[發明專利]一種擺臂式船舵/翼舵傳動仿真裝置

有效

• 申請號: 201510608145.4
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN105185218B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 傅薈璇;劉文帥;雷明珠;姚震;古國良;陳美遠;何超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種舵仿真裝置，尤其涉及一種擺臂式船舵/翼舵傳動仿真裝置。

背景技術

船舶運動控制一直是國家性重點課題。船舶運動控制仿真系統可分三類，即單機仿真、雙機仿真和物理仿真。物理仿真則是利用船舶模型代替實船進行船舶運動的各種控制實驗，比如橫搖控制、自動操舵儀等對船舶姿態信息的影響。船舶運動半物理仿真系統采用實物與數學模型相結合的仿真方式，可以大大節省人力物力是時間、且真實地復現船舶運動姿態。

傳動裝置通常有導桿式、滑槽式、鉸鏈式和擺桿式等多種形式，且傳統的仿真裝置體積大，不宜觀察舵/翼舵的運動特性，本發明體積小且可以復現船舶運動時船上舵/翼舵的實時運動特性，方便進一步學習與研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一個精確仿真船舶航行時船舵和翼舵運行狀況的擺臂式船舵/翼舵傳動仿真裝置。

本發明的目的是這樣實現的：包括主舵和翼舵，還包括通過舵電機固定板安裝在船模上的舵直線步進電機、通過舵電機轉接頭與舵直線步進電機的輸出軸連接的舵聯結桿、與舵聯結桿端部鉸接的L型舵轉壁、與舵轉壁端部鉸接的舵擺臂和安裝在舵擺臂端部的主舵軸，所述主舵安裝在主舵軸上，所述舵聯結桿的中間位置固定安裝有翼舵電機固定板，翼舵電機固定板上安裝有翼舵直線步進電機，翼舵直線步進電機的輸出軸通過翼舵轉接頭與翼舵聯結桿連接，翼舵連接桿的端部鉸接有L型翼舵轉壁，L型翼舵轉壁的端部鉸接有翼舵擺臂，翼舵擺臂的端部與套在主舵軸上的中間件固定連接，所述中間件上設置有聯動擺臂，所述翼舵通過翼舵軸安裝在主舵的端部，所述翼舵軸上還安裝有從動擺臂，從動擺臂的端部設置有凹槽，所述聯動擺臂的端部設置有與凹槽配合的柱體，從動擺臂與聯動擺臂通過凹槽和柱體的形配合實現連接，所述中間件外部還設置有固定座，所述固定座安裝在船艉。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明使用聯接桿、連桿桿體、轉臂和擺臂實現直線運動到旋轉運動的轉化繼而實現舵的往復運動，此外可以根據船體內部結構合理調整聯接桿等部件的長度和寬度避免結構沖撞，提高運動的靈活性；本發明采用步進電機即保證控制精度又大大降低了經費。能實現舵、翼舵的單獨控制，此外本發明結構簡單、易于實現、體積小，可裝于70cm的船模之內，可作為試驗裝置批量生產向研究學習者演示船舶運動時的船舵/翼舵的運動特性。本發明采用轉臂、連桿板和擺臂的結構使舵直線步進電機和翼舵直線步進電機處于船模的中心線位置，這樣不會引起船模橫傾，結構更加穩定。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖一(主視方向)；

圖2是本發明的結構示意圖二(側視方向)；

圖3是圖1中B部分具體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

結合圖1至圖3，本發明包括舵電機固定板1、舵直線步進電機2、舵電機轉接頭3、舵聯結桿4、翼舵電機固定板5、翼舵直線步進電機6、翼舵電機轉接頭7、翼舵聯結桿8、舵轉臂9、翼舵轉臂10、轉臂支撐柱11、舵連桿板12、翼舵連桿板13、舵擺臂14、翼舵擺臂15、主舵軸16、聯動擺臂17、從動擺臂18、主舵19、翼舵20、翼舵軸21、固定座22。

舵直線步進電機2和翼舵直線步進電機6分別固定安裝在舵電機固定板1和翼舵電機固定板5上，舵電機固定板1安裝在船模上，翼舵電機固定板通過螺絲固定安裝在舵聯結桿4上，實現同步運動。舵直線步進電機2和翼舵直線步進電機6的電機軸分別通過舵電機轉接頭3和翼舵電機轉接頭7與舵聯結桿4和翼舵聯結桿8固定連接，舵聯結桿4和翼舵聯結桿8分別與固定在轉臂支撐柱11上的舵轉臂9和翼舵轉臂10連鉸接，舵轉臂9和翼舵轉臂10通過舵連桿板12、翼舵連桿板13鉸接舵擺臂14、翼舵擺臂15。舵擺臂14與主舵軸16固定連接，主舵19與主舵軸16固定連接。主舵軸16外圓滑套有聯動擺臂17，聯動擺臂17外圓滑套有固定座22，聯動擺臂與主舵軸運動非同步，固定座22與聯動擺臂17運動也非同步，聯動擺臂17上端與翼舵擺臂15固定連接，聯動擺臂17另一端與從動擺臂18相鉸接，從動擺臂18與翼舵軸21固定連接。