
け、前記連結軸に、前記圧力補償ベローズの内部
空間と外部雰囲気とを連通させるように、前記ベ
ローズの受圧面積に対する遠心力の影響を補正で
きる位置に圧力導入穴を形成するとともに、前記
ハウジングに、前記圧力導入穴の径のほぼ1/5以
下の径で、前記圧力補償ベローズの内部空間内の
大気を前記ハウジングの外部空間に排出する圧力
補償用空気開放穴を形成し、かつ前記防水室の外
側でハウジング内部の空間にポンプ機構を設けた
ことを特徴とするキヤビテーシヨン水槽用圧力補
償型プロペラ動力計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9272785A JPS61250534A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | キヤビテ−シヨン水槽用圧力補償型プロペラ動力計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9272785A JPS61250534A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | キヤビテ−シヨン水槽用圧力補償型プロペラ動力計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61250534A JPS61250534A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH0521418B2 true JPH0521418B2 (ja) | 1993-03-24 |
Family
ID=14062461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9272785A Granted JPS61250534A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | キヤビテ−シヨン水槽用圧力補償型プロペラ動力計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61250534A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010037421A (ko) * | 1999-10-16 | 2001-05-07 | 김징완 | 예인수조 시험용 아지포드 동력계 |
| CN109827696B (zh) * | 2019-04-01 | 2023-08-11 | 重庆交通职业学院 | 一种水下机器人推进器推力测试装置 |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP9272785A patent/JPS61250534A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61250534A (ja) | 1986-11-07 |
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