[发明专利]一种水动力试验模型横倾力矩测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及船舶、水上飞机等水动力试验领域，具体涉及一种水动力试验模型横倾力矩的测量装置。

背景技术

船舶、水上飞机的水动力试验大多数在拖曳水池中进行，试验过程中限制了模型横倾方向的自由度，致使模型运动过程中的横倾力矩无法测量。但实船、实机在水面滑行过程中都有可能产生横倾，尤其是一些无人作战平台对其抗倾覆性能有更高的要求，水动力试验中模型横倾力矩的测量需求越来越迫切。 

发明内容

本发明的目的就是针对目前拖曳水池模型试验中横倾力矩无法测量的问题，提供一种横倾力矩测量装置。通过静水横倾力矩和高航速横倾力矩的测量，确定试验模型的抗倾覆性能，验证理论计算结果，也可用于设计优化参考。

本发明包括一对固定连接板、连接钢索导向滑轮、卸载单元固定轴、卸载砝码、卸载单元滑动座、支撑单元固定轴、支撑单元滑动座、支撑主轴、支撑主轴导向、直角转接座、俯仰方向转动支座、十字连接轴、横倾方向转动支座、横倾角度调整片和六分力测力天平，钢索导向滑轮安装在一对固定连接板上，钢索绕在钢索导向滑轮上，且钢索的两端分别与卸载砝码和支撑主轴连接，一对固定连接板上分别开有卸载单元固定轴定位孔和支撑单元固定轴定位孔，卸载单元固定轴和支撑单元固定轴分别通过安装在一对固定连接板上的卸载单元固定轴定位孔和支撑单元固定轴定位孔内，卸载单元滑动座和支撑单元滑动座分别通过直线轴承在卸载单元固定轴和支撑单元固定轴上滑动，卸载单元底座固定安装在卸载单元固定轴的一端，并位于卸载单元滑动座下方，卸载砝码安装在卸载单元滑动座上，并随卸载单元滑动座滑动，支撑主轴顶部与支撑滑动座螺接，支撑主轴上设有支撑主轴导向装置，主轴导向装置由支撑板和一组导向轮组成，支撑板上开有支撑主轴通过孔，支撑单元固定轴安装在支撑板的一侧，且支撑主轴在支撑主轴通过孔内上下运动，一组导向轮分别安装在支撑板的另一侧，且环形阵列在支撑主轴的四周，支撑主轴底部通过直角转接座与六分力测力天平连接，六分力测力天平与俯仰方向转动支座螺接，连接俯仰方向转动支座11通过十字连接轴安装在横倾方向转动支座的一侧，横倾角度调整片位于转动支座的另一侧，横倾角度调整片与十字连接轴螺接，并通过横倾角调整片不同定位的销孔调节横倾角度。

本发明的优点是：1、水动力试验时模型能在俯仰方向自由运动，同时也能保持所需的横倾角度，填补了拖曳水池中水面试验模型横倾力矩测量手段的空白；该装置能够测量无航速下模型的横倾力矩，也能测量高航速下模型的横倾力矩。2、解决了传统试验方法中横倾力矩无法测量的问题；且在测量横倾力矩的同时，可测量模型运动阻力、升力、偏航力、俯仰力矩和偏航力矩多个参数，用于模型性能分析。

附图说明

附图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括一对固定连接板1、连接钢索导向滑轮2、卸载单元固定轴3、卸载砝码4、卸载单元滑动座5、支撑单元固定轴6、支撑单元滑动座7、支撑主轴8、支撑主轴导向9、直角转接座10、俯仰方向转动支座11、十字连接轴12、横倾方向转动支座13、横倾角度调整片14和六分力测力天平15，钢索导向滑轮2安装在一对固定连接板1上，钢索绕在钢索导向滑轮2上，且钢索的两端分别与卸载砝码4和支撑主轴8连接，一对固定连接板1上分别开有卸载单元固定轴定位孔和支撑单元固定轴定位孔，卸载单元固定轴3和支撑单元固定轴6分别通过安装在一对固定连接板1上的卸载单元固定轴定位孔和支撑单元固定轴定位孔内，卸载单元滑动座5和支撑单元滑动座7分别通过直线轴承在卸载单元固定轴3和支撑单元固定轴6上滑动，卸载单元底座5-1固定安装在卸载单元固定轴3的一端，并位于卸载单元滑动座5下方，卸载砝码4安装在卸载单元滑动座5上，并随卸载单元滑动座5滑动，支撑主轴8顶部与支撑滑动座7螺接，支撑主轴8上设有支撑主轴导向装置，主轴导向装置由支撑板9-1和一组导向轮9组成，支撑板9-1上开有支撑主轴8通过孔，支撑单元固定轴6安装在支撑板9-1的一侧，且支撑主轴8在支撑主轴8通过孔内上下运动，一组导向轮9分别安装在支撑板9-1的另一侧，且环形阵列在支撑主轴8的四周，支撑主轴8底部通过直角转接座10与六分力测力天平15连接，六分力测力天平15与俯仰方向转动支座11螺接，连接俯仰方向转动支座11通过十字连接轴12安装在横倾方向转动支座13的一侧，横倾角度调整片14位于转动支座13的另一侧，横倾角度调整片14与十字连接轴12螺接，并通过横倾角调整片14不同定位的销孔调节横倾角度。