[發明專利]一種用于研究波浪滑翔機性能的小阻力小車

在審

• 申請號: 201910048783.3
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109572929A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 田新亮;李家煒;王鵬;張芳園;潘雨婷;劉浩學;李欣;吳夏
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B63B9/00
• 分類號: B63B9/00;G01M99/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種用于研究波浪滑翔機性能的小阻力小車，涉及船舶與海洋工程領域，包括導軌、拖車載體、鋁板、垂蕩激勵控制設備；導軌設置于水槽側壁上方；拖車載體包括拖車框架、車輪架、車輪，導軌位于拖車載體兩側的下方；鋁板位于拖車載體的上方，垂蕩激勵控制設備包括伺服電機、減速機、繞線輪、伺服電機控制器，垂蕩激勵控制設備位于鋁板上方。本發明通過對現有技術的改進，在充分實現現有功能基礎上，采用導軌與水槽的配合設計，大大解決了現有設備由于水槽壁面的影響所造成的試驗精確度不高的問題，同時采取導軌凸起與車輪的配合設計，給予小車橫向定位，簡化結構，對降低小車運行阻力也有一定的作用。

技術領域

本發明涉及船舶與海洋工程領域，尤其涉及一種用于研究波浪滑翔機性能的小阻力小車。

背景技術

現階段船舶與海洋工程結構水動力性能試驗主要依靠水池和水槽進行，可以滿足大多數傳統船舶與海洋工程設施及結構的水動力、噪聲等試驗要求，但對一些新型的海洋航行器，不能完全模擬實際狀況。波浪滑翔機由水面母船與水下滑翔機組成，直接利用整機在水槽中進行實驗難以模擬實際情況下兩部分的相互作用。而且，限于水槽造波與海洋航行波浪的不同，需要垂蕩激勵設備來單獨給水下滑翔機提供垂蕩作用。

實驗用水槽側壁大多采用單個單元長度1.2米左右的鋼架組合搭建成為較長的水槽，各單元連接處水槽壁面上端存在不連續、高度突然提升的情況。目前申請號為201810563823.3、名稱為“一種用于研究波浪滑翔機運動性能的垂蕩激勵試驗設備”的中國專利，采用四個導正輪、四個車輪的設計，由于尺寸公差以及水槽寬度尺寸不能嚴格保持恒定，導正輪有時會與水槽內壁面有較大擠壓，摩擦力較大。同時，由于水槽上壁面不連續，車輪在水槽單元連接處受到較大阻力。以上兩種無規律阻力會對用垂蕩激勵設備測試波浪滑翔機的性能的試驗精確性造成不利影響。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種用于研究波浪滑翔機性能的小阻力小車，可以減小現有波浪滑翔機垂蕩激勵設備的運行阻力及重量，避免運行過程中因軌道不平造成的剛性沖擊；同時仍然可以完成現有垂蕩激勵設備的功能，即消除因水槽尺度問題而由波浪產生的對水下部分的波浪作用，在水槽不進行造波的情況下單獨完成波浪滑翔機水下部分的水動力試驗的小阻力小車。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是現有的用于研究波浪滑翔機運動性能的垂蕩激勵試驗設備，由于水槽壁面的影響，造成了設備運行阻力大，運行不平穩，導致用垂蕩激勵設備測試波浪滑翔機的性能的試驗精確度不高。

為實現上述目的，本發明提供了一種用于研究波浪滑翔機性能的小阻力小車，包括導軌、拖車載體、鋁板、垂蕩激勵控制設備；所述導軌設置于水槽側壁上方；所述拖車載體包括拖車框架、車輪架、車輪，所述導軌位于所述拖車載體兩側的下方，所述車輪架位于所述拖車框架兩側的下方，所述車輪上部嵌入并與所述車輪架連接；所述鋁板位于所述拖車載體的上方，所述垂蕩激勵控制設備包括伺服電機、減速機、繞線輪、伺服電機控制器，所述垂蕩激勵控制設備位于所述鋁板上方，所述伺服電機的信號輸入端與所述伺服電機控制器的信號輸出端連接，所述伺服電機位于所述減速機的一側，所述繞線輪設置于軸上，所述軸兩端設置有軸承座，所述軸承座設置于所述鋁板上，所述繞線輪位于所述減速機的另一側。

進一步地，所述導軌下部設置有凹槽，所述凹槽的橫向尺寸等于所述水槽側壁的厚度，所述導軌的橫向尺寸不小于所述水槽側壁的厚度。

進一步地，所述導軌材質為鋁合金，所述導軌設置為一體成型。

進一步地，所述導軌平面上部設置有導軌凸起，所述導軌凸起為縱向半圓柱體。

進一步地，所述導軌凸起的寬度不小于所述車輪的橫向尺寸。

進一步地，所述車輪輪面為內凹的半圓柱體，材質為銅鋁合金。

進一步地，所述拖車框架的長度與兩側所述水槽側壁的距離相同。