船模波浪中稳性试验装置中的水动力性能测量机构，包括可滑动地支撑在拖车测桥上的基座，支撑架穿过基座且与基座固接，支撑架上端的滑轮上绕有钢丝绳，钢丝绳一端连接配重，另一端连接升沉杆，升沉杆穿过基座并可上下滑动；升沉杆与拉线式位移传感器的中拉线伸出端固接；升沉杆底端依次装有三分力传感器、支撑座，支撑座的两侧壁上设有纵摇轴，纵摇轴与横摇轴形成十字型轴，横摇轴架设在支撑座两侧的固定座上，纵摇轴与横摇轴均连接有旋转电位器，横摇轴另一端依次连接有横摇力矩传感器及横摇锁紧装置。本发明专利技术能实现船模纵向力、横向力、艏摇力矩、纵摇位移、垂荡位移的测量，通过横摇运动的锁紧或释放，还可以实现艏摇力矩或者横摇位移的测量。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】船模波浪中稳性试验装置中的水动力性能测量机构，包括可滑动地支撑在拖车测桥上的基座，支撑架穿过基座且与基座固接，支撑架上端的滑轮上绕有钢丝绳，钢丝绳一端连接配重，另一端连接升沉杆，升沉杆穿过基座并可上下滑动；升沉杆与拉线式位移传感器的中拉线伸出端固接；升沉杆底端依次装有三分力传感器、支撑座，支撑座的两侧壁上设有纵摇轴，纵摇轴与横摇轴形成十字型轴，横摇轴架设在支撑座两侧的固定座上，纵摇轴与横摇轴均连接有旋转电位器，横摇轴另一端依次连接有横摇力矩传感器及横摇锁紧装置。本专利技术能实现船模纵向力、横向力、艏摇力矩、纵摇位移、垂荡位移的测量，通过横摇运动的锁紧或释放，还可以实现艏摇力矩或者横摇位移的测量。【专利说明】船模波浪中稳性试验装置中的水动力性能测量机构
本专利技术涉及水动力性能测试
，具体涉及用于船舶波浪中稳性研究的船模 试验中的水动力性能测量机构，尤其涉及船模波浪中纵向力、横向力、艏摇力矩、纵摇位移、 垂荡位移、横摇力矩或横摇位移的测量机构。
技术介绍
船舶稳性，是指船舶受外力作用偏离其正浮平衡位置而倾斜，当外力消失后能恢 复到原平衡位置的能力，具有这种能力的船是稳定的，否则是不稳定的或随遇平衡，船舶稳 性是船舶最重要的性能之一，是船舶安全航行的基本保障。模型试验是船舶完整稳性研究 的主要方法。现有的船模波浪中稳性试验属于二维测量，即仅能测量纵向力、纵摇位移及 垂荡位移，且仅适合于在迎浪波浪中的快速性适航试验，然而，在波浪中进行稳性力臂的测 量，除了必须考虑耐波性模型试验中船模航行和波浪的模拟，更加重要的是船模运动姿态 的模拟和力矩的准确测量，除了需要船模带艏摇角运动，还需要船模能在垂向及纵摇方向 是自由运动的，同时能还要进行变横倾水动力试验，以便能够测量船舶稳性研究中的涉及 横向力、横向力、艏摇力矩及横摇力矩的测量，同时还能够侧廊纵摇位移、垂荡位移甚至横 摇位移，目前还没有这种船模波浪中稳性试验的测量装置。
技术实现思路
本 申请人:针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种船模波浪中稳性试验装 置中的水动力性能测量机构，其能够实现船模纵向力、横向力、艏摇力矩、纵摇位移、垂荡位 移及横摇位移的测量，也能够实现定横倾角下的纵向力、横向力、艏摇力矩、纵摇位移、垂荡 位移及横摇力矩的测量。 本专利技术的技术方案如下： 船模波浪中稳性试验装置中的水动力性能测量机构，包括横跨并可滑动地支撑在拖车 测桥上的基座，支撑架穿过基座且与基座固接，基座上端固设有安装座一，安装座一通过轴 承装置装有滑轮，滑轮上横向绕有钢丝绳，钢丝绳的一端连接配重杆，钢丝绳的另一端连接 升沉杆，升沉杆与配重杆位于支撑架的两侧，升沉杆穿过基座并可上下滑动，配重杆套设在 导向座内，导向座与支撑架固接，配重杆的下端固设有托盘，托盘用于放置配重；基座上固 装有拉线式位移传感器，拉线式位移传感器的拉线伸出端固定在升沉杆上，且所述拉线为 垂向布置；升沉杆的底端装有三分力传感器，三分力传感器下方固接有支撑座，支撑座的两 侧壁上通过轴承装置架设有纵摇轴，纵摇轴一端与旋转电位器一连接；纵摇轴与横摇轴垂 直设置形成十字型轴，横摇轴的两端通过轴承装置架设在支撑座两侧的固定座上，横摇轴 一端与旋转电位器二连接，横摇轴另一端依次连接有横摇力矩传感器、横摇定位座及横摇 分度锁紧盘，横摇定位座及固定座均固定支撑在连接板上，连接板与船模连接；支撑架上设 有升沉杆的升沉运动的导向机构。 其进一步技术方案为： 所述支撑座呈U型结构，U型支撑座的两侧壁上通过轴承装置架设有纵摇轴，横摇轴的 两端通过轴承装置架设在U型支撑座U型开口两侧的固定座上。 所述导向机构包括设在支撑架上的坚向直线导轨副，升沉杆与坚向直线导轨副中 的滑块固接。 所述三分力传感器为组合式传感器结构，包括相互独立的由上至下依次布置的纵 向力传感器、艏摇力矩传感器及横向力传感器，三个独立的传感器之间通过连接法兰连接， 纵向力传感器与升沉杆固接，横向力传感器与U形支撑座固接。 所述纵摇轴与旋转电位器一的伸出轴通过联轴器一连接，横摇轴与旋转电位器二 的伸出轴通过联轴器二连接。 所述坚向直线导轨副采用四方向等载荷滚动直线导轨副。 本专利技术的技术效果： 本专利技术所述测量机构中船模在垂向及纵摇方向是自由运动的，同时还能进行变横倾水 动力试验，通过多分力测力传感器的设置，能够准确获取波浪中作用在船模上的纵向力、横 向力、艏摇力矩三种水动力性能，通过纵摇轴以及旋转电位器的设置，可以测量纵倾角，通 过拉链式位移传感器的设置，可以测量除按摩的升沉位移；本专利技术设置横摇定位座及横摇 分度锁紧盘，且二者之间可以锁紧或松开，从而使横摇方向上的运动受约束或者不受约束， 由此在横摇运动受约束时，可以进行定横倾角水动力试验，除了能够测量作用在船模上的 纵向力、横向力、艏摇力矩以及船模的升沉位移和纵倾角，还可以通过横摇力矩传感器测量 作用在船模上的横摇力矩，在横摇运动不受约束时，除了能够测量作用在船模上的纵向力、 横向力、艏摇力矩以及船模的升沉位移和纵倾角，还可以通过横摇轴以及旋转电位器的设 置测量船模的横倾角。多种水动力性能的测量为船模波浪中稳性力臂的测量提供了更为完 善的侧丽江基础，进而为船舶纯稳性研究提供了更为完善的基础保障。 本专利技术在进行水动力性能的测量过程中采用了随动式重量平衡结构，克服了升沉 杆、三分力传感器、U型支撑座等测量部件的自身重量对升沉位移测量产生的影响，且配重 的位移采用了导向座导向，试验过程中不会随拖车高速运动而晃动，从而提高了测量的稳 定性；试验过程中，升沉杆的垂向运动由支撑架上的四方向等载荷滚动直线导轨副进行导 向，其承载能力大、导向精度高，可以防止试验时在拖车加速和制动段由于加速度/减速度 而产生的大负载对测量设备及被测模型造成损坏。 本专利技术采用纵向力传感器、艏摇力矩传感器及横向力传感器三个独立的传感器之 间组合形成三分力传感器，所述三个独立的传感器均采用应变式传感器，这种组合式结构 的传感器不仅过载能力大，且抗干扰能力强、测量精度高。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的结构示意图。 图2为本专利技术的侧视结构示意图，图中局部剖视。 图3为本专利技术三分力传感器下端的部分结构示意图。 图4为图3的侧视图。 图5为本专利技术所述三分力传感器的结构示意图。 其中：1、基座；2、支撑架；3、安装座一；4、滑轮；5、钢丝绳；6、配重杆；7、升沉杆； 8、导向座；9、托盘；10、配重；11、拉线式位移传感器；12、三分力传感器；121、纵向力传感 器；122、艏摇力矩传感器；123、横向力传感器；13、支撑座；14、纵摇轴；15、旋转电位器一； 16、横摇轴；17、固定座；18、旋转电位器二；19、横摇力矩传感器；20、横摇定位座；21、横摇 分度锁紧盘；22、连接板；23、坚向直线导轨副；24、滑块；25、联轴器一；26、联轴器二；27、 拖车测桥；28、锁紧爪；29、耳座；30、安装座二；31、安装座三；32、连接插销。 【具体实施方式】 下面结合附图，说明本专利技术的【具体实施方式】。 见图1、图2本文档来自技高网...
【技术保护点】
船模波浪中稳性试验装置中的水动力性能测量机构，包括横跨并可滑动地支撑在拖车测桥（27）上的基座（1），其特征在于：支撑架（2）穿过基座（1）且与基座（1）固接，基座（1）上端固设有安装座一（3），安装座一（3）通过轴承装置装有滑轮（4），滑轮（4）上横向绕有钢丝绳（5），钢丝绳（5）的一端连接配重杆（6），钢丝绳（5）的另一端连接升沉杆（7），升沉杆（7）与配重杆（6）位于支撑架（2）的两侧，升沉杆（7）穿过基座（1）并可上下滑动，配重杆（6）套设在导向座（8）内，导向座（8）与支撑架（2）固接，配重杆（6）的下端固设有托盘（9），托盘（9）用于放置配重（10）；基座（1）上固装有拉线式位移传感器（11），拉线式位移传感器（11）的拉线伸出端固定在升沉杆（7）上，且所述拉线为垂向布置；升沉杆（7）的底端装有三分力传感器（12），三分力传感器（12）下方固接有支撑座（13），支撑座（13）的两侧壁上通过轴承装置架设有纵摇轴（14），纵摇轴（14）一端与旋转电位器一（15）连接；纵摇轴（14）与横摇轴（16）垂直设置形成十字型轴，横摇轴（16）的两端通过轴承装置架设在支撑座（13）两侧的固定座（17）上，横摇轴（16）一端与旋转电位器二（18）连接，横摇轴（16）另一端依次连接有横摇力矩传感器（19）、横摇定位座（20）及横摇分度锁紧盘（21），横摇定位座（20）及固定座（17）均固定支撑在连接板（22）上，连接板（22）与船模连接；支撑架（2）上设有升沉杆（7）的升沉运动的导向机构。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建良，兰波，鲁江，顾民，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七○二研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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