[发明专利]一种船舶螺旋桨防护配套涂层环境适应性试验装置与方法

权利要求书

1.一种船舶螺旋桨防护配套涂层环境适应性试验装置，其特征在于主体结构包括支架、转速计、电机、旋转轴、试验水槽和螺旋桨模拟试验盘；支架的顶部设置有转速计和电机，转速计与电机电连接，电机通过旋转轴与设置在试验水槽中的螺旋桨模拟试验盘连接，支架的底部与试验水槽连接。

2.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨防护配套涂层环境适应性试验装置，其特征在于螺旋桨模拟试验盘的主体结构包括圆盘、固定孔、圆筒、连接孔、螺杆、螺母和试样固定叶片；圆盘的中心设置有固定孔，若干个带有内丝的圆筒等间距式设置在圆盘的边缘，圆筒的方向与圆盘的半径虚拟线一致，靠近圆筒尾部的圆盘上设置有连接孔，螺杆拧入圆筒后，两端由螺母固定，螺杆的外端与试样固定叶片连接。

3.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨防护配套涂层环境适应性试验装置，其特征在于转速计的显示精度为1rpm。

4.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨防护配套涂层环境适应性试验装置，其特征在于电机的功率为250-1000W。

5.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨防护配套涂层环境适应性试验装置，其特征在于试验水槽的材质包括PVC、316不锈钢和316L不锈钢，直径为60-150cm，耐海水腐蚀。

6.根据权利要求2所述的船舶螺旋桨防护配套涂层环境适应性试验装置，其特征在于圆盘、圆筒和试样固定叶片的材质均包括钛合金、316不锈钢和316L不锈钢；圆盘的直径为200-800mm；圆盘与圆筒焊接式连接；固定孔用于固定旋转轴；圆筒的长度为20-50mm，内径为5-8mm；连接孔的边长为30-50mm，便于螺杆和螺母的安装；螺杆与试样固定叶片焊接式连接，螺杆的长度为40-70mm；试样固定叶片的长度为20-30mm,宽度为40-50mm，双孔之间的间距为30mm，试样固定叶片用于安装和固定试样，通过双孔与试样螺栓式连接。

7.根据权利要求6所述的船舶螺旋桨防护配套涂层环境适应性试验装置，其特征在于试样的材质根据试验要求选择,进行倒角和磨圆边棱处理，尾端安装孔间距和直径分别与试样固定叶片的间距和直径一致。

8.一种船舶螺旋桨防护配套涂层环境适应性试验方法，其特征在于工艺过程包括计算、初测、试验和终测共四个步骤：

(一)计算：

根据公式：计算叶根与叶梢处的线速度，其中，V为线速度，单位为m/s；D为螺旋桨的直径，单位为m；n为螺旋桨的转速，单位为rpm；

根据公式：计算不同半径处的螺距角，其中，θ为螺距角，单位为°；P为螺距，单位为m；R为螺旋桨的半径，单位为m；

(二)初测：

通过附着强度测试仪和激光共聚焦显微镜分别测量试样的防护涂层的附着强度和粗糙度，通过接触角测量仪测量试样的防护涂层的表面亲疏水性；

(三)试验：

在试验水槽内加入海水，海水盐度与模拟试验海域的海水盐度相同，将试样与试样固定叶片连接，通过螺杆和螺母固定，按照步骤(一)的计算结果，调整螺距角，设定转速，进行试验周期为1天、1周或1月的海水环境下的剪切冲刷试验，依次测定螺旋桨不同部位涂装防护涂层的海水环境适应性能；

(四)终测：

测定试样的防护涂层的附着强度、粗糙度和表面亲疏水性，记录防护涂层起泡、开裂和脱落的配套性能。