JPS61234329A - Method and apparatus for restraining motion - Google Patents

Method and apparatus for restraining motion

Info

Publication number
JPS61234329A
JPS61234329A JP60074175A JP7417585A JPS61234329A JP S61234329 A JPS61234329 A JP S61234329A JP 60074175 A JP60074175 A JP 60074175A JP 7417585 A JP7417585 A JP 7417585A JP S61234329 A JPS61234329 A JP S61234329A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carriage
model
motion
ship
sway
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60074175A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0410980B2 (en
Inventor
Isao Suzuki
勲 鈴木
Chinkaku Higashijima
東島 鎮▲かし▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON ZOSEN SHINKO ZAIDAN
Nissho Electric Works Co Ltd
Original Assignee
NIPPON ZOSEN SHINKO ZAIDAN
Nissho Electric Works Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON ZOSEN SHINKO ZAIDAN, Nissho Electric Works Co Ltd filed Critical NIPPON ZOSEN SHINKO ZAIDAN
Priority to JP60074175A priority Critical patent/JPS61234329A/en
Publication of JPS61234329A publication Critical patent/JPS61234329A/en
Publication of JPH0410980B2 publication Critical patent/JPH0410980B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M10/00Hydrodynamic testing; Arrangements in or on ship-testing tanks or water tunnels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the implementing of a test for the motion of a ship or the like with no errors, by restraining the motion of a fluid of a model of a ship or the like with a multi-component detector and a servomotor driven depending on the difference between the output signal thereof and an external signal. CONSTITUTION:A frame 21 is provided with surge carriage 23 movable in the direction X and a sway carriage 22 movable in the direction Y and these carriages are respectively connected to servo motors 24 and 25 through a transmission gear. A rod 37 piercing the sway carriage 22 is made movable in the direction Z with another servo motor, to a drive end of which a model of a ship is connected through a loadcell 388 as a multi-component detector to construct a motion restraining apparatus. Then, the driving of each servo motor is controlled depending on the difference between the output of the load-cell 38 and a set load value to be automatically balanced. This can eliminate effect of inertial force or the like thereby enabling an accurate restraint without any error.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は船舶等の模型の流体中における運動を拘束する
方法及びその運動拘束装置に、関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of restraining the motion of a model such as a ship in a fluid, and a motion restraint device thereof.

(産業上の利用分野) 船舶、海洋構造物等海上にあって運航し、又は停泊して
いるものには常に波浪が作用している。このような船舶
等を運航した〕、停泊したシしている状態を保持し又は
これらの状態を変えるようにその運動を拘束することが
必要となる。本発明はそのような場合の船舶等の運動の
試験の念めに使用される船舶等の模型の運動拘束方法及
び運動拘束装置に関するものである。
(Industrial Application Field) Waves are constantly acting on ships, offshore structures, and other objects operating or moored at sea. It is necessary to restrain the movement of such vessels so as to maintain them in the anchored state or to change these conditions. The present invention relates to a motion restraint method and a motion restraint device for a model of a ship, etc., which is used to test the motion of a ship, etc. in such a case.

(従来の技術) 冒頭に記載した技術分野において船舶等の運動拘束試験
の実施のために船舶等の模型を用いる。
(Prior Art) In the technical fields mentioned at the beginning, models of ships, etc. are used to conduct motion restraint tests of ships, etc.

流体中の模mrtcはX、Y、Z 5軸方向のカI’z
、l’y。
The simulated mrtc in the fluid is the force I'z in the X, Y, and Z 5-axis directions.
, l'y.

yzと各軸のまわυの回転モーメントM#X*’#Y*
M#zが作用しうる。船体等の運動を考慮すればサージ
方向X、スウェイ方向Y1 ヨー方向θzの運動が特に
重要な制御対象となる。これらの運動を制御し、拘束す
る九めに模型に流体により作用する力、(以下「流体力
」という)の検出が必要であシ、そのためにロードセル
を用いる。
Rotational moment M#X*'#Y* of yz and rotation υ of each axis
M#z can work. Considering the motion of the hull, etc., the motions in the surge direction X, sway direction Y1, and yaw direction θz are particularly important objects to be controlled. In order to control and restrain these movements, it is necessary to detect the force (hereinafter referred to as "fluid force") exerted by the fluid on the model, and a load cell is used for this purpose.

しかしながら模型のキャリッジによる支持構造、運動拘
束のためのサーボ機構のいかんによって力の検出とサー
ボ系に誤差が入ること及び運動拘束の態様が限られて騒
ることが従来技術の欠点であった。
However, the drawbacks of the prior art are that errors occur in the force detection and servo systems due to the support structure of the model carriage and the servo mechanism for restraining movement, and that the mode of restraint of movement is limited and noisy.

公知の一つの方法は流体中にある模型全土ヤリツジにス
プリングによって結合し、スプリングの張力によって力
の検出及び廿−ボ系の駆動を行なっていた。
One known method is to connect the model shaft in the fluid with a spring, and use the tension of the spring to detect the force and drive the robot system.

他の公知の方法は流体中の模型をキャリッジ忙ロープで
つなぎ、ロープを滑車を介して案内し、ロープの先端に
分鋼を掛けて負荷する方法である。
Another known method is to connect the model in the fluid with a carriage rope, guide the rope through a pulley, and apply a load to the end of the rope by applying a steel splitter.

上記公知の両方法の欠点は船舶等の模型と共に運動する
キャリッジの重量が慣性力となってこれが力の検出に誤
差を招き、また前者の場合にスプリングによってキャリ
ッジが常に力平衡状態にのみ拘束されていること、そし
て後者の場合に分鋼の掛は外しに時間がかm9、刻々変
わる運動の拘束が困難なことにある。一方向、例えばス
ウェイ方向の運動だけでも適切に拘束することができな
いのに1これに更に他の方向の運動、ヨー方向の回動な
どが加わると模型の運動の拘束は不可能となる。
The drawbacks of both of the above-mentioned known methods are that the weight of the carriage moving together with the ship model becomes an inertial force, which causes errors in force detection, and in the former case, the carriage is always restrained only in a force equilibrium state by the spring. In the latter case, it takes time to unfasten the steel splitter, and it is difficult to restrain the ever-changing movement. Although it is not possible to properly restrain movement in one direction, for example, in the sway direction, if movement in another direction, such as rotation in the yaw direction, is added to this, restraining the model's movement becomes impossible.

(解決すべき課題) 本発明の課題は船舶等の模型の運動拘束方法及び運動拘
束装置を創造することにあシ、その際運動拘束のための
サーボ系において誤差が入らないようにすること、及び
運動拘束を多様化することができるようにすることであ
る。
(Problems to be Solved) An object of the present invention is to create a motion restraint method and a motion restraint device for a model such as a ship, and to prevent errors from occurring in the servo system for motion restraint. and to be able to diversify motion constraints.

(解決する九めの手段) 本発明によれば本発明の課題は特許請求の範囲第1項及
び第2項に記載された構成によって解決される。
(Ninth Means to Solve the Problem) According to the present invention, the problems of the present invention are solved by the configurations described in claims 1 and 2.

本発明を図示の実施例に基いて詳しく説明する。The present invention will be explained in detail based on illustrated embodiments.

第1a図、Mll)図及び第2図に示す本発明の詳細な
説明に先立って、従来の技術について簡単に説明する。
Prior to the detailed description of the present invention shown in FIGS. 1a, 11) and 2, a brief description of the prior art will be given.

第3図は船舶等の模型の運動を拘束する九めの従来技術
による装置である。模型1には流体中にあってサージ方
向Xを除く5方向Y、Z、θX。
FIG. 3 shows a ninth prior art device for restraining the movement of a model of a ship or the like. Model 1 has five directions Y, Z, and θX in the fluid, excluding the surge direction X.

θ!、θzの運動が許容されている。各運動は独立して
ポテンショメータ等を用いて計測される。
θ! , θz are allowed. Each movement is independently measured using a potentiometer or the like.

模型1にはロッド2が立設されており、スウェイ方向Y
K移動可能なキャリッジ5litよってロッド2は回転
方向θzを拘束され、2方向の運動のみが可能となって
いる。
A rod 2 is installed upright on the model 1, and the rod 2 is oriented in the sway direction Y.
The rod 2 is restricted in the rotational direction θz by the movable carriage 5lit, and can only move in two directions.

スウェイキャリッジ3は廿−ジキャリッジ4上に、サー
ジキャリッジ4に対して横に、Y方向に移動可能に案内
されている。サージキャリッジ4の両;4に滑車ユニツ
)5.5’が付設され、滑車ユニット5.ダにはスウェ
イキャリッジ3に各一端を固定され光ワイヤ6.6′が
案内されている。
The sway carriage 3 is guided on the surge carriage 4 so as to be movable in the Y direction laterally with respect to the surge carriage 4. A pulley unit 5.5' is attached to both sides of the surge carriage 4; Optical wires 6, 6' are guided through the sway carriage 3, each end of which is fixed to the sway carriage 3.

ワイヤ6.6′の先端には補正分銅7,7′が掛は外し
できる。
Correction weights 7, 7' can be detached from the ends of the wires 6, 6'.

またサージキャリッジ40両端とスウェイキャリッジ3
との間にはそれぞれスプリング8.8′が掛けられてい
る。またロッド2と模型1との結合部にはグローブ9が
付設されている。グローブはローリングθX及びピッチ
ングθYの計測のために使用される。ロッド2の模型1
とサージキャリッジ4との間の範囲にはヨー運動JZ拘
束の念めのスプリング10.10’が付設されている。
Also, both ends of the surge carriage 40 and the sway carriage 3
A spring 8.8' is hung between each of them. Further, a globe 9 is attached to the joint between the rod 2 and the model 1. The glove is used to measure rolling θX and pitching θY. Model 1 of rod 2
A spring 10, 10' is attached in the area between the yaw motion JZ and the surge carriage 4 to restrain the yaw movement JZ.

スウェイキャリッジ5とロッド2との間においてもヒー
プ運動の計測及び運動拘束のための装置が設けられてい
る。
Also between the sway carriage 5 and the rod 2, a device for measuring heap movement and restraining the movement is provided.

上記の装置において模型1がX方向に曳航され、波が矢
印A方向から作用しているものとする。この場合に模型
1の運動が5方向FY 、pz 。
In the above device, it is assumed that the model 1 is towed in the X direction and waves are acting from the direction of the arrow A. In this case, the motion of model 1 is in five directions FY, pz.

MIX、MIX、MIzが独立に計測され、かつ運動が
拘束される。模型1に波Aが作用すると、模型1のスウ
ェイ方向Yの運動によってスプリング8.8′が伸縮し
、運動の中点即ちスウェイキャリッジ5は波Aの下流へ
ずれる。その結果ずれ量がポテンショメータ等を通じて
計測され、これとスプリング8,8′のばね定数の積に
よって流体力が求められる。この際スウェイキャリッジ
3はスプリング8.8’によって運動を拘束される。
MIX, MIX, and MIz are measured independently, and their movements are constrained. When the wave A acts on the model 1, the spring 8.8' expands and contracts due to the movement of the model 1 in the sway direction Y, and the midpoint of the movement, ie, the sway carriage 5, shifts downstream of the wave A. As a result, the amount of displacement is measured using a potentiometer or the like, and the fluid force is determined by multiplying this by the spring constant of the springs 8, 8'. At this time, the sway carriage 3 is restrained from moving by a spring 8.8'.

スプリング8.8′を取外し、補正分87.7’を負荷
する。それKよって運動の中点即スウェイキャリッジ3
が図示しないフレームに対して常忙元の位[Kilまる
(バランスする)ようにすれば分銅の重量から直接運動
に係わっている力が求められる。
Remove spring 8.8' and apply a correction amount of 87.7'. Therefore, the midpoint of the movement immediately sway carriage 3
If the weight is balanced against a frame (not shown), the force directly related to the movement can be found from the weight of the weight.

公知の装置は前述し念ような欠点に有する。The known devices suffer from the drawbacks mentioned above.

本発明による運動拘束装置が第1a図、第1b図及び第
2図に記載されている。図示の装置によれはサージ方向
Xと、スウェイ方向Yの力′Pi、FYを計測すること
ができ、更に′:3一方向θ方向上2メン) Mazを
も計測しかつ運動の拘束を行うことができる。フレーム
21Vcスウエイキヤリツジ22とサージキャリッジ2
3が配設されている。スウェイキャリッジ22は!方向
忙移動可能なサージキャリッジ23上でY方向に移動1
!J能にフレーム21上に案内されている。
A motion restraint device according to the invention is illustrated in FIGS. 1a, 1b and 2. FIG. The device shown in the figure can measure the forces 'Pi and FY in the surge direction be able to. Frame 21Vc sway carriage 22 and surge carriage 2
3 are arranged. Sway Carriage 22! Move in the Y direction on the surge carriage 23 that can be moved in the direction 1
! J Noh is being guided onto the frame 21.

スウェイキャリッジ22の駆動のe4にはサーボモータ
24が、そしてサージキャリッジ23のMllbのため
にはサーボモータ25がそれぞれフレーム21上に配設
されている。ヨー方向θzの運動拘束のために後で説明
するロッド37にサーボモータが付設されることができ
る。サーボモータ25のプーリ25a Ic無端ワイヤ
26 、26’が巻掛けられ、ワイヤ26 、26’は
フレーム21上の二つのブーIJ 27,27’に巻掛
けられている。このグー1J27とフレーム21の他端
のプーリ28との闇に別の無端ワイヤ29が巻掛けられ
、無端ワイヤ29の一部はサージキャリッジ23に固定
されている。フレーム21上に固定されたブー927′
とグー928′との間に別の無端のワイヤ29が巻掛け
られている。このワイヤ29′の一部もサージキャリフ
ジ26に固定されている。それによってサーボモータ2
5の回転〈よってモータプーリ25aから無端のワイヤ
29 、29’を介してフレーム21上をサージキャリ
ッジ23がX方向において前進・後退可能である。ワイ
ヤ29′はフレーム21上のサージ用ポテンショメータ
30とも伝動係合している。それにょってワイヤ29′
のX方向の走行の際にサージ用ポテンショメータ50が
回動され、その回動角に対応してワイヤ29′従ってサ
ージキャリッジ23のX方向の移動量が計測される。
A servo motor 24 is disposed on the frame 21 for driving e4 of the sway carriage 22, and a servo motor 25 is disposed for driving Mllb of the surge carriage 23. A servo motor may be attached to the rod 37, which will be described later, to restrict movement in the yaw direction θz. A pulley 25a Ic of the servo motor 25 is wrapped around the endless wires 26 and 26', and the wires 26 and 26' are wrapped around two boobies IJ 27 and 27' on the frame 21. Another endless wire 29 is wound between the goo 1J27 and the pulley 28 at the other end of the frame 21, and a part of the endless wire 29 is fixed to the surge carriage 23. Boo 927' fixed on frame 21
Another endless wire 29 is wound between the goo 928' and the goo 928'. A portion of this wire 29' is also fixed to the surge carriage 26. Thereby the servo motor 2
Accordingly, the surge carriage 23 can move forward and backward in the X direction on the frame 21 from the motor pulley 25a via the endless wires 29 and 29'. The wire 29' is also in transmission engagement with a surge potentiometer 30 on the frame 21. Therefore wire 29'
When the surge carriage 23 travels in the X direction, the surge potentiometer 50 is rotated, and the amount of movement of the surge carriage 23 in the X direction is measured according to the rotation angle of the surge carriage 29'.

一部フレーム21上の別のサーボモータ24のプーリ2
4a Kは別のワイヤ31が巻掛けられている。このワ
イヤ31にフレーム21上に配設されたスウェイ用ポテ
ンショメータ32が伝動係合している。このワイヤ31
は図の上部範囲ではフレーム21上のプーリ33、什−
ジキャリッジ23上のプーリ34、スウェイキャリッジ
22上のプーリ35に巻掛けられ、それ妙1ら再びプー
リ34を経て図の左端においてフレーム21に固定され
ている。同一のワイヤ310図の下部範囲においてはフ
レーム2tKBfflされたプーリ53′、サージキャ
リッジ25上のプーリ34′、及びスウェイキャリッジ
22上のプーリ35′を経て、それから再びプーリ34
′を経て図の左端にお込てフレーム21に固定されてい
る。
Pulley 2 of another servo motor 24 on part frame 21
Another wire 31 is wound around 4aK. A sway potentiometer 32 disposed on the frame 21 is transmission engaged with this wire 31. This wire 31
In the upper part of the figure, the pulley 33 on the frame 21 and the
It is wound around a pulley 34 on the sway carriage 23 and a pulley 35 on the sway carriage 22, and is then fixed to the frame 21 at the left end of the figure via the pulley 34 again. In the lower region of the diagram, the same wire 310 passes through the pulley 53' on the frame 2tKBffl, the pulley 34' on the surge carriage 25, and the pulley 35' on the sway carriage 22, and then again on the pulley 34.
' and is fixed to the frame 21 at the left end of the figure.

スウェイキャリッジ22にはヒープ用ポテンショメータ
36が固定されており、これは後で説明するロッド37
の2方向の変位の計測に使用される。
A heap potentiometer 36 is fixed to the sway carriage 22, and this is connected to a rod 37 which will be explained later.
It is used to measure displacement in two directions.

第1b図においてロッド37がスウェイキャリッジ22
を貫通している。ロッド57はスウェイキャリッジ22
に対して回動可能かつ2方向に移動可能に案内されてい
る。ロッド57のヨー運動Mozの拘束のためにスウェ
イキャリッジ22にサーボモータが付設されることがで
きる。ロッド37の下部には多分力検出器としてのロー
ドセル38が装着されている。ロードセルは三分力とす
る。三分力〜六分力のロードセルとすることも可能であ
る。ロードセル38を通ってトーシヨンバ40がねじ3
9によってロドセル381C固定されている。ロードセ
ル38の駆動端に船舶等の模型が固定されている。前述
のロッド57の回動運動M#zの拘束のためのサーボモ
ータを使用する場合にはヨー方向の運動MIIZの計測
の念めのこのトーシヨンバー4゜は不要となる。この場
合模型のヨー運動がサーボモータによって拘束されるこ
とができる。ロードセル38の下方の範囲においてロッ
ド37のヨー角θz用ポテンショメータ41、ピッチン
グθτ用ポテンショメータ42、及びローリングOx用
ポテンショメータ43がそれぞれ回動角の計測のなめに
ロッド37に付設されている。
In FIG. 1b, the rod 37 is connected to the sway carriage 22.
penetrates through. The rod 57 is the sway carriage 22
It is guided so as to be rotatable relative to the main body and movable in two directions. A servo motor can be attached to the sway carriage 22 to restrain the yaw movement Moz of the rod 57. A load cell 38 as a multi-force detector is attached to the lower part of the rod 37. The load cell is a three-component force. It is also possible to use a load cell with a three-component force to a six-component force. The torsion bar 40 passes through the load cell 38 and the screw 3
9 is fixed to the rod cell 381C. A model of a ship or the like is fixed to the drive end of the load cell 38. When using the servo motor for restraining the rotational movement M#z of the rod 57 described above, this torsion bar 4° for measuring the movement MIIZ in the yaw direction becomes unnecessary. In this case, the yaw movement of the model can be restrained by a servo motor. In the range below the load cell 38, a yaw angle θz potentiometer 41, a pitching θτ potentiometer 42, and a rolling Ox potentiometer 43 are attached to the rod 37 for measuring the rotation angle, respectively.

ロードセル38t−三分力とし九場合、劣力IFx。Load cell 38t - 3 component force and 9 cases, inferior force IFx.

h及びMHzが計測されかつ各什−ボモー々によシ設定
荷重に平衡するよう忙模型の拘束が行われることができ
る。これKよって三方向のサーボ機能が実現される。サ
ーボ系の誤差は′t#除すれる。
h and MHz can be measured and the model restraints can be applied to balance each load to the set load. This K realizes a servo function in three directions. The error in the servo system is divided by 't#.

第1a図及び第1b図ではサーボそ一夕24゜25のサ
ーボ駆動力を各キャリッジに伝える伝動装置としてワイ
ヤ・プーリが使用でれている。
In FIGS. 1a and 1b, a wire pulley is used as a transmission device for transmitting the servo drive force of the servo motor 24.25 to each carriage.

しかしこれ以外の周知の伝動手段、例えばベルト、チェ
ノを使用すること、歯車、ねじを使用すること、油圧モ
ータ、シリンダを使用する手段も採用されることができ
る。
However, other known transmission means such as belts, chains, gears, screws, hydraulic motors, cylinders may also be used.

本発明によるサーボシステムは第2図のようなブロック
図で表わされる。ロードセル38にプリアンプ51が接
続され、これにメインアンプが接続されている。メイン
アンプ52はデジタル表示器53に接続すると同時に引
算器54に接続されている。引算器541CFi荷重設
定器55の出力側が接続されている。引算器54の出力
側はサーボアンプ56を経て三方向!、Y、θzの各サ
ーボモータに接続している。ロードセル38を三成分以
上とし、運動の拘束の九めのサーボモータをそれに相応
し念数設けることもできる。サーボモータによる制御駆
動が行われるととくよってロードセル38の示す力が次
第に荷重設定値に収斂する。
The servo system according to the present invention is represented by a block diagram as shown in FIG. A preamplifier 51 is connected to the load cell 38, and a main amplifier is connected to this. The main amplifier 52 is connected to a digital display 53 and at the same time to a subtracter 54. The output side of the subtracter 541CFi load setter 55 is connected. The output side of the subtracter 54 goes through the servo amplifier 56 in three directions! , Y, and θz servo motors. The load cell 38 can have three or more components, and a corresponding number of servo motors can be provided to restrict the movement. When controlled driving by the servo motor is performed, the force indicated by the load cell 38 gradually converges to the load setting value.

本発明による運動拘束方法及び運動拘束装置は次のよう
に作用する。
The motion restraint method and motion restraint device according to the present invention operate as follows.

第2図において図示しない模型の九めに荷重設定器55
に所要の荷重を設定する。ロードセル38に流体力が作
用し、この力はデジタル表示器53に表示される。実際
値としての流体力と設定値との間において引算器54で
引算が行われ、その差が各サーボモータに入力される。
The load setting device 55 is located at the ninth position of the model (not shown in FIG. 2).
Set the required load to . A fluid force acts on the load cell 38 and this force is displayed on the digital display 53. A subtractor 54 performs subtraction between the fluid force as an actual value and a set value, and the difference is input to each servo motor.

それ(よってキャリッジ22,25 、ロッド37がサ
ーボ駆動又はサーボ回動され、その結果としてロードセ
ルで検出される力が荷重設定器55に設定した値と等し
くなるまでサーボ駆動又はサーボ回動が行りれる。
(Therefore, the carriages 22, 25 and rod 37 are servo driven or servo rotated, and as a result, the servo drive or servo rotation is performed until the force detected by the load cell becomes equal to the value set on the load setting device 55. It will be done.

このようにしてロードセル38の示す力は常にデジタル
表示器5SIICおいて表示され、ロードセルの示す力
が設定値と等しくなるまで廿−ボ系が駆動される。
In this way, the force indicated by the load cell 38 is always displayed on the digital display 5SIIC, and the robot system is driven until the force indicated by the load cell becomes equal to the set value.

このようなサーボ系の作用は第1a図及び第1b図によ
る装置によって次のような作動経過を経る。荷重設定器
55の設定値く従って廿−ボモータ25が回転窟れ、プ
ーリ27,22′、28.28′に巻掛けられたワイヤ
26,26ン9,29’を介してサージキャリッジ23
にX方向の運動が作用される。一方他のワイヤ!+Fi
プーリs3.ss’、sa、3c。
The operation of such a servo system with the device according to FIGS. 1a and 1b goes through the following operating sequence. The rotary motor 25 rotates according to the setting value of the load setting device 55, and the surge carriage 23 is moved through the wires 26, 26, 9, 29' wound around the pulleys 27, 22', 28, 28'.
A motion in the X direction is applied to. Meanwhile the other wire! +Fi
Pulley s3. ss', sa, 3c.

35.55’に巻掛けられていて、これらのプーリは回
転するか、上部範囲及び下部範囲の固定端からのワイヤ
31の各長さが変わらないのでスウェイキャリッジ22
の運動は生じない。この際スウェイ方向Yに流体力FT
が作用すると、第2図によるサーボシステムに基いて流
体力りが設定値と等しくなる方向にサーボモータ24に
よってスウェイキャリッジ22が移動する。その際デジ
タル表示器53に流体力−が表示される。
35.55', these pulleys rotate or the respective lengths of wire 31 from the fixed ends of the upper and lower ranges do not change so that the sway carriage 22
no movement occurs. At this time, the fluid force FT is applied in the sway direction Y.
2, the sway carriage 22 is moved by the servo motor 24 in the direction in which the fluid force is equal to the set value based on the servo system shown in FIG. At this time, the fluid force is displayed on the digital display 53.

ヨー方向の変位θzもポテンショメータ41によって計
測され、サーボモータによってロッド57の運動が荷重
設定器55で示した設定値と平衡されるまでサーボ回動
される。設定値と平衡する拘束であるからスプリングに
よる力平衡状態にのみ限られた運動拘束態様には限られ
ない。
The displacement θz in the yaw direction is also measured by the potentiometer 41, and the rod 57 is servo-rotated by the servo motor until the movement of the rod 57 is balanced with the set value indicated by the load setting device 55. Since the constraint is in equilibrium with the set value, it is not limited to a motion constraint mode that is limited to a force equilibrium state due to a spring.

勿論設定値をゼロとしておけばヨー方向のモーメントM
ozもゼロとなる。この拘束はスプリングによる力平衡
の態様に相当する。
Of course, if the set value is set to zero, the moment M in the yaw direction
oz will also be zero. This restraint corresponds to a force balance mode by a spring.

上記のようKして流体力はデジタル表示器53に表示さ
れ、その際ロードセル38では設定値に等しい力が作用
する状態に自動平衡が行われる。その結果、慣性力の影
響は排除され、スプリングを利用したものや、分銅を利
用したものとは異な)、正しい流体力が計測されかつ運
動が拘束されることができる。各キャリッジは各サーボ
モータによってサーボ駆動するので、模型の運動は従来
技術によるスプリングや分鋼を使用する場合と異なシ、
計測される力IIC’A差が入ったシ、操作が困難で実
質と計測及び運動拘束ができないという欠点は完全に解
消される。
As described above, the fluid force is displayed on the digital display 53, and at this time, the load cell 38 is automatically balanced to a state where a force equal to the set value is applied. As a result, the effects of inertial forces are eliminated, and the correct fluid force can be measured and motion restrained (unlike those using springs or weights). Since each carriage is servo-driven by each servo motor, the movement of the model is different from that using conventional springs and steel parts.
When the difference in the measured force IIC'A is included, the disadvantages of being difficult to operate and not being able to measure or constrain movement are completely eliminated.

そしてスプリングによる拘束の場合には運動が力平衡状
態の下にのみ拘束され、運動拘束状態から力平衡状態が
崩れて模型がいずれかの方向に運動する場合でもその運
動がスプリングの張力によって制約−れているという欠
点がある。
In the case of restraint by springs, motion is restrained only under a force equilibrium state, and even if the force equilibrium state collapses from the motion restraint state and the model moves in either direction, that motion is restricted by the tension of the spring. The disadvantage is that it is

サーボモータを使用する本発明による方法でこのような
欠点がなく、その上運動の拘束は流体中で模型を静止状
態に保つことのみならず、一定の走行状態に保っことが
可能となる点が大きな利点である。これによって流体中
の模型の種々の運動状態の拘束が可能であり、相応して
種々の運動試験結果が得られることができる。模型には
常に設定値と等しい流体力が作用して平衡状態にあるの
で運動波形が正確である。
The method according to the present invention using a servo motor does not have such drawbacks, and furthermore, it is possible to restrain the motion not only to keep the model stationary in the fluid, but also to keep it in a constant running state. This is a big advantage. This makes it possible to constrain different motion states of the model in the fluid, and correspondingly different motion test results to be obtained. The model is always in an equilibrium state with a fluid force equal to the set value acting on it, so the motion waveform is accurate.

設定荷重はダイヤル又は外部電圧のみによって調整でき
るので操作性が格段くよくなる。
The set load can be adjusted only with a dial or external voltage, which greatly improves operability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1a図は本発明による流体中の船舶等の模型の運動拘
束方法を実施する念めの装置の平面図、 第1b図はその側面図、 第2図はサーボシステムのブロック図、そして纂5図は
従来技術による流体中の模型の運動拘束装fを示す図で
ある。 図中符号 21・・・フレーム 22・・・スウェイキャリッジ 23・・・サージキャリッジ 2425・・・サーボモータ 57・・・ロッド 3日・・・多分力検出器 55・・・荷重設定器
Fig. 1a is a plan view of a preliminary device for implementing the method of restraining the motion of a model of a ship or the like in a fluid according to the present invention, Fig. 1b is a side view thereof, Fig. 2 is a block diagram of the servo system, and The figure shows a motion restraint device f for a model in a fluid according to the prior art. Reference numeral 21 in the figure... Frame 22... Sway carriage 23... Surge carriage 2425... Servo motor 57... Rod 3rd... Multi-force detector 55... Load setting device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)船舶等の模型の流体中の運動を多分力検出器と、
その出力信号と外部信号との差により駆動されるサーボ
モータによつて拘束することを特徴とする運動拘束方法
(1) Using a multi-force detector to detect the motion of a model of a ship, etc. in a fluid,
A motion restraint method characterized in that the motion is restrained by a servo motor driven by the difference between the output signal and an external signal.
(2)船舶等の模型の流体中の運動を多分力検出器と、
その出力信号と外部信号との差により駆動されるサーボ
モータによつて拘束する運動拘束方法を実施するための
装置において、フレーム(21)に一方向(X)に移動
可能にサージキャリッジ(23)を案内し、サージキャ
リッジ(23)上に前記方向(X)と直角方向(Y)に
移動可能にスウェイキャリッジ(22)を案内し、各キ
ャリッジを各サーボモータ(24、25)により伝動装
置を介してサーボ駆動し、スウェイキャリッジ(22)
に垂直にロッド(37)が貫通し、そのロッドには別の
サーボモータが付設されており、それによつて模型をヨ
ー方向(θz)にサーボ駆動可能とし、その駆動端に多
分力検出器(38)を介して模型が結合されており、模
型に作用する流体力が常に荷重設定器(55)に設定さ
れた設定値に等しくなるようにサーボシステムによつて
自動平衡されるようにしたことを特徴とする、船舶等の
模型の運動拘束装置。
(2) Using a multi-force detector to detect the motion of a model of a ship, etc. in a fluid;
In a device for carrying out a motion restraint method of restraining by a servo motor driven by the difference between the output signal and an external signal, a surge carriage (23) is movable in one direction (X) in a frame (21). A sway carriage (22) is guided on the surge carriage (23) so as to be movable in a direction (Y) perpendicular to the direction (X), and each carriage is driven by a transmission device by each servo motor (24, 25). Servo-driven through the sway carriage (22)
A rod (37) passes through the rod perpendicularly to the rod, and another servo motor is attached to the rod, which enables the model to be servo-driven in the yaw direction (θz), and a multi-force detector ( 38), and the fluid force acting on the model is automatically balanced by the servo system so that it is always equal to the set value set in the load setting device (55). A motion restraint device for a model of a ship, etc., characterized by:
(3)ヨー方向(θz)のサーボシステムの代りにトー
シヨンバ(Δ0)を用いる、特許請求の範囲第2項記載
の、船舶等の模型の運動拘束装置。
(3) A motion restraint device for a model such as a ship according to claim 2, which uses a torsion bar (Δ0) instead of a servo system in the yaw direction (θz).
(4)6方向の力(FX、FY、FZ、M_θ_X、M
_θ_Y、M_θ_Z)のうち少なくとも一方向以上の
力を検出し、かつ荷重設定器(55)で設定した値にサ
ーボシステムによつて自動平衡するように、模型の運動
を拘束する、特許請求の範囲第3項又は第4項記載の船
舶等の模型の運動拘束装置。
(4) Force in 6 directions (FX, FY, FZ, M_θ_X, M
_θ_Y, M_θ_Z) is detected, and the movement of the model is restrained so as to be automatically balanced by a servo system to a value set by a load setting device (55). A motion restraint device for a model of a ship, etc., as described in item 3 or 4.
JP60074175A 1985-04-10 1985-04-10 Method and apparatus for restraining motion Granted JPS61234329A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60074175A JPS61234329A (en) 1985-04-10 1985-04-10 Method and apparatus for restraining motion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60074175A JPS61234329A (en) 1985-04-10 1985-04-10 Method and apparatus for restraining motion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61234329A true JPS61234329A (en) 1986-10-18
JPH0410980B2 JPH0410980B2 (en) 1992-02-27

Family

ID=13539558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60074175A Granted JPS61234329A (en) 1985-04-10 1985-04-10 Method and apparatus for restraining motion

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61234329A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019015712A (en) * 2017-07-05 2019-01-31 大連理工大学Dalian University of Technology Floating caisson model test device and multidegree-of-freedom working method
CN110077521A (en) * 2019-05-29 2019-08-02 常石集团(舟山)造船有限公司 A kind of test device peculiar to vessel
CN111532394A (en) * 2020-05-14 2020-08-14 中国船舶科学研究中心 Glass fiber reinforced plastic metal cabin section combined type modularized underwater test model
CN112179616A (en) * 2020-09-28 2021-01-05 浙大宁波理工学院 Ship model movement restraint device for hydrodynamic test

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58100731A (en) * 1981-12-10 1983-06-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Measuring device for towing resistance

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58100731A (en) * 1981-12-10 1983-06-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Measuring device for towing resistance

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019015712A (en) * 2017-07-05 2019-01-31 大連理工大学Dalian University of Technology Floating caisson model test device and multidegree-of-freedom working method
CN110077521A (en) * 2019-05-29 2019-08-02 常石集团(舟山)造船有限公司 A kind of test device peculiar to vessel
CN111532394A (en) * 2020-05-14 2020-08-14 中国船舶科学研究中心 Glass fiber reinforced plastic metal cabin section combined type modularized underwater test model
CN111532394B (en) * 2020-05-14 2021-01-29 中国船舶科学研究中心 Glass fiber reinforced plastic metal cabin section combined type modularized underwater test model
CN112179616A (en) * 2020-09-28 2021-01-05 浙大宁波理工学院 Ship model movement restraint device for hydrodynamic test
CN112179616B (en) * 2020-09-28 2022-08-16 浙大宁波理工学院 Ship model movement restraint device for hydrodynamic test

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0410980B2 (en) 1992-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101108518B1 (en) Test Equipment for Vertical Planar Motion Mechanism
US5379657A (en) Microgravity suspension system for simulating a weightless environment
US5634794A (en) Aircraft simulator and method
US6058784A (en) Material testing apparatus having separated load generating mechanisms
US4258425A (en) Self-programmed mechanical working apparatus
Eaton Man-machine Dynamics In The Stabilization Of Single-track Vehicles.
US4278920A (en) Method and apparatus for generating position or path control programs using force feedback
JPS63314606A (en) Controller for articulated robot
CA1089076A (en) Stabilized-transducer driving device for underwater ultrasonic detection system
JP5717130B2 (en) Self-propelled test method and equipment for changing the load level
JPH07261853A (en) Vibration reduction device for robot
JPS61234329A (en) Method and apparatus for restraining motion
JPS61218924A (en) Method and device for restraining motion
JP2668030B2 (en) Weightless simulator
KR100520820B1 (en) A control performance deduction model examination device of the vessel
JP2002145183A (en) Instrumentation system for wave drift force three components and non-constraint oscillation displacement six components for floating body in ocean waves
Oboe et al. Development of a water ski simulator for indoor training with proprioceptive and visual feedback
SU1057362A2 (en) Apparatus for towing tests of model ship in test reservoir
US2567984A (en) Apparatus for shipboard wind measurement
JPH01316186A (en) Ground simulation testing device for manipulator for space
Zhao et al. 6 DOF presentation of realistic motion in operating a construction tele-robot system
JPS60138458A (en) Diving equipment
JPH0464020B2 (en)
RU2028601C1 (en) Gear to determine mechanical characteristics of soil
JPS58217015A (en) Correcting method of hysteresis of robot

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees