一種用于海洋平臺水動力模型的強迫首搖振蕩裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于海洋平臺水動力模型的強迫首搖振蕩裝置，包括支撐板、框架、減速箱、圓盤、支柱、伺服電機、傳送帶，伺服電機和框架固定在支撐板下方，伺服電機的動力從電機轉(zhuǎn)軸輸出，通過傳送帶和減速箱轉(zhuǎn)軸傳遞給減速箱，圓盤與減速箱的豎軸連接，圓盤和海洋平臺由支柱固定。通過控制伺服電機的轉(zhuǎn)速和幅度來調(diào)整海洋平臺的轉(zhuǎn)動速度和幅度。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，功能明確，通過伺服電機和蝸輪蝸桿的組合可以更精確的模擬海洋平臺模型在水平面內(nèi)做強迫首搖振蕩，更加符合海洋工程實際。
【專利說明】一種用于海洋平臺水動力模型的強迫首搖振蕩裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于船舶與海洋工程領(lǐng)域的試驗裝置，具體涉及一種在船舶與海洋工程模型試驗中用于海洋平臺水動力模型的強迫首搖振蕩裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]模型試驗作為船舶與海洋工程領(lǐng)域中的一種重要研究方法，對于準(zhǔn)確預(yù)報海洋結(jié)構(gòu)物的水動力性能，設(shè)計具有良好性能的海洋結(jié)構(gòu)物，有著重要的意義。大部分海洋結(jié)構(gòu)物在制造前都會進(jìn)行模型試驗以測量其自身相關(guān)參數(shù)以及其在相關(guān)海況下的運動響應(yīng)，評估其性能。
[0003]平臺的六自由度運動分別為:縱蕩，橫蕩，垂蕩，橫搖，縱搖和首搖。首搖運動作為一種基本運動，在實際海況中不可忽視。在模型試驗中常常需要測試海洋結(jié)構(gòu)物的首搖運動相關(guān)參數(shù)。
[0004]根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)資料檢索，吳俊和勵勛芳完成的中國專利文獻(xiàn)號CN101920763A、CN101920764A.CN101920765A三個類似的發(fā)明，通過符合軸承，蝸輪蝸桿、圓周導(dǎo)軌，首搖伺服電機，編碼器和連接桿等組成的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，可以模擬船模的首搖運動。但是該系統(tǒng)比較復(fù)雜，由于其還可以實現(xiàn)橫蕩運動，所以該裝置比較大。并且，從國家專利局公開的信息中并沒有看到它可以實現(xiàn)強迫首搖振蕩。經(jīng)過進(jìn)一步的檢索未發(fā)現(xiàn)類似技術(shù)應(yīng)用于本領(lǐng)域的公開文獻(xiàn)。
[0005]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種更有效更簡單更經(jīng)濟的海洋結(jié)構(gòu)物強迫首搖振蕩裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種更有效更簡單更經(jīng)濟的海洋結(jié)構(gòu)物強迫首搖振蕩裝置。該裝置針對要模擬的海洋平臺首搖運動幅度和角速度，通過調(diào)整伺服電機的轉(zhuǎn)動幅度和轉(zhuǎn)速來達(dá)到控制海洋平臺運動的目的。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于海洋平臺水動力模型的強迫首搖振蕩裝置，其工作原理為:裝置與海洋平臺剛性連接以保證裝置上轉(zhuǎn)盤與海洋平臺的轉(zhuǎn)速一致。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動角速度和幅值由伺服電機和減速箱控制。當(dāng)伺服電機來回轉(zhuǎn)動時，裝置上的圓盤即帶動平臺做水平面內(nèi)的強迫首搖振蕩。
[0008]一種用于海洋平臺水動力模型的強迫首搖振蕩裝置，包括支撐板、框架、減速箱、圓盤、支柱、伺服電機、傳送帶；伺服電機位于支撐板下方且與之固定，伺服電機帶有電機轉(zhuǎn)軸；框架位于支撐板下方且與之固定；減速箱位于框架下方且與之固定，減速箱帶有減速箱轉(zhuǎn)軸和豎軸；傳送帶同時連接電機轉(zhuǎn)軸和減速箱轉(zhuǎn)軸，伺服電機的動力從電機轉(zhuǎn)軸輸出，通過傳送帶和減速箱轉(zhuǎn)軸傳遞給減速箱；圓盤位于減速箱的下方并與豎軸連接；支柱位于圓盤下方并與圓盤所在平面垂直，海洋平臺設(shè)于支柱下方，支柱的一端與圓盤固定，另一端與海洋平臺固定。[0009]進(jìn)一步地，傳送帶為齒輪傳送帶。齒輪傳動帶可有效防止轉(zhuǎn)動過程中的打滑。
[0010]進(jìn)一步地，減速箱內(nèi)部為蝸輪蝸桿連接，通過減速箱，垂直面內(nèi)的轉(zhuǎn)動被轉(zhuǎn)化為水平面的轉(zhuǎn)動。
[0011]進(jìn)一步地，圓盤與減速箱輸出的轉(zhuǎn)速保持一致。
[0012]進(jìn)一步地，減速箱內(nèi)有固定的減速比，通過控制伺服電機的轉(zhuǎn)速和幅度來調(diào)整海洋平臺的轉(zhuǎn)動速度和幅度。
[0013]進(jìn)一步地，框架為U型方框形狀。
[0014]進(jìn)一步地，支柱為空心管狀。
[0015]框架設(shè)成方框形狀與支柱設(shè)成空心管狀，在保證強度的前提下，可有效地減輕整個裝置的重量，且節(jié)省材料降低制造成本。
[0016]進(jìn)一步地，支撐板、框架、圓盤、支柱均由金屬材料加工制成。保證強迫首搖振蕩裝置的強度和使用性能。
[0017]更進(jìn)一步地，支撐板、框架、圓盤、支柱均由不銹鋼加工制成。即保證強度和使用性能，又能很好地在潮濕環(huán)境中使用，保證使用壽命。
[0018]進(jìn)一步地，整個強迫首搖振蕩裝置通過所述支撐板與試驗拖車固定連接。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)效果是:使得在模型試驗中控制海洋平臺做強迫首搖振蕩成為可能，原理簡單，實現(xiàn)方便，經(jīng)濟性上也優(yōu)于專利CN101920763A、CN101920764A、CN101920765A記載的方法。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，功能明確，通過伺服電機和蝸輪蝸桿的組合可以更精確的模擬海洋平臺模型在水平面內(nèi)做強迫首搖振蕩，更加符合海洋工程實際。
[0020]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一個較佳實施例的強迫首搖振蕩裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是圖1中所示強迫首搖振蕩裝置的另一觀看角度的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]圖1是發(fā)明公開的用于海洋平臺水動力模型的強迫首搖振蕩裝置一個較佳實施例的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中所示裝置另一視角的三維結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，本發(fā)明公開的一種用于海洋平臺水動力模型的強迫首搖振蕩裝置，包括支撐板1、框架2、減速箱3、圓盤4、支柱5、伺服電機7、傳送帶9?？蚣転閁型方框形狀，支柱為空心管狀?？蚣茉O(shè)成方框形狀與支柱設(shè)成空心管狀，在保證強度的前提下，可有效地減輕整個裝置的重量，且節(jié)省材料降低制造成本。支撐板、框架、圓盤、支柱均由不銹鋼加工制成，即保證強度和使用性能，又能很好地在潮濕環(huán)境中使用，保證使用壽命。
[0024]伺服電機7位于支撐板I的下方且與之固定，伺服電機7帶有電機轉(zhuǎn)軸8?？蚣?位于支撐板I的下方且與之固定。減速箱3位于框架2的下方且與之固定，減速箱3帶有減速箱轉(zhuǎn)軸10和豎軸(圖中未標(biāo)出)，減速箱3內(nèi)部為蝸輪蝸桿連接，通過減速箱3，垂直面內(nèi)的轉(zhuǎn)動被轉(zhuǎn)化為水平面的轉(zhuǎn)動。傳送帶9同時連接電機轉(zhuǎn)軸8和減速箱轉(zhuǎn)軸10，伺服電機7的動力從電機轉(zhuǎn)軸8輸出，通過傳送帶9和減速箱轉(zhuǎn)軸10傳遞給減速箱3,傳送帶9選用齒輪傳送帶，可有效防止轉(zhuǎn)動過程中的打滑。圓盤4位于減速箱3的下方并與豎軸連接，圓盤4與減速箱3輸出的轉(zhuǎn)速保持一致。支柱5位于圓盤4的下方并與圓盤4所在平面垂直，海洋平臺6設(shè)于支柱5下方,支柱5的一端與圓盤4固定,另一端與海洋平臺6固定。
[0025]用于海洋平臺水動力模型的強迫首搖振蕩裝置的工作過程是:整個強迫首搖振蕩裝置通過支撐板2與試驗拖車固定連接，通過支柱5帶動海洋平臺6在水平面內(nèi)做強迫首搖振蕩。伺服電機7通過調(diào)整，可以做往復(fù)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動幅度和速度均可以調(diào)整。減速箱3內(nèi)有固定的減速比，通過控制伺服電機7的轉(zhuǎn)速和幅度來調(diào)整海洋平臺6的轉(zhuǎn)動速度和幅度。
[0026]該裝置結(jié)構(gòu)簡單，功能明確，通過伺服電機和蝸輪蝸桿的組合可以更精確的模擬海洋平臺模型在水平面內(nèi)做強迫首搖振蕩，更加符合海洋工程實際。
[0027]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于海洋平臺水動力模型的強迫首搖振蕩裝置，其特征在于，包括支撐板、框架、減速箱、圓盤、支柱、伺服電機、傳送帶；所述伺服電機位于所述支撐板下方且與所述支撐板固定，所述伺服電機帶有電機轉(zhuǎn)軸；所述框架位于所述支撐板下方且與所述支撐板固定；所述減速箱位于所述框架下方且與所述框架固定，所述減速箱帶有減速箱轉(zhuǎn)軸，所述減速箱還帶有豎軸；所述傳送帶同時連接所述電機轉(zhuǎn)軸和所述減速箱轉(zhuǎn)軸，所述伺服電機的動力從所述電機轉(zhuǎn)軸輸出，通過所述傳送帶和所述減速箱轉(zhuǎn)軸傳遞給所述減速箱；所述圓盤位于所述減速箱的下方并與所述豎軸連接；所述支柱位于所述圓盤下方并與所述圓盤所在平面垂直，海洋平臺設(shè)于所述支柱下方，所述支柱的一端與所述圓盤固定，所述支柱的另一端與所述海洋平臺固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強迫首搖振蕩裝置，其特征在于，其中所述傳送帶為齒輪傳送帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強迫首搖振蕩裝置，其特征在于，其中所述減速箱內(nèi)部為蝸輪蝸桿連接，通過所述減速箱，垂直面內(nèi)的轉(zhuǎn)動被轉(zhuǎn)化為水平面的轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強迫首搖振蕩裝置，其特征在于，其中所述圓盤與所述減速箱輸出的轉(zhuǎn)速保持一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強迫首搖振蕩裝置，其特征在于，所述減速箱內(nèi)有固定的減速比，通過控制所述伺服電機的轉(zhuǎn)速和幅度來調(diào)整所述海洋平臺的轉(zhuǎn)動速度和幅度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強迫首搖振蕩裝置，其特征在于，其中所述框架為U型方框形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強迫首搖振蕩裝置，其特征在于，其中所述支柱為空心管狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強迫首搖振蕩裝置，其特征在于，所述支撐板、所述框架、所述圓盤、所述支柱均由金屬材料加工制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的強迫首搖振蕩裝置，其特征在于，所述支撐板、所述框架、所述圓盤、所述支柱均由不銹鋼加工制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強迫首搖振蕩裝置，其特征在于，整個所述強迫首搖振蕩裝置通過所述支撐板與試驗拖車固定連接。
【文檔編號】B63B9/02GK103910034SQ201310732387
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】楊建民, 田新亮, 熊凌志, 陳剛, 肖龍飛, 彭濤, 鄧燕飛 申請人:上海交通大學(xué), 中國船舶工業(yè)集團公司第七0八研究所