[發(fā)明專利]一種水池船模在波浪中的拖曳裝置及其試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910596930.0
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110207950B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪陽;毛鎮(zhèn)界;倪文勝;胡科;紀(jì)飛;朱建良;劉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶科學(xué)研究中心（中國船舶重工集團(tuán)公司第七0二研究所）
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

1.一種水池船模在波浪中的拖曳裝置，包括拖車，其上設(shè)有拖車橫梁（1），其特征在于：所述拖車橫梁（1）下部的水面（7）上放置有船模（2），所述拖車橫梁（1）上固裝有夾持機構(gòu)（3），位于夾持機構(gòu)（3）下方的船模（2）上固裝有夾板機構(gòu)（4），所述夾持機構(gòu)（3）在氣缸（304）作用下對夾板機構(gòu)（4）進(jìn)行夾緊和松開動作；拖車橫梁（1）與船模（2）共同安裝有試航儀（5）和導(dǎo)航機構(gòu)（6），所述試航儀（5）安裝于船模（2）的重心位置；所述船模（2）通過夾持機構(gòu)（3）夾緊夾板機構(gòu)（4）的摩擦力實現(xiàn)隨著拖車啟動加速或停車減速，在夾持機構(gòu)（3）松開夾板機構(gòu)（4）后，船模（2）則在試航儀（5）的主桿（504）的拖曳下運動，并由導(dǎo)航機構(gòu)（6）限制運動方向；

所述夾板機構(gòu)（4）的結(jié)構(gòu)為：包括與船模（2）固接的安裝座一（405），安裝座一（405）上對稱安裝有豎向的滑槽（401），兩個滑槽（401）之間共同安裝有夾持板（402），所述夾持板（402）上部與兩個滑槽（401）頂部分別安裝有上彈簧（403），夾持板（402）下部與安裝座一（405）之間安裝有對稱的下彈簧（404），所述上彈簧（403）與下彈簧（404）均位于滑槽（401）內(nèi)并沿其長度方向布置；

所述導(dǎo)航機構(gòu)（6）的結(jié)構(gòu)為：包括與拖車橫梁（1）固裝的固定座三（604），固定座三（604）頂部的兩端分別安裝有軸支座（603），兩個軸支座（603）之間水平安裝有導(dǎo)軌二（602），導(dǎo)軌二（602）上安裝有沿其滑動的滑動座二（601），貫穿滑動座二（601）豎直安裝有導(dǎo)航桿（605），所述導(dǎo)航桿（605）的底端通過鉸支座（606）連接有安裝座三（607），所述安裝座三（607）通過緊固件與船模（2）固裝。

2.如權(quán)利要求1所述的一種水池船模在波浪中的拖曳裝置，其特征在于：所述夾持機構(gòu)（3）的結(jié)構(gòu)為：包括與拖車橫梁（1）固裝的固定座一（301），固定座一（301）上安裝有支撐板（302），支撐板（302）上通過氣缸連桿機構(gòu)安裝有雙夾持鋼板（303）；所述雙夾持鋼板（303）為兩塊對稱的鋼板，雙夾持鋼板（303）的兩塊鋼板在氣缸連桿機構(gòu)驅(qū)動下合攏夾緊夾板機構(gòu)（4）或張開釋放。

3.如權(quán)利要求2所述的一種水池船模在波浪中的拖曳裝置，其特征在于：所述氣缸連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為：包括安裝于支撐板（302）上的氣缸（304），氣缸（304）輸出端對稱鉸接有第一連桿（305），單根第一連桿（305）端部鉸接有第二連桿（306），第二連桿（306）端部與雙夾持鋼板（303）鉸接；所述第二連桿（306）中部與支撐板（302）鉸接；位于第二連桿（306）外側(cè)的支撐板（302）與雙夾持鋼板（303）之間還鉸接有第三連桿（307）。

4.如權(quán)利要求3所述的一種水池船模在波浪中的拖曳裝置，其特征在于：試航儀（5）的結(jié)構(gòu)為：包括水平布置的導(dǎo)軌一（501），導(dǎo)軌一（501）兩端分別通過固定座二（502）固裝于拖車橫梁（1），導(dǎo)軌一（501）上安裝有沿其長度方向運動的滑動座一（505），滑動座一（505）與兩個固定座二（502）之間分別安裝有彈簧（503），貫穿滑動座一（505）豎直安裝有主桿（504），所述主桿（504）底部依次安裝有阻力傳感器（509）、角度傳感器一（510）和角度傳感器二（511），并在底部端頭連接有安裝座二（512），所述安裝座二（512）固裝于船模（2）上；所述主桿（504）側(cè)邊還安裝有位移傳感器（508）。

5.如權(quán)利要求4所述的一種水池船模在波浪中的拖曳裝置，其特征在于：還包括定滑輪（506），所述定滑輪（506）上跨裝有線纜，線纜一端安裝有砝碼（507），另一端穿過定滑輪（506）并連接至滑動座一（505）。

6.如權(quán)利要求1所述的一種水池船模在波浪中的拖曳裝置，其特征在于：所述導(dǎo)航機構(gòu)（6）通過導(dǎo)軌二（602）與鉸支座（606）的安裝，約束船模（2）的橫向位移，并且釋放了縱搖、橫搖、垂蕩和縱蕩四個自由度。

7.一種利用權(quán)利要求5所述的水池船模在波浪中的拖曳裝置的試驗方法，其特征在于：包括如下步驟：

第一步：準(zhǔn)備工作，預(yù)置砝碼（507），數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集零點數(shù)據(jù)，雙夾持鋼板（303）在氣缸連桿機構(gòu)驅(qū)動下夾緊夾持板（402），造波機開始造波；

第二步：啟動加速，待船模（2）附近的入射波穩(wěn)定后，拖車開始運行，固裝于拖車橫梁（1）上的夾持機構(gòu)（3）隨拖車運行，進(jìn)而通過雙夾持鋼板（303）與夾持板（402）之間的夾緊摩擦力，帶動船模（2）隨拖車一起運行；

第三步：開始試驗，待拖車達(dá)到預(yù)定航速，雙夾持鋼板（303）張開并釋放夾持板（402），滑動座一（505）在慣性作用下沿導(dǎo)軌一（501）滑動，通過線纜拽動砝碼（507），并作用于兩側(cè)的彈簧（503），主桿（504）相對于滑動座一（505）滑動并傾斜；待由彈簧（503）、滑動座一（505）、定滑輪（506）和砝碼（507）組成的彈簧系統(tǒng)恢復(fù)平衡狀態(tài)后，即船模（2）僅依靠主桿（504）的拖曳而運行，通過阻力傳感器（509）、位移傳感器（508）、角度傳感器一（510）及角度傳感器二（511）采集船模（2）于該狀態(tài)下在波浪中受到的阻力、垂蕩、縱搖運動響應(yīng)和橫搖運動響應(yīng)的物理量；

第四步：減速停止，數(shù)據(jù)采集完成后，將雙夾持鋼板（303）夾緊夾持板（402），拖車開始制動減速，依靠雙夾持鋼板（303）與夾持板（402）之間的夾緊摩擦力，使得船模（2）隨拖車一起減速運行，直至停止；

第五步：返程，待第四步中船模（2）隨拖車停止后，拖車開始反向運行，依靠雙夾持鋼板（303）與夾持板（402）之間的夾緊摩擦力來牽引船模（2），直至返回試驗初始位置，雙夾持鋼板（303）張開并釋放夾持板（402）。