一种绳驱大幅度摇摆仿真实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种绳驱大幅度摇摆仿真实验装置，包括工作平台、拉绳、绳驱动机构及机架；所述工作平台悬空置于机架内部并与多根拉绳连接；所述机架上固定有定滑轮，每根所述拉绳的另一端穿过一个定滑轮连接一组绳驱动机构；所述绳驱动机构位于机架底部平台上。该装置结构简单，操作简便，实验的稳定性强，实验精度高，实验周期短，且在实验过程中可以实现实时控制。

A Simulated Experimental Device for Wire Drive Large Range Swing

The invention discloses an experimental device for simulating large-scale swing of rope drive, including a working platform, a rope pulling mechanism, a rope driving mechanism and a frame; the working platform is suspended in the frame and connected with a plurality of ropes; a fixed pulley is fixed on the frame, and the other end of each rope is connected with a set of rope driving mechanisms through a fixed pulley; the rope driving mechanism is located at the bottom of the frame. Platform. The device has the advantages of simple structure, simple operation, strong stability, high precision and short experiment period, and can realize real-time control in the experiment process.

【技术实现步骤摘要】
一种绳驱大幅度摇摆仿真实验装置
本专利技术涉及船舶领域，尤其是一种绳驱大幅度摇摆仿真实验装置。
技术介绍
船舶在海上航行过程中必然会受到气流、大风、大浪等诸多外界因素的干扰，从而难免使得船舶做大幅度摇摆运动。这种情况将会影响船舶的正常航行以及船舶内的精密仪器正常工作，从而导致可能突发的各种安全问题。因此，为应对船舶出海时所面临的各种海情，对于船舶的安全检测是至关重要的。传统上采用实船试验的方法，即将具体舰船进行实地航海运行，并在目标的时间内检测其内部的各种精密仪器是否可以正常运作且达到预期的工作要求。这种方法虽然能取得较好的实际结果，但需花费大量的人力与物力，而且试验周期长，试验操作复杂，易受天气等因素的影响。
技术实现思路
本专利技术提供了一种绳驱大幅度摇摆仿真实验装置，可以实现船舶在航海过程中的大幅度摇摆仿真模拟，其仿真度高、实验周期短，同时能够对实验过程实现实时控制。一种绳驱大幅度摇摆仿真实验装置，包括工作平台、拉绳、绳驱动机构及机架；所述工作平台悬空置于机架内部并与多根拉绳连接；所述机架上固定有定滑轮，每根所述拉绳的另一端绕过一个定滑轮连接一组绳驱动机构；所述绳驱动机构位于机架底部平台上，用于控制拉绳的收放。作为上述方案的优选，所述工作平台上下端面各设有四个拉绳连接点，上下端面的拉绳连接点一一对应，所述拉绳连接点对称分布在工作平台端面的边缘，所述机架上设有与拉绳连接点数量相等的定滑轮，每个定滑轮对应一个拉绳连接点。作为上述方案的优选，所述机架是由四根立柱和四根横梁搭建形成的框架结构，每根立柱上设有两个定滑轮并分别位于立柱侧面的上部和下部，所述拉绳绕过与该拉绳连接的拉绳连接点对应的定滑轮并与机架底部平台上对应的绳驱动机构连接。作为上述方案的优选，连接工作平台下端面拉绳连接点的拉绳绕过机架立柱上部的定滑轮再与固定在机架底部平台上对应的绳驱动机构连接；连接工作平台上端面拉绳连接点的拉绳绕过机架立柱下部的定滑轮再与固定在机架底部平台上对应的绳驱动机构连接。作为上述方案的优选，每个所述拉绳连接点处设置有一个活动的圆环吊钩，每条所述拉绳与拉绳连接点处铰接有一连接环，拉绳上与工作平台对应的一端连接有弹性张力补偿器；所述弹性张力补偿器的工作杆与拉绳相连，弹性张力补偿器尾部的拉钩与连接环连接。作为上述方案的优选，所述定滑轮的滑轮支架与滑轮固定杆之间通过角接触球轴承连接。作为上述方案的优选，所述绳驱动机构包括伺服电机、减速箱、卷筒，所述伺服电机的输出轴通过联轴器与减速箱的输入轴连接，所述减速箱的减速轴通过联轴器与卷筒的传动轴连接。本专利技术的有益效果于：1、整个装置结构简单，拆装、操作方便，工作空间大，实验的稳定性强、实验精度高。2、只需在控制系统编辑好轨迹、运动等程序，就可以模拟运动平台在海上的运动状况，系统工作后就可以自动记录整个检测过程运动情况，减少人力，降低成本，还能远距离监测。3、可以实现模拟船舶在工作平台上六个自由度运行，仿真效果强，精度高。4、在拉绳末端增加弹性张力补偿器，可以在气温变化导致拉绳热胀冷缩发生张力变化时，对拉绳张力进行自动补偿，实现更高精度的测量实验。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术绳驱动机构示意图。图3为图1中A处放大图。图4为图2中B处放大图。图5为弹性张力补偿器的平面结构示意图。附图标记如下：1-工作平台、2-拉绳、3-绳驱动机构、4-机架、401-立柱、402-横梁、5-定滑轮、501-定滑轮支架、502-定滑轮固定杆、6-连接环、7-弹性张力补偿器、701-工作杆、702-拉钩、8-角接触球轴承、9-伺服电机、10-减速箱、11-卷筒、12-联轴器、13-拉绳连接点。具体实施方式下面结合附图详细描述本实施例：如图1至图5所示，一种绳驱大幅度摇摆仿真实验装置，包括工作平台1、拉绳2、绳驱动机构3及机架4；所述工作平台1悬空置于机架4内部并与多根拉绳2连接；所述机架4上固定有定滑轮5，每根所述拉绳2的另一端绕过一个定滑轮5连接一组绳驱动机构3；所述绳驱动机构3位于机架4底部平台上，用于控制拉绳2的收放。作为上述方案的优选，所述工作平台1上下端面各设有四个拉绳连接点13，上下端面的拉绳连接点13一一对应，所述拉绳连接点13对称分布在工作平台1端面的边缘，所述机架4上设有与拉绳连接点13数量相等的定滑轮5，每个定滑轮5对应一个拉绳连接点13。作为上述方案的优选，所述机架4是由四根立柱401和四根横梁402搭建形成的框架结构，每根立柱401上设有两个定滑轮5并分别位于立柱401侧面的上部和下部，所述拉绳2绕过与该拉绳2连接的拉绳连接点13对应的定滑轮5并与机架4底部平台上对应的绳驱动机构3连接。作为上述方案的优选，连接工作平台1下端面拉绳连接点13的拉绳2绕过机架立柱401上部的定滑轮5再与固定在机架4底部平台上对应的绳驱动机构3连接；连接工作平台1上端面拉绳连接点13的拉绳2绕过机架立柱401下部的定滑轮5再与固定在机架4底部平台上对应的绳驱动机构3连接。作为上述方案的优选，每个所述拉绳连接点13处设置有一个活动的圆环吊钩6，每条所述拉绳2与拉绳连接点13处铰接有一连接环6，拉绳2上与工作平台1对应的一端连接有弹性张力补偿器7；所述弹性张力补偿器7的工作杆701与拉绳2相连，弹性张力补偿器7尾部的拉钩702与连接环6连接。增加弹性张力补偿器解决了拉绳只能承受拉力，不能承受压力的问题。作为上述方案的优选，所述定滑轮5的滑轮支架501与滑轮固定杆502之间通过角接触球轴承8连接，使滑轮支架501能沿着滑轮固定杆502轴向方向自由转动，这样可保证定滑轮5两个自由度稳定转动，而且可以减小拉绳2在实验过程中所受的摩擦阻力，提高实验精度和稳定性。作为上述方案的优选，所述绳驱动机构3包括伺服电机9、减速箱10、卷筒11，所述伺服电机9的输出轴通过联轴器12与减速箱10的输入轴连接，所述减速箱10的减速轴通过联轴器12与卷筒11的传动轴连接。本专利技术的工作原理如下：在本实施例中通过上位机控制伺服电机工作，上位机中写入实验所需的路径程序(即：拉绳的收放时间、收放长度，通过控制伺服电机输出轴的正反转实现，为现有技术)，输入控制命令后即可独立控制每台伺服电机9运转，并通过联轴器12与减速箱10稳定转速，再传递至卷筒11，即可控制所有拉绳2的出绳与收绳，拉绳2绕过定滑轮5并共同控制工作平台1在机架4内的六个自由度(三个平动和三个转动)运动。在工作平台4上安装所要进行检测的船舶精密仪器后，即可实现目标船舶在航海过程中其内部精密仪器的大幅度摇摆仿真实验。在本实施例中，还配置有用于控制伺服电机的开关、用于显示系统动态参数的下位机等部件，均采用现有技术即可。需要说明的是：1、在本实施例中，采用交叉连接的方式，使工作平台下端面拉绳绕过立柱上部定滑轮，工作平台上端面拉绳绕过立柱下部定滑轮，能够有效增大工作平台在六个自由度的工作空间和运动幅度，提高仪器设备在不同风浪等级情况下的模拟效果。2、在拉绳末端增加弹性张力补偿器可以在气温变化导致拉绳热胀冷缩发生张力变化时，对拉绳张力进行自动补偿，实现更高精度的测量实验。3、本实施例中，伺服电机采用的型号为180ST-M19015；减速箱采用的型号为ZQH35。以上仅为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绳驱大幅度摇摆仿真实验装置，其特征在于：包括工作平台、拉绳、绳驱动机构及机架；所述工作平台悬空置于机架内部并与多根拉绳连接；所述机架上固定有定滑轮，每根拉绳的另一端绕过一个定滑轮连接一组绳驱动机构；所述绳驱动机构位于机架底部平台上，用于控制拉绳的收放。

【技术特征摘要】
1.一种绳驱大幅度摇摆仿真实验装置，其特征在于：包括工作平台、拉绳、绳驱动机构及机架；所述工作平台悬空置于机架内部并与多根拉绳连接；所述机架上固定有定滑轮，每根拉绳的另一端绕过一个定滑轮连接一组绳驱动机构；所述绳驱动机构位于机架底部平台上，用于控制拉绳的收放。2.根据权利要求1所述的一种绳驱大幅度摇摆仿真实验装置，其特征在于：所述工作平台上下端面各设有四个拉绳连接点，上下端面的拉绳连接点一一对应，所述拉绳连接点对称分布在工作平台端面的边缘，所述机架上设有与拉绳连接点数量相等的定滑轮，每个定滑轮对应一个拉绳连接点。3.根据权利要求2所述的一种绳驱大幅度摇摆仿真实验装置，其特征在于：所述机架是由四根立柱和四根横梁搭建形成的框架结构，每根立柱上设有两个定滑轮并分别位于立柱侧面的上部和下部，所述拉绳绕过与该拉绳连接的拉绳连接点对应的定滑轮并与机架底部平台上对应的绳驱动机构连接。4.根据权利要求3所述的一种绳...

【专利技术属性】
技术研发人员：张尚盈，陶冶，
申请(专利权)人：武汉誉琼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42