一种拖曳水池中池壁和池底模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种拖曳水池中池壁和池底模拟装置，属于水池试验技术领域。本发明专利技术主要包括池壁支撑架、池壁模拟装置和池底模拟装置，池壁支撑架直接固定在水池池壁上；池壁模拟装置通过铝型材和直角连接件固定在池壁支撑架上；池壁模拟装置下端为池底模拟装置，该装置由池底装置和可升降装置构成，可升降装置上端连接在池壁支撑架上，下端与池底装置相连接。本发明专利技术主要用于模拟拖曳水池、深水池等水池的池壁和池底，便于在现有水池实验室的基础上开展结构物的浅水试验研究和阻塞试验研究等，具有安装速度快、操作简单、稳定性好、功能性多、造价低等优点，有效地拓展了现有水池的试验功能，使水池向功能多样化方向发展。

【技术实现步骤摘要】
一种拖曳水池中池壁和池底模拟装置
本专利技术涉及水池试验
，特别涉及一种拖曳水池中池壁和池底模拟装置。
技术介绍
船模拖曳水池，风浪流水池或耐波性水池，操纵性水池和循环水槽是支撑船舶与海洋工程专业船舶性能学科的关键设备及系统。其中，船模拖曳水池是效费比最高的。船模拖曳水池是进行船舶快速性试验研究的基本设备。其作用在于造成模型在水面做匀速直线运动。船模拖曳水池又分为浅水拖曳水池和深水拖曳水池。浅水拖曳水池的深度一般在1.0-2.0m左右，主要用于开展内河船模的试验研究，探究船舶在内河河道狭窄和水深较浅水域航行时的水动力性能。而在开展大型船舶、深海域船舶的试验研究时，需要在深水拖曳水池中开展。深水拖曳水池在建造过程中，为了减少池壁效应和阻塞效应，深度较深、宽度较大。水池深度一般满足与船模吃水之比大于10或者水深傅汝德数小于0.6，得出的拖曳水池的深度不小于2.5m。而水池宽度则是不小于16倍的船模宽度，以减少池壁效应。此外，考虑到深水拖曳水池的深度和宽度较大，可在其内部安装一些特殊装置，进而开展浅水拖曳水池内的河道狭窄和水深较浅水域航行时的水动力性能试验研究。目前，在深水拖曳水池中开展浅水或狭道阻力试验时，需要安装大面积的假底或假壁,费用较高，操作复杂，并且试验时耗能大。因此，有必要设计出一种拖曳水池中池壁和池底模拟装置，从而便于在现有深水拖曳水池的基础上快速和高效地安装池壁和池底模拟装置，开展船模在浅水或狭道的试验研究以及船模的阻塞试验研究。进而充分利用了现有的试验设施，使拖曳水池的利用率进一步提高，促进了水池向功能多样化方向发展。
技术实现思路
本专利技术提供了一种拖曳水池中池壁和池底模拟装置，目的在于在现有深水拖曳水池的基础上快速和高效地安装池壁和池底模拟装置，便于进行多种模式的船模实验。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术提供的拖曳水池中池壁和池底模拟装置主要包括：池壁支撑架、池壁模拟装置和池底模拟装置，其中，池壁支撑架由铝型材、直角连接件和专用U型夹具构成，铝型材之间通过直角连接件进行固定，且铝型材穿过水池轨道下端的空隙，竖直方向的铝型材固定在池壁的内外两侧。专用U型夹具固定在水平方向上的铝型材上，可将池壁支撑架固定在水池池壁上。池壁支撑架内侧为池壁模拟装置，该装置主要包括木板、皮尺、可调U型夹具、铝型材和直角连接件，通过铝型材和直角连接件固定在池壁支撑架上，铝型材另一端与可调U型夹具相连。可调U型夹具的螺杆上连有两个螺母，螺母之间固定木板，且木板两端在不同高度上留有通孔，便于可调U型夹具固定木板。木板两侧粘贴有皮尺，便于试验人员判断木板的入水深度。池壁模拟装置下端为池底模拟装置，该装置由池底装置和可升降装置构成，池底装置包括凸型木板、铝型材框架和定位U型夹具等构件。铝型材框架由两根垂直池壁的铝型材和五根平行于池壁的铝型材构成，平行于池壁的铝型材上安装有T型螺钉，T型螺钉通过螺母固定在铝型材上。凸型木板上的通孔穿过T型螺钉，上端使用螺母固定，将凸型木板固定在铝型材框架上。定位U型夹具固定在凸型木板上，且始终固定在池壁模拟装置中木板的两端。可升降装置包括伺服电机、联轴器、钢丝绳轱辘、立式轴承座支架、钢丝绳、锁线器和U型挂钩等构件。伺服电机通过联轴器与钢丝绳轱辘和立式轴承座支架连接在一起，通过连接板固定在池壁支撑架。钢丝绳轱辘上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的下端用过锁线器与U型挂钩相连，U型挂钩固定在池底装置的铝型材上。除上述结构外，本专利技术还包括：1.池壁模拟装置中木板沿水池方向的长度和池底模拟装置中凸型木板的长度相同；2.池底模拟装置中池底装置需要配备四个可升降装置；3.每一个池壁模拟装置需要两个池壁支撑架进行支撑，每一个池底模拟装置需要四个池壁支撑架进行连接，每套拖曳水池中池壁和池底模拟装置由四个池壁支撑架、两个池壁模拟装置以及一个池底模拟装置构成；4.池底模拟装置根据木板的浮力和铝型材框架的重力进行配重块的添加。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术充分利用拖曳水池轨道下端留有空隙的特点，将池壁支撑架的铝型材安装在池壁的两侧，且使用专用U型夹具固定将池壁支撑架固定在水池池壁上，具有安装和拆卸速度快、操作简单、稳定性好和造价低等优点。2.本专利技术可根据水池的宽度选择垂直与池壁方向上铝型材的长度，实现在水池宽度方向的自由调整，极大地提高了该装置的使用范围。同时，池壁模拟装置的铝型材通过直角连接件固定在池壁支撑架上，铝型材的长度以及在池壁支撑架的位置可根据试验要求的木板宽度进行快速调整，即增加了该装置的应用范围也提高了试验效率，也有效地减小了试验成本。3.池壁模拟装置中使用木板来代替池壁，充分考虑了木板质量轻以及易加工的优点，便于试验人员的安装和运输，提高试验效率。而且，木板两端留有通孔，便于在不同木板深度处固定木板；木板两侧粘贴有皮尺，便于试验人员判断木板在水下的深度，减少了单独测量水深的过程，即提高了试验效率也精确控制了木板的深度，提高了试验的精确度。在池壁模拟装置中使用可调U型夹具进行木板的固定，可调U型夹具的每根螺杆上安装有两个螺母，便于木板的固定和调节木板的位置，可调U型夹具上的螺杆可向两个方向转动，便于在池壁模拟装置中的铝型材固定在池壁支撑架后再次调节木板的位置，从而使木板的位置更加精确，提高了试验的精度，也便于木板在上下移动过程中通过调节丝杆运动来固定或者拆卸木板。4.池底模拟装置由池底装置和可升降装置构成，池底装置的凸型木板在长度方向的凸出即增加了池底的长度，又有效地减少了铝型材框架的长度，减少了池底模拟装置的整体重量，也降低了整套装置的成本。凸型木板沿宽度方向上的凸出可为池壁模拟装置中的木板提供更大的支撑面积，提高木板的稳定性。此外，在凸型木板上固定有定位U型夹具，该夹具的使用主要用于将池壁模拟装置中木板的底端固定在凸型木板上，有效地减少了木板的摆动，提高了试验的精确度。同时，定位U型夹具的安装和拆卸非常方便，可有效地提高试验效率。5.可升降装置的使用可根据试验要求的水深进行快速地调节池底装置，极大地提高水池的研究范围，也使池底装置的升降更加方便，提高了试验效率。伺服电机和立式轴承座支架的使用使整套装置的稳定性进一步提高。6.本专利技术不仅仅可以应用在拖曳水池中，也可用在深水池、风浪流等水池中。而且有效地拓展了现有水池的试验功能，使水池向功能多样化方向发展。附图说明图1是池壁支撑架的整体效果图；图2是池壁支撑架安装在水池池壁上的效果图；图3是池壁模拟装置的整体效果图；图4是池壁模拟装置的局部放大图；图5是池壁模拟装置安装在池壁支撑架上的整体效果图；图6是池底模拟装置的整体效果图；图7是池底模拟装置的局部放大图；图8是铝型材框架的整体效果图；图9是池底模拟装置安装在池壁支撑架的整体效果图；图10是池底模拟装置中的伺服电机等装置安装在池壁支撑架的整体效果图；图11是本专利技术在试验过程中的整体效果图。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。在深水拖曳水池中开展船模的浅水或狭道的试验研究以及船模的阻塞试验研究之前，首先将拖曳水池中池壁和池底模拟装置安装和固定完成。在安装的过程中，试验人员需要借助拖曳水池中的主拖车和副拖车进行。在池壁支撑架安装的过程中，按照图1和图2首先将水池池壁4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拖曳水池中池壁和池底模拟装置，其特征在于：主要包括：池壁支撑架、池壁模拟装置和池底模拟装置，其中，池壁支撑架由铝型材(1)、直角连接件(2)和专用U型夹具(3)构成，铝型材之间通过直角连接件进行固定，支撑架横向铝型材穿过水池轨道下端的空隙，竖直方向的铝型材固定在水池池壁(4)的内外两侧，专用U型夹具固定在水平方向上的铝型材上，通过U型夹具将池壁支撑架固定在水池池壁上；池壁支撑架内侧为池壁模拟装置，包括木板(5)、可调U型夹具(6)、铝型材和直角连接件，池壁模拟装置通过铝型材和直角连接件连接在池壁支撑架上，铝型材另一端与可调U型夹具相连，可调U型夹具的每根螺杆上连有两个螺母，螺母之间固定木板；池壁模拟装置下端为池底模拟装置，由池底装置和可升降装置构成，其中，池底装置包括凸型木板(8)、铝型材框架和定位U型夹具(13)构件，铝型材框架由两根垂直池壁的铝型材和五根平行于池壁的铝型材构成，平行于池壁的铝型材上通过螺母连接有T型螺钉，凸型木板上的通孔穿过T型螺钉，上端使用螺母固定；定位U型夹具固定在凸型木板的两端；可升降装置包括伺服电机(12)、联轴器(11)、钢丝绳轱辘(10)、立式轴承座支架(9)、钢丝绳(16)、锁线器(15)和U型挂钩(14)构件，伺服电机底座连接在池壁支撑架上，伺服电机的输出轴通过联轴器与钢丝绳轱辘和立式轴承座支架连接在一起，立式轴承支座通过连接板连接池壁支撑架，钢丝绳轱辘上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的下端用过锁线器与U型挂钩相连，U型挂钩连接在池底装置的铝型材框架上。...

【技术特征摘要】
1.一种拖曳水池中池壁和池底模拟装置，其特征在于：主要包括：池壁支撑架、池壁模拟装置和池底模拟装置，其中，池壁支撑架由铝型材(1)、直角连接件(2)和专用U型夹具(3)构成，铝型材之间通过直角连接件进行固定，支撑架横向铝型材穿过水池轨道下端的空隙，竖直方向的铝型材固定在水池池壁(4)的内外两侧，专用U型夹具固定在水平方向上的铝型材上，通过U型夹具将池壁支撑架固定在水池池壁上；池壁支撑架内侧为池壁模拟装置，包括木板(5)、可调U型夹具(6)、铝型材和直角连接件，池壁模拟装置通过铝型材和直角连接件连接在池壁支撑架上，铝型材另一端与可调U型夹具相连，可调U型夹具的每根螺杆上连有两个螺母，螺母之间固定木板；池壁模拟装置下端为池底模拟装置，由池底装置和可升降装置构成，其中，池底装置包括凸型木板(8)、铝型材框架和定位U型夹具(13)构件，铝型材框架由两根垂直池壁的铝型材和五根平行于池壁的铝型材构成，平行于池壁的铝型材上通过螺母连接有T型螺钉，凸型木板上的通孔穿过T型螺钉，上端使用螺母固定；定位U型夹具固定在凸型木板的两端；可升降装置包括伺服电机(12)、联轴器(11)、钢丝绳轱辘(10)、立式轴承座支架(9)、钢丝绳(16)、锁线器(15)和U型挂钩(14)构件，伺服电机底座连接在池壁支撑架上，伺服电机的输出轴通过联轴器与钢丝绳轱辘和立式轴承座支架连...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春雨，徐佩，王超，汪春辉，叶礼裕，骆婉珍，张承森，朱广元，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23