[发明专利]一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车

说明书

本发明公开了一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，涉及船舶与海洋工程领域，包括导轨、拖车载体、铝板、垂荡激励控制设备；导轨设置于水槽侧壁上方；拖车载体包括拖车框架、车轮架、车轮，导轨位于拖车载体两侧的下方；铝板位于拖车载体的上方，垂荡激励控制设备包括伺服电机、减速机、绕线轮、伺服电机控制器，垂荡激励控制设备位于铝板上方。本发明通过对现有技术的改进，在充分实现现有功能基础上，采用导轨与水槽的配合设计，大大解决了现有设备由于水槽壁面的影响所造成的试验精确度不高的问题，同时采取导轨凸起与车轮的配合设计，给予小车横向定位，简化结构，对降低小车运行阻力也有一定的作用。

技术领域

本发明涉及船舶与海洋工程领域，尤其涉及一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车。

背景技术

现阶段船舶与海洋工程结构水动力性能试验主要依靠水池和水槽进行，可以满足大多数传统船舶与海洋工程设施及结构的水动力、噪声等试验要求，但对一些新型的海洋航行器，不能完全模拟实际状况。波浪滑翔机由水面母船与水下滑翔机组成，直接利用整机在水槽中进行实验难以模拟实际情况下两部分的相互作用。而且，限于水槽造波与海洋航行波浪的不同，需要垂荡激励设备来单独给水下滑翔机提供垂荡作用。

实验用水槽侧壁大多采用单个单元长度1.2米左右的钢架组合搭建成为较长的水槽，各单元连接处水槽壁面上端存在不连续、高度突然提升的情况。目前申请号为201810563823.3、名称为“一种用于研究波浪滑翔机运动性能的垂荡激励试验设备”的中国专利，采用四个导正轮、四个车轮的设计，由于尺寸公差以及水槽宽度尺寸不能严格保持恒定，导正轮有时会与水槽内壁面有较大挤压，摩擦力较大。同时，由于水槽上壁面不连续，车轮在水槽单元连接处受到较大阻力。以上两种无规律阻力会对用垂荡激励设备测试波浪滑翔机的性能的试验精确性造成不利影响。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，可以减小现有波浪滑翔机垂荡激励设备的运行阻力及重量，避免运行过程中因轨道不平造成的刚性冲击；同时仍然可以完成现有垂荡激励设备的功能，即消除因水槽尺度问题而由波浪产生的对水下部分的波浪作用，在水槽不进行造波的情况下单独完成波浪滑翔机水下部分的水动力试验的小阻力小车。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有的用于研究波浪滑翔机运动性能的垂荡激励试验设备，由于水槽壁面的影响，造成了设备运行阻力大，运行不平稳，导致用垂荡激励设备测试波浪滑翔机的性能的试验精确度不高。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于研究波浪滑翔机性能的小阻力小车，包括导轨、拖车载体、铝板、垂荡激励控制设备；所述导轨设置于水槽侧壁上方；所述拖车载体包括拖车框架、车轮架、车轮，所述导轨位于所述拖车载体两侧的下方，所述车轮架位于所述拖车框架两侧的下方，所述车轮上部嵌入并与所述车轮架连接；所述铝板位于所述拖车载体的上方，所述垂荡激励控制设备包括伺服电机、减速机、绕线轮、伺服电机控制器，所述垂荡激励控制设备位于所述铝板上方，所述伺服电机的信号输入端与所述伺服电机控制器的信号输出端连接，所述伺服电机位于所述减速机的一侧，所述绕线轮设置于轴上，所述轴两端设置有轴承座，所述轴承座设置于所述铝板上，所述绕线轮位于所述减速机的另一侧。

进一步地，所述导轨下部设置有凹槽，所述凹槽的横向尺寸等于所述水槽侧壁的厚度，所述导轨的横向尺寸不小于所述水槽侧壁的厚度。

进一步地，所述导轨材质为铝合金，所述导轨设置为一体成型。

进一步地，所述导轨平面上部设置有导轨凸起，所述导轨凸起为纵向半圆柱体。

进一步地，所述导轨凸起的宽度不小于所述车轮的横向尺寸。

进一步地，所述车轮轮面为内凹的半圆柱体，材质为铜铝合金。

进一步地，所述拖车框架的长度与两侧所述水槽侧壁的距离相同。