[實(shí)用新型]一種基于水下測(cè)量的非光滑壁面摩擦阻力測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922185346.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210774610U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬正陽(yáng);程釧;婁維堯;林韓波;徐凡;楊克允;沈偉健;趙世超;蔡姚杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M10/00
• 分類號(hào): G01M10/00;G01L5/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

1.一種基于水下測(cè)量的非光滑壁面摩擦阻力測(cè)試裝置，其特征在于包括轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置、扭矩信號(hào)采集單元、試驗(yàn)樣件測(cè)試系統(tǒng)和試驗(yàn)樣件壓緊系統(tǒng)，所述試驗(yàn)樣件測(cè)試系統(tǒng)包括用于承載水環(huán)境的試驗(yàn)筒裝置、試驗(yàn)樣件支撐架（26）以及試驗(yàn)樣件（28）；試驗(yàn)筒裝置包括試驗(yàn)筒筒體（9）、設(shè)于試驗(yàn)筒筒體（9）左側(cè)的試驗(yàn)筒左端蓋（10）和設(shè)于試驗(yàn)筒筒體（9）右側(cè)的試驗(yàn)筒右端蓋（32），試驗(yàn)筒筒體（9）上設(shè)有進(jìn)水管（8）和出水管（22）；

所述試驗(yàn)筒左端蓋（10）上設(shè)置有軸承套筒（25），軸承套筒（25）內(nèi)密封套設(shè)有能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)軸（24），傳動(dòng)軸（24）的兩端均從軸承套筒（25）內(nèi)水平穿出，傳動(dòng)軸（24）的右端伸入試驗(yàn)筒筒體（9）內(nèi)部并與所述試驗(yàn)樣件支撐架（26）固定連接，所述試驗(yàn)樣件（28）通過(guò)螺栓固定安裝在試驗(yàn)樣件支撐架（26）右側(cè)，使得試驗(yàn)樣件支撐架（26）和試驗(yàn)樣件（28）一并安裝在試驗(yàn)筒筒體（9）內(nèi)部；試驗(yàn)樣件（28）的右側(cè)面為非光滑壁面；

所述試驗(yàn)筒右端蓋（32）上設(shè)置有壓緊套管，所述試驗(yàn)樣件壓緊系統(tǒng)包括密封設(shè)置在所述壓緊套管內(nèi)的壓緊面單元、壓緊面支撐單元和壓緊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在所述壓緊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)作用下，能夠推動(dòng)壓緊面單元向前移動(dòng)并對(duì)試驗(yàn)樣件（28）的非光滑壁面進(jìn)行頂緊，且試驗(yàn)筒筒體（9）的內(nèi)腔保持密封狀態(tài)；

所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力輸出端與扭矩信號(hào)采集單元的動(dòng)力輸入端相連，扭矩信號(hào)采集單元的動(dòng)力輸出端與傳動(dòng)軸（24）的左端固定連接。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于水下測(cè)量的非光滑壁面摩擦阻力測(cè)試裝置，其特征在于還包括第一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（1），所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置包括通過(guò)電機(jī)支座（2）固定安裝在第一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（1）上的電機(jī)（3），所述扭矩信號(hào)采集單元包括通過(guò)耦合器支座（6）固定安裝在第一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（1）上的扭矩信號(hào)耦合器（5），電機(jī)（3）的輸出軸通過(guò)第一聯(lián)軸器（4）與扭矩信號(hào)耦合器（5）的輸入端相連，扭矩信號(hào)耦合器（5）的輸出端通過(guò)第二聯(lián)軸器（7）與所述傳動(dòng)軸（24）的左端固定連接。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于水下測(cè)量的非光滑壁面摩擦阻力測(cè)試裝置，其特征在于所述傳動(dòng)軸（24）為五段階梯軸；從左向右開(kāi)始，傳動(dòng)軸（24）的第二段和第四段均通過(guò)軸承（33）與所述軸承套筒（25）內(nèi)壁固定連接，以對(duì)傳動(dòng)軸（24）進(jìn)行定位與固定；傳動(dòng)軸（24）的第三段與軸承套筒（25）內(nèi)壁之間設(shè)置有第一密封環(huán)（34），以對(duì)試驗(yàn)筒筒體（9）進(jìn)行密封。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于水下測(cè)量的非光滑壁面摩擦阻力測(cè)試裝置，其特征在于還包括第二實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（18）和供水系統(tǒng)，所述供水系統(tǒng)包括設(shè)于第二實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（18）下方的水槽（19）及放置在水槽（19）內(nèi)的潛水泵（20），水槽（19）內(nèi)盛有水；所述試驗(yàn)筒筒體（9）底部通過(guò)固定腔座（23）固定安裝在第二實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（18）上，所述出水管（22）設(shè)于試驗(yàn)筒筒體（9）底部，且出水管（22）下端從固定腔座（23）和第二實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（18）穿出并伸入到水槽（19）內(nèi)的水中，出水管（22）上設(shè)置有控制閥（21）；所述進(jìn)水管（8）設(shè)于試驗(yàn)筒筒體（9）頂部，且進(jìn)水管（8）的進(jìn)水端伸入水槽（19）內(nèi)并與潛水泵（20）的出水端連通。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于水下測(cè)量的非光滑壁面摩擦阻力測(cè)試裝置，其特征在于所述壓緊套管呈中空管狀結(jié)構(gòu)，所述壓緊面單元包括設(shè)置于壓緊套管內(nèi)的承載面（30）、壓緊面（29）和第二密封環(huán)（35），所述壓緊面（29）與承載面（30）的左側(cè)面通過(guò)螺栓固定連接，承載面（30）的外周邊緣與第二密封環(huán)（35）通過(guò)螺栓連接固定，且承載面（30）的外周邊緣通過(guò)所述第二密封環(huán)（35）與壓緊套管內(nèi)壁進(jìn)行貼合密封，以控制壓緊面（29）向前移動(dòng)并對(duì)試驗(yàn)樣件（28）的非光滑壁面進(jìn)行頂緊的情況下，試驗(yàn)筒筒體（9）的內(nèi)腔能保持密封狀態(tài)。