KR101557379B1 - Whole load detection apparatus of underwater motor dynamometer for forcedly-operable swing water tank test - Google Patents

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KR101557379B1
KR101557379B1 KR1020140043542A KR20140043542A KR101557379B1 KR 101557379 B1 KR101557379 B1 KR 101557379B1 KR 1020140043542 A KR1020140043542 A KR 1020140043542A KR 20140043542 A KR20140043542 A KR 20140043542A KR 101557379 B1 KR101557379 B1 KR 101557379B1
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김동훈
신지환
김형동
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국방과학연구소
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Abstract

The present invention relates to a whole load measuring apparatus of an underwater motor dynamometer for a forcedly-operable swing water tank test and, more particularly, to a whole load measuring apparatus of an underwater motor dynamometer for a forcedly-operable swing water tank test, capable of minimizing a volume by reducing the number of components. For this, the present invention provides the whole load measuring apparatus of the underwater motor dynamometer for the forcedly-operable swing water tank test which is installed in an underwater vehicle supported by a strut mounted on the lower side of a rotary arm in the forcedly-operable swing water tank and simultaneously measures the whole trust and torque applied to a model by the operations of two propellers. An underwater motor is installed in the underwater vehicle.

Description

강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치{WHOLE LOAD DETECTION APPARATUS OF UNDERWATER MOTOR DYNAMOMETER FOR FORCEDLY-OPERABLE SWING WATER TANK TEST}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an underwater motor dynamometer, and more particularly, to a load measuring device for underwater motor dynamometer,

본 발명은 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품수를 저감함으로써 부피를 최소화할 수 있는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring the total load of a motorized dynamometer for a forced swirl tank test, and more particularly to an apparatus for measuring a total load of a motorized dynamometer of a forced swirl tank which can minimize the volume by reducing the number of parts.

일반적으로 수중 운동체는 프로펠러로 추진되고, 프로펠러 토크에 의한 횡동요를 방지하기 위해 두개의 프로펠러를 상반 회전시키는 장치에 의해 추진된다.In general, the underwater motors are propelled by a propeller and propelled by a device that rotates the two propellers counterclockwise to prevent rolling by the propeller torque.

수중 운동체 설계 시 수중 운동체의 조종 성능 평가를 위해 예인 수조에서의 VPMM 시험과 사각 또는 원형 수조에서의 강제 선회 시험을 수행하여 받음각(angle of attack), 무차원 회전 각속도 등의 파라메타 변화에 따른 동유체력을 측정/분석한다. 이러한 수중 구속 모형 시험 수행 시 실물과 동일하게 프로펠러 2개를 2개의 추진축을 통하여 상반 회전시키고 이때에 발생하는 추력 및 토크를 동시에 측정할 수 있는 반전 동력계가 필수적으로 요구된다.The VPMM test in the towing tank and the forced swing test in a rectangular or circular water tank were performed to evaluate the steering performance of the underwater vehicle during the design of the underwater vehicle. The kinematic fatigue strength due to the parameter changes such as angle of attack, / RTI > In this type of underwater restraint model test, an inverting dynamometer is required to rotate two propellers through two propeller shafts at the same time and to measure thrust and torque simultaneously.

종래의 수중 운동체 수조 시험용 반전 동력계는 독일, 일본 등의 수조 계측기 회사나 수중 구속 모형 시험 설비가 있는 연구소에서 제작과 판매를 하고 있으며, 그 구조에 있어서는 1개의 전동 모터를 사용하고 2개의 1축 힘 센서 2조를 병렬로 배치하며, 한 측의 전동축을 중공형으로 직렬로 구성하여 프로펠러와 연결하는데, 프로펠러를 동시에 회전시키기 위해서는 별도의 구동 기어를 사용한다.Conventional inverting dynamometer for underwater running water tank test is manufactured and sold in a water tank measuring company of Germany, Japan, etc., or a laboratory having an underwater restraining model test facility. In the structure, one electric motor is used and two one axis power Two sets of sensors are arranged in parallel, and one of the electric shafts is connected in series with the propeller in a hollow shape, and a separate drive gear is used to rotate the propeller at the same time.

상기와 같은 수중 운동체 수조 시험용 반전 동력계의 전체 하중 측정 장치는 그 구조가 수중용이 아닌 대기용으로 방수처리를 해야 하는 것이며, 수중 모터와 일체형 수밀 2축 힘 센서를 사용한 것이 아닌 1개의 전동모터 및 구동 기어를 사용하거나 2개의 전동 모터를 사용하여 한 측의 전동축을 중공형 직렬로 구성하여 프로펠러와 연결하고 2개의 1축 힘 센서 2조를 병렬로 배치함으로써 프로펠러 각각의 하중을 측정한 후 더함으로써 측정값을 얻고 있어 데이터 처리의 불편함과 모터의 수밀처리를 위한 장치 구조가 복잡해지는 단점을 갖고 있다.The entire load measuring device of the inverting dynamometer for underwater running water tank testing as described above is required to be waterproofed for the atmosphere, not for the water, and is composed of a single electric motor and an electric motor By using a gear or using two electric motors, the electric shafts on one side are connected in series with the hollow shaft and connected to the propeller. By arranging two sets of two single-axis force sensors in parallel, the load of each propeller is measured and added Which is disadvantageous in terms of inconvenience of data processing and complexity of the device structure for watertightness processing of the motor.

또한 프로펠러에서의 하중을 측정하게 되므로 전달 손실 등이 반영된 모형에 작용하는 최종 하중을 직접 구할 수 없는 단점도 발생하게 된다.
In addition, since the load on the propeller is measured, the final load acting on the model reflecting the transmission loss can not be directly obtained.

한국등록특허 10-1070335Korean Patent No. 10-1070335

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 수중 모터를 지지하는 일체형 방수 2축 힘 센서를 사용함으로써 별도의 수밀 장치가 생략될 수 있고, 1개의 전동 모터로 구동하면서 2성분의 전체 하중을 동시에 측정 가능하도록 함으로써 부피를 최소화할 수 있는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an integrated waterproof two-axis force sensor for supporting an underwater motor, The present invention also provides an apparatus for measuring the total load of an underwater motor dynamometer which is capable of simultaneously measuring the total load of two components while being driven by a motor, thereby minimizing the volume.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치는 강제 선회 수조 내에서 회전 팔 하부에 장착되어 있는 스트럿에 의해 지지된 수중 운동체 내에 설치되어 2개의 프로펠러의 운용으로 인하여 모형에 작용하는 전체 추력과 토크를 동시에 측정하는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 있어서, 상기 수중 운동체 내부에는 수중 모터가 설치되는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, according to an embodiment of the present invention, an apparatus for measuring the total load of an underwater motor dynamometer for forced swirl tank test is provided in an underwater vehicle supported by a strut mounted on a lower portion of a rotary arm in a forced swirl tank, The underwater motor dynamometer is provided with an underwater motor inside the underwater vehicle. The underwater motor dynamometer is provided with an underwater motor for measuring the total thrust and torque acting on the model due to the operation of the underwater vehicle.

또한, 상기 수중 운동체의 내주면에 고정되고 상기 수중 모터의 외주면을 감싸도록 배치되고, 추력을 측정하기 위한 추력 센싱부 및 토크를 측정하기 위한 추력 센싱부를 일체로 구비하는 일체형 방수 2축 힘 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also included is an integrated waterproof biaxial force sensor which is fixed to the inner circumferential surface of the underwater vehicle and is disposed so as to surround the outer circumferential surface of the underwater motor and integrally includes a thrust sensing portion for measuring thrust and a thrust sensing portion for measuring torque .

또한, 상기 수중 모터와 일체형 방수 2축 힘 센서의 후단부에 고정되는 연결 판이 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, a connecting plate fixed to the rear end of the waterproof motor and the integral waterproof biaxial force sensor is provided.

또한, 상기 수중 모터의 회전축과 일단이 직결되는 전부 추진축이 구비되고, 상기 전부 추진축의 타단은 전부 프로펠러와 일체로 회전되는 것을 특징으로 한다.Further, a front propeller is directly connected to the rotary shaft of the underwater motor, and the other end of the front propeller is rotated integrally with the propeller.

또한, 상기 전부 추진축의 외주면에 치합하는 전부 추진축 연결기어가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, a front propeller shaft coupling gear that meshes with an outer circumferential surface of the front propeller shaft is provided.

또한, 상기 전부 추진축 연결기어의 회전축과 직교하는 방향으로 치합되는 중간 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.And an intermediate gear engaged in a direction orthogonal to a rotation axis of the front propeller shaft coupling gear.

또한, 상기 중간 기어의 회전축과 직교함과 동시에 상기 전부 추진축 연결 기어와 동축 방향으로 치합하는 후부 추진축 연결 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a rear propeller shaft coupling gear orthogonal to the rotary shaft of the intermediate gear and coaxially coaxial with the front propeller shaft coupling gear.

또한, 상기 전부 추진축의 외주면 외측에 이격되어 감싸도록 후부 추진축이 배치되고 상기 후부 추진축 연결 기어가 상기 후부 추진축의 외주면에 치합되는 것을 특징으로 한다.The rear propelling shaft is disposed so as to be spaced apart from the outer circumferential surface of the front propelling shaft, and the rear propelling shaft connecting gear is engaged with the outer circumferential surface of the rear propelling shaft.

또한, 상기 후부 추진축의 후단부에는 상기 전부 프로펠러의 후측에 배치되는 후부 프로펠러가 일체로 연결되어 회전하는 것을 특징으로 한다.
A rear propeller disposed at a rear side of the front propeller is integrally connected to the rear end of the rear propelling shaft and is rotated.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 의하면, 수중 모터와 수중 모터를 지지하는 일체형 방수 2축 힘 센서를 사용함으로써 별도의 수밀 장치를 생략할 수 있다.As described above, according to the underwater motor dynamometer total load measuring apparatus for forced swirling bath test according to the present invention, by using the integral type waterproof biaxial force sensor for supporting the underwater motor and the underwater motor, a separate watertight device can be omitted.

또한, 1개의 전동 모터로 구동하면서 2성분의 전체 하중을 동시에 측정 가능하기 때문에 종래의 기술보다 부피를 대폭 줄일 수 있다.Further, since the total load of two components can be measured simultaneously while being driven by one electric motor, the volume can be significantly reduced as compared with the conventional technique.

또한, 수중 모터를 고정, 지지하는 일체형 방수 2축 힘 센서를 적용함으로써 상반회전 프로펠러 각각에서 발생하는 하중들을 모형에 작용하는 전체 복합 하중으로 일시에 측정 가능하기 때문에 종래의 기술보다 데이터 획득의 편이성과 사이즈를 대폭 줄일 수 있어 구조가 간단하고 각기 다른 사이즈의 수중 운동체 내에 설치가 간편하여 강제 선회 수조 설비에서 상반 회전 프로펠러를 부착하는 수중 운동체의 시험 분야에서 여러 면으로 획기적인 효과를 가져올 수 있다.In addition, by applying the integrated waterproof biaxial force sensor that fixes and supports the underwater motor, it is possible to measure the loads generated in each of the counter-rotating propellers at a time by the total composite load acting on the model. It is possible to remarkably reduce the size of the underwater vehicle, so that the structure is simple and the installation in the underwater vehicle of different sizes is simple, which can bring remarkable effects to various aspects in the test field of the underwater vehicle in which the propeller is mounted in the forced swirl tank.

또한, 수밀 장치가 필요 없는 수중 모터와 일체형 방수 2축 힘 센서를 사용하여 상반 회전 프로펠러에서 발생하여 모형에 작용하는 전체 하중을 손쉽게 측정할 수 있으며, 수입 대체 효과 및 강제 선회 수조 설비의 수중 운동체 연구 분야에서 좀 더 편리하고 정밀한 시험을 구현할 수 있다.In addition, it is possible to easily measure the total load acting on the model by using a waterproof motor and a waterproof two-axis force sensor which do not require a watertight device and generated from a counter rotating propeller. Also, It is possible to implement more convenient and precise test in the field.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 적용되는 수중 운동체의 내부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 적용되는 2축 힘 센서의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 적용되는 2축 힘 센서의 추력 센싱부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 적용되는 2축 힘 센서의 토크 센싱부를 나타낸 사시도이다.1 is a sectional view showing the inside of an underwater vehicle applied to an underwater motor dynamometer total load measuring apparatus for a forced swirling water bath test according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing an underwater motor dynamometer total load measuring apparatus for a forced swirling water bath test according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a biaxial force sensor applied to an underwater motor dynamometer total load measuring apparatus for forced swirl tank test according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a thrust sensing unit of a biaxial force sensor applied to an underwater motor dynamometer total load measuring apparatus for a forced swirl tank test according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a torque sensing unit of a biaxial force sensor applied to an underwater motor dynamometer total load measuring apparatus for forced swirl tank test according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 적용되는 수중 운동체의 내부를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 적용되는 2축 힘 센서의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 적용되는 2축 힘 센서의 추력 센싱부를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 적용되는 2축 힘 센서의 토크 센싱부를 나타낸 사시도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing the inside of an underwater vehicle applied to an underwater motor dynamometer total load measuring apparatus for a forced swirling water bath test according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross- 3 is a cross-sectional view of a biaxial force sensor applied to an underwater motor dynamometer total load measuring apparatus for a forced swirling water bath test according to an embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a cross- FIG. 5 is a perspective view showing a thrust sensing part of a two-axis force sensor applied to an underwater motor dynamometer total load measuring apparatus for a forced swirling water bath test according to an embodiment. FIG. 5 is a perspective view of a hydrostatic motor dynamometer for a forced swirl water tank test according to an embodiment of the present invention 2 is a perspective view showing a torque sensing unit of a two-axis force sensor applied to a load measuring apparatus. FIG.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치는 수중 구속 모형 시험 수조 설비에서 대차(미도시)에 장착되어 있는 스트럿(20) 하단에 고정되는 수중 운동체(10)의 후미부에 설치되는 추진기인 2개의 프로펠러(320, 330)의 전체 추력과 토크를 수중에서 측정하는 수중 운동체 수조 시험용 반전 동력계를 이루게 된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the underwater motor dynamometer total load measuring apparatus for forced swirl tank test according to an embodiment of the present invention includes a strut 20 mounted on a car (not shown) And an inverting dynamometer for testing an underwater vehicle water tank in which the total thrust and torque of two propellers 320 and 330, which are propellers installed at the rear portion of an underwater vehicle 10 fixed to the lower end, are measured in water.

유선형으로 설계된 수중 운동체(10)의 양단 중에서 프로펠러가 설치된 쪽을 일반적으로 후단이라고 하고 그에 따라 최외측의 프로펠러를 후부 프로펠러, 그 내측의 프로펠러를 전부 프로펠러로 칭하는 통상의 표기 방법에 따라 본 명세서에서도 구성요소들의 방향이나 배치 관계를 한정함에 있어서, 후단으로 향하는 위치나 부분을 후방 또는 후방측으로, 그 반대 방향을 전방 또는 전방측으로 표기하기로 한다.According to a conventional marking method in which a propeller is installed on both ends of the underwater vehicle 10 designed in a streamlined manner, the propeller is generally referred to as a rear end, and the outermost propeller is referred to as a rear propeller and the propeller inside thereof is referred to as a propeller. In limiting the direction or arrangement relationship of the elements, the position or the portion toward the rear end is referred to as the rear or rear side, and the opposite direction is referred to as the front side or the front side.

즉 강제 선회 수조 설비에서 회전 팔에 장착되는 스트럿(20)이 구비되고, 상기 스트럿(20)의 하단에 고정되는 수중 운동체(10) 내 후단에 설치되는 수중 모터(11)를 이용한 동력계의 하중 성능 시험을 위한 수중용 전체 하중 측정 장치로서 전부, 후부 프로펠러(330)에서 각각 발생하여 모형에 작용하는 복합 하중인 전체 추력과 토크를 수중에서 측정하는 장치를 이루고, 수중 모터(11)를 지지 고정하는 센서 고정부(110), 수중용 추력 센싱부(120), 토크 센싱부(130)는 일체형 방수 2축 힘 센서(100)로 이루어지고, 전부 프로펠러(320) 및 후부 프로펠러(330)에서 발생하는 전체 추력과 토크의 감지를 위해 프로펠러에서 발생하여 수중 모터(11)로 전달되는 추력과 토크는 수중 모터(11)를 지지하는 센서 고정부(110)를 통하여 전달되는 반력(추력, 토크)을 감지함으로써 상반회전 프로펠러로 인해 모형에 작용하는 전체의 추력과 토크를 감지, 측정할 수 있게 된다.
A load capacity of a dynamometer using an underwater motor 11 provided at a rear end of an underwater vehicle 10 fixed to a lower end of the strut 20 is provided in a strut 20 mounted on a rotary arm in a forced swirl tank, Which is generated by a front propeller (330) and a rear propeller (330), respectively, and measures the total thrust and torque, which are combined loads acting on the model, in water. The underwater motor (11) The sensor fixing part 110, the water-use thrust sensing part 120 and the torque sensing part 130 are made up of an integral water-resistant biaxial force sensor 100, and all of the propeller 320 and the rear propeller 330 The thrust and the torque transmitted to the underwater motor 11 generated in the propeller for sensing the entire thrust and torque sense the reaction force (thrust, torque) transmitted through the sensor fixing portion 110 supporting the underwater motor 11 Therefore, Due to the former propeller detect the total force and torque acting on the model, it is possible to measure.

도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 추력 및 토크 센싱부(120, 130)에는 복수의 스트레인 게이지가 부착되어 있으며 수중에서 사용이 가능하도록 방수처리가 되어 있다.As shown in FIGS. 3 to 5, a plurality of strain gauges are attached to the thrust and torque sensing units 120 and 130 and are waterproofed so that they can be used under water.

한편, 전부 프로펠러(320) 및 후부 프로펠러(330)를 상반되게 회전시키기 위하여 수중 모터(11)를 지지 및 고정하는 일체형 방수 2축 힘 센서의 후단에 제1 기어 박스 블록(210), 제2 기어 박스 블록(220) 및 제3 기어 박스 블록(230)으로 이루어지는 기어 박스 블록(200)을 설치한다. 그 동작 구성은 수중 모터(11)의 회전축과 일체로 회전되도록 전부 추진축(280)이 구비되고, 상기 전부 추진축(280)의 외주면에 치합되는 전부 추진축 연결 기어(250)와 치합되는 중간 기어(260)를 후부 추진축 연결 기어(270)와 연결하여 후부 프로펠러(330)만을 회전시킨다. 여기서, 상기 전부 추진축 연결 기어(250), 중간 기어(260) 및 후부 추진축 연결 기어(270)는 각각의 회전축이 직교 가능한 베벨 기어로 이루어질 수 있다. 따라서, 하나의 수중 모터(11)로 동시에 전부 프로펠러(320) 및 후부 프로펠러(330)를 회전시킬 수 있게 된다.
On the other hand, a first gear box block 210, a second gear box 210, and a second gear box 210 are provided at the rear end of the integral water-resistant biaxial force sensor for supporting and fixing the underwater motor 11 in order to totally rotate the propeller 320 and the rear propeller 330, The gear box block 200 including the box block 220 and the third gear box block 230 is installed. The operation structure includes a front propelling shaft 280 for rotating integrally with a rotation shaft of the underwater motor 11 and an intermediate gear 260 coupled to a front propelling shaft coupling gear 250 engaged with an outer circumferential surface of the front propelling shaft 280 ) To the rear propeller shaft coupling gear (270) to rotate only the rear propeller (330). Here, the front propeller shaft coupling gear 250, the intermediate gear 260, and the rear propeller shaft coupling gear 270 may be bevel gears, each of which can be rotated at right angles. Therefore, the entire propeller 320 and the rear propeller 330 can be rotated simultaneously by one underwater motor 11.

전술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치의 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.The assembling process of the underwater motor dynamometer total load measuring device for forced swirl tank test according to an embodiment of the present invention as described above will be described as follows.

우선, 강제 선회 시험 수조 설비에서 회전 팔에 장착되어 있는 스트럿(20) 하단에 고정되는 수중 운동체(10)의 후단에 설치되는 상반 회전 프로펠러인 전부 및 후부 프로펠러(330)의 전체 하중을 수중에서 측정하는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계의 전체 하중 측정 장치를 구성함에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이 수중 모터(11)를 원형의 연결 판(12)에 볼트로 체결하고 일체형 방수 2축 힘 센서의 끝단 면에 연결 판(12)을 다시 볼트로 체결 부착하면 수중 모터(11)는 일체형 방수 2축 힘 센서의 내경에 배치된다.First, the total load of the front and rear propellers (330), which are the half-rotation propellers installed at the rear end of the underwater vehicle (10) fixed to the lower end of the strut (20) 1, the underwater motor 11 is fastened to the circular connecting plate 12 with a bolt, and an integral waterproof two-axis force sensor (not shown) When the connection plate 12 is fastened again to the end surface by bolts, the underwater motor 11 is disposed on the inner diameter of the integral waterproof biaxial force sensor.

그리고 연결 판(12)에 제1 기어 박스 블록(210)과 전부 추진축(280)을 볼트 체결하고 전부 추진축 연결 기어(250)를 전부 추진축(280)에 고정한다. 제2 기어 박스 블록(220)에 중간 기어 축(241)과 중간 기어(260)를 조립하여 제2 기어 박스 블록(220)에 볼트 체결한 후 제1 기어 박스 블록(210)에 연결한다.The first gear box block 210 and the front propeller shaft 280 are bolted to the connecting plate 12 and the front propeller shaft connecting gear 250 is fully fixed to the propeller shaft 280. The middle gear shaft 241 and the intermediate gear 260 are assembled to the second gear box block 220 and bolted to the second gear box block 220 and then connected to the first gear box block 210.

제3 기어 박스 블록(230)에 후부 추진축(290)과 중공형의 후부 추진축 연결 기어(270)를 조립하고 제3 기어 박스 블록(230)을 제2 기어 박스 블록(220)에 연결 고정한다. 또한 튜브(300)를 제3 기어 박스 블록(230)의 일측면에 부착하고 수중 운동체(10) 내부에 삽입하여 일체형 2축 힘 센서(100)의 센서 고정부(110)에 나사를 수중 운동체(10)와 볼트 체결하여 고정한 후, 전부 프로펠러(320)와 후부 프로펠러(330), 허브 캡(340)을 차례대로 부착한다. 이때, 조립 전에 별도의 신터드 베어링(sintered bearing; 310)을 상기 튜브(300) 및 후부 추진축(290)에 삽입하여 두는 것이 바람직하다.
The rear propeller shaft 290 and the hollow rear propeller shaft coupling gear 270 are assembled to the third gear box block 230 and the third gear box block 230 is connected and fixed to the second gear box block 220. The tube 300 is attached to one side of the third gear box block 230 and inserted into the underwater vehicle 10 so that the screw is fixed to the sensor fixing part 110 of the integrated two- 10, and then the entire propeller 320, the rear propeller 330, and the hub cap 340 are attached in order. At this time, it is preferable to insert a separate sintered bearing 310 into the tube 300 and the rear propelling shaft 290 before assembly.

도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 적용되는 2축 힘 센서는 일체형 2축 힘(추력, 토크) 센서로 이루어진다. 복수개의 스트레인 게이지를 이용하여 외력에 의한 압축(compression) 및 신장(tension)에 의한 게이지 저항을 측정하게 된다. 즉 수밀이 필요없는 수중 모터(11)를 적용함과 동시에 상기 수중 모터(11)를 고정 지지하는 원통형의 일체형 수밀 2축 힘 센서를 적용함으로써 전부 프로펠러(320) 및 후부 프로펠러(330) 각각에서 발생하는 하중들을 모형에 작용하는 전체 복합 하중으로 일시에 측정할 수 있게 된다.
As shown in Figs. 3 to 5, the biaxial force sensor applied to the underwater motor dynamometer total load measuring apparatus for forced swirl tank test according to an embodiment of the present invention is an integral biaxial force (thrust, torque) sensor. A plurality of strain gages are used to measure the gage resistance by compression and tension by external force. A water-tight, two-axis force sensor of a cylindrical type that fixes and supports the underwater motor 11 while applying an underwater motor 11 which does not require water tightness is applied to the front propeller 320 and the rear propeller 330 The load can be measured at once with the total composite load acting on the model.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

10: 수중 운동체
11: 수중 모터
12: 연결 판
20: 운동체 고정 스트럿
100: 일체형 방수 2축 힘 센서
110: 센서 고정부
120: 추력 센싱부
130: 토크 센싱부
200: 기어 박스 블록
210: 제1 기어 박스 블록
220: 제2 기어 박스 블록
230: 제3 기어 박스 블록
241: 중간 기어 축
250: 전부 추진축 연결 기어
260: 중간 기어
270: 후부 추진축 연결 기어
280: 전부 추진축
290: 후부 추진축
300: 튜브
310: 베어링
320: 전부 프로펠러
330: 후부 프로펠러
340: 허브 캡10: underwater vehicle
11: Underwater motor
12: Connection plate
20: Fixing Struts
100: Integrated waterproof 2-axis force sensor
110: sensor fixing portion
120: Thrust sensing unit
130: torque sensing unit
200: Gear box block
210: first gear box block
220: second gear box block
230: Third gear box block
241: Middle gear shaft
250: All propeller shaft coupling gear
260: Middle gear
270: rear propeller shaft connecting gear
280: All propulsion shaft
290: rear propeller shaft
300: tube
310: Bearing
320: All propellers
330: rear propeller
340: hub cap

Claims (9)

강제 선회 수조 내에서 회전 팔 하부에 장착되어 있는 스트럿에 의해 지지된 수중 운동체 내에 설치되어 2개의 프로펠러의 운용으로 인하여 모형에 작용하는 전체 추력과 토크를 동시에 측정하는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치에 있어서,
상기 수중 운동체 내부에는 수중 모터가 설치되고,
상기 수중 운동체의 내주면에 고정되고 상기 수중 모터의 외주면을 감싸도록 배치되고, 추력을 측정하기 위한 추력 센싱부 및 토크를 측정하기 위한 추력 센싱부를 일체로 구비하는 일체형 방수 2축 힘 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치.Underwater motor dynamometer installed in the underwater vehicle supported by the strut mounted on the lower part of the rotating arm in the forced swivel water tank for the simultaneous measurement of the total thrust and torque acting on the model due to the operation of the two propellers Underwater motor dynamometer In the measuring apparatus,
An underwater motor is installed inside the underwater vehicle,
And a single waterproof type two-axis force sensor integrally provided with a thrust sensing part for measuring a thrust and a thrust sensing part for measuring torque, which is fixed to the inner circumferential surface of the underwater vehicle and is arranged so as to surround the outer circumferential surface of the underwater motor The underwater motor dynamometer full load measuring device for forced swirl tank test. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 수중 모터와 일체형 방수 2축 힘 센서의 후단부에 고정되는 연결 판이 구비되는 것을 특징으로 하는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치.The method according to claim 1,
And a connection plate fixed to the rear end of the waterproof motor and the waterproof two-axis force sensor integrated with the underwater motor. 제3항에 있어서,
상기 수중 모터의 회전축과 일단이 직결되는 전부 추진축이 구비되고, 상기 전부 추진축의 타단은 전부 프로펠러와 일체로 회전되는 것을 특징으로 하는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치.The method of claim 3,
Wherein the front end of the front propulsion shaft is integrally rotated with the propeller, and the front propulsion shaft is directly connected to the rotary shaft of the underwater motor, and the other end of the front propulsion shaft is integrally rotated with the propeller. 제4항에 있어서,
상기 전부 추진축의 외주면에 치합하는 전부 추진축 연결기어가 구비되는 것을 특징으로 하는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치.5. The method of claim 4,
And a front propeller shaft coupling gear engaged with an outer circumferential surface of the front propeller shaft. 제5항에 있어서,
상기 전부 추진축 연결기어의 회전축과 직교하는 방향으로 치합되는 중간 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치.6. The method of claim 5,
And an intermediate gear engaged in a direction orthogonal to the rotation axis of the front propeller shaft coupling gear. 제6항에 있어서,
상기 중간 기어의 회전축과 직교함과 동시에 상기 전부 추진축 연결 기어와 동축 방향으로 치합하는 후부 추진축 연결 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치.The method according to claim 6,
And a rear propeller shaft coupling gear orthogonal to the rotary shaft of the intermediate gear and coaxial with the front propeller shaft coupling gear. 제7항에 있어서,
상기 전부 추진축의 외주면 외측에 이격되어 감싸도록 후부 추진축이 배치되고 상기 후부 추진축 연결 기어가 상기 후부 추진축의 외주면에 치합되는 것을 특징으로 하는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치.8. The method of claim 7,
Wherein a rear propelling shaft is disposed so as to surround and surround the outer circumferential surface of the front propeller shaft, and the rear propeller shaft coupling gear is engaged with an outer circumferential surface of the rear propeller shaft. 제8항에 있어서,
상기 후부 추진축의 후단부에는 상기 전부 프로펠러의 후측에 배치되는 후부 프로펠러가 일체로 연결되어 회전하는 것을 특징으로 하는 강제 선회 수조 시험용 수중 모터 동력계 전체 하중 측정 장치.9. The method of claim 8,
And a rear propeller disposed at a rear side of the front propeller is integrally connected to the rear end of the rear propelling shaft to rotate.
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