[發(fā)明專(zhuān)利]T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410405382.6
• 申請(qǐng)日: 2014-08-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104132758A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝清程;胡舉喜;楊文凱;史俊武;王國(guó)亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0四研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01L3/18
• 分類(lèi)號(hào): G01L3/18
• 代理公司: 上海申匯專(zhuān)利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模擬調(diào)距槳在流體中調(diào)距過(guò)程受力狀態(tài)變化的裝置，尤其是一種能模擬調(diào)距槳在調(diào)距過(guò)程中的轉(zhuǎn)葉扭矩，從而可以考核調(diào)距槳調(diào)距機(jī)構(gòu)、調(diào)距電液系統(tǒng)的調(diào)距能力及系統(tǒng)可靠性的考核裝置。

背景技術(shù)

調(diào)距、穩(wěn)距（保持螺距）是調(diào)距槳裝置設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)解決的技術(shù)問(wèn)題，在各工況下，槳轂調(diào)距機(jī)構(gòu)都必須有足夠的強(qiáng)度，而電液系統(tǒng)需在各種負(fù)荷工況下提供足夠的驅(qū)動(dòng)力及控制精度來(lái)調(diào)距或穩(wěn)距，對(duì)于新研制的重要調(diào)距槳裝置，需要進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。水中全尺寸模擬試驗(yàn)所得結(jié)果真實(shí)、準(zhǔn)確、有效，但是試驗(yàn)費(fèi)用高、試驗(yàn)周期長(zhǎng)并且對(duì)水體深度、流速等要求很高。動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)，采用離心加載裝置代替槳葉，利用加載裝置在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離心力矩模擬槳葉調(diào)距過(guò)程所受的轉(zhuǎn)葉力矩，其試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、試驗(yàn)周期和試驗(yàn)的難度都遠(yuǎn)小于水中全尺寸模擬試驗(yàn)。

將加載裝置安裝到槳轂上，轉(zhuǎn)軸在工作轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，利用加載裝置產(chǎn)生的離心力矩模擬槳轂水中調(diào)距所受的轉(zhuǎn)葉扭矩。在機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)距時(shí)，加載裝置產(chǎn)生的各種載荷會(huì)隨著曲柄銷(xiāo)角度的不同而發(fā)生變化，保證加載裝置產(chǎn)生的轉(zhuǎn)葉扭矩與實(shí)船槳葉所受轉(zhuǎn)葉扭矩基本一致，就可以達(dá)到考核調(diào)距槳裝置槳轂的調(diào)距機(jī)構(gòu)，及負(fù)載下調(diào)距電控液壓系統(tǒng)的目的。到目前為止，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有滿(mǎn)足上述設(shè)計(jì)要求的加載裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置，使其在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)可以模擬實(shí)際槳葉在水中所受的轉(zhuǎn)葉力矩，就可以達(dá)到考核調(diào)距槳裝置的槳轂的調(diào)距機(jī)構(gòu)，以及負(fù)載下調(diào)距電液系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置，具有一個(gè)與槳轂的法蘭連接的立柱，其特點(diǎn)是：立柱一側(cè)設(shè)置主側(cè)臂和主重錘，另一側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)側(cè)臂，當(dāng)所述裝置繞槳轂的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的離心力矩平移到法蘭上表面中心，得到轉(zhuǎn)葉扭矩。?

所述裝置的尺寸大小可調(diào)，用于產(chǎn)生模擬槳轂調(diào)距過(guò)程中及穩(wěn)距狀態(tài)下的轉(zhuǎn)葉扭矩與槳葉實(shí)際轉(zhuǎn)葉力矩一致。?

所述裝置的可調(diào)尺寸包括立柱的長(zhǎng)、高、主側(cè)臂長(zhǎng)、高、主重錘和調(diào)節(jié)側(cè)臂的長(zhǎng)、高、寬。

本發(fā)明的有益效果：

1．本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置，可以模擬調(diào)距過(guò)程中及穩(wěn)距狀態(tài)下槳轂機(jī)構(gòu)所受到的轉(zhuǎn)葉扭矩。

2．該T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置在設(shè)計(jì)工況的螺距下時(shí)，還可以近似模擬槳轂的受力。

附圖說(shuō)明

圖1是T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置參數(shù)化模型示意圖；

圖2是T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置立體示意圖；

圖3是含T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置的槳轂部件立體示意圖；

圖4是本發(fā)明的加載裝置與槳葉實(shí)際轉(zhuǎn)葉扭矩的對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)構(gòu)附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1，2，3所示，一種T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置，立柱4上一邊設(shè)有主側(cè)臂1和主重錘2，另一邊設(shè)有調(diào)節(jié)側(cè)臂4。加載裝置繞轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的離心力矩平移到法蘭上表面中心就可以得到轉(zhuǎn)葉扭矩。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)該裝置的尺寸，可以產(chǎn)生模擬槳轂調(diào)距過(guò)程中及穩(wěn)距狀態(tài)下的轉(zhuǎn)葉扭矩與槳葉實(shí)際轉(zhuǎn)葉力矩一致。該裝置的可調(diào)尺寸包括立柱的長(zhǎng)x（3）、高x（10），主側(cè)臂的長(zhǎng)x（1）、高x（2），主重錘的長(zhǎng)x（6）、高x（5）、寬x（4），調(diào)節(jié)側(cè)臂的長(zhǎng)x（7）、高x（8）、寬x（9）。

一種T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置和具體設(shè)計(jì)方法：

第一步，建立T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置設(shè)計(jì)模型

第二步，求解設(shè)計(jì)模型

利用MATLAB優(yōu)化工具箱，求解第一步建立的設(shè)計(jì)模型，得到相應(yīng)的設(shè)計(jì)變量取值，即可得到滿(mǎn)足要求的設(shè)計(jì)方案。

若設(shè)計(jì)的載荷工況為：

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對(duì)于加載裝置需要產(chǎn)生的轉(zhuǎn)葉扭矩如圖4中虛線所示。

利用本專(zhuān)利提出的設(shè)計(jì)方法可以得到設(shè)計(jì)變量為：

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在該設(shè)計(jì)方案下，設(shè)計(jì)示意圖如所示，設(shè)計(jì)出的T型動(dòng)態(tài)加載轉(zhuǎn)葉扭矩考核裝置產(chǎn)生的扭矩為：

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表?1?期望值與設(shè)計(jì)值得比較

圖4給出了加載裝置產(chǎn)生的轉(zhuǎn)葉扭矩與槳葉實(shí)際轉(zhuǎn)葉扭矩的對(duì)比，可以看出設(shè)計(jì)的加載裝置很好地滿(mǎn)足了調(diào)距過(guò)程中對(duì)轉(zhuǎn)葉扭矩的要求。