Имитатор качки судна Советский патент 1988 года по МПК B63B19/14 G01M19/00 

Изобретение относится к судостроению, а именно к устройствам для испытания судовых механизмов и устройств в условиях, близких к реальным.

Цель изобретения - повышение эффективности проведения испытаний путем обеспечения возможности приближения имитации качки судна к реальным условиям.

На фиг. 1 изображен подъемник, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - кабина с охватывающим ее кольцом и привод ее поворота; на фиг. 7 - вид Г на фиг. 6; на фиг. 8 - сечение Д-Д на фиг. 7; на фиг. 9 - узел II на фиг. 6; на фиг. 10 - подъемник, установленный на кране, общий вид; на фиг. 11 - то же, вид сверху.

Подъемник состоит из щахты 1, размещенной в здании 2. На опоре 3, прикрепленной к зданию 2, расположен привод для подъема и опускания платформы с площадкой для испытания объектов, выполненной в виде клети 4 и кабины 5. Клеть 4 перемещается по вертикальным направляющим 6. Перемещение клети осуществляется посредством троса 7, наматываемого на барабан 8, приводимый от электродвигателя. На другом конце троса 7 подве- щен контргруз (противовес) 9.

В клети 4 посредством балансирных тележек 10, направляющих роликов 11 и боковых роликов 12 установлена с возможностью поворота вокруг своей оси кольцевая рама 13, охватывающая кабину 5. В вертикальных стойках 14, прикрепленных к кольцевой раме 13 посредстврм цапф 15 и подщипников 16, щарнирно установлена кабина 5 с дверями. На рамах 17, прикрепленных к кольцу и стойкам, размещены приводы 18 поворота кабины 5. Вал цапфы 15 соединен с выходным валом редуктора 19 привода посредством муфты 20.

Крепление цапф 15 к кабине 5 осуществляется посредством болтов 2J. При этом с целью обеспечения возможности качания кабины вокруг оси, проходящей через центр тяжести, который при каждом испытании в зависимости от размещенного в кабине испытуемого груза будет изменяться по высоте, кабина может быть смещена по вертикали вверх и вниз, для чего предусмотрены отверстия 22 под болты 21 в стенках кабины.

Привод поворота кольцевой рамы 13 размещен на нижней поперечине 23 клети 4. Он состоит из редуктора 24 электродвигателя 25 и барабана 26. На барабан наматываются два каната 27 и 28, каждый из которых охватывает кольцевую раму 13 и размещен в желобе, образованном уголками 29 и 30. Концы канатов закреплены сверху в желобе посредством крюков 31. При этом канаты 27 и 28 намотаны на

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

барабан 26 во встречных направлениях таким образом, что при вращении барабана один из канатов наматывается на барабан, а другой сматывается с него. Канат, который наматывается на барабан, тянет за собой кольцо. При реверсе привода канаты меняют свои функции: тот, что разматывался, сматывается и наоборот. Однако этот привод может быть осуществлен посредством щестерни и зубчатого сектора, прикрепленного к кольцевой конструкции.

В нижнем положении клеть садится на пружины 32, установленные в основании щахты I.

При необходимости получить еще три степени свободы перемещения кабины щахта прикрепляется к поворотной платформе 33, установленной посредством подщипников 34 на раме тележки 35. Тележка посредством катков 36 перемещается по пролетным балкам моста крана 37, который в свою очередь перемещается по рельсам 38 эстакады 39. При этом привод подъема клети с кабиной размещается на платформе 33.

Для облегчения обслуживания подъемника к перекрытию здания 2 подвещена кран- балка 40 с электросталью 41.

Подъемник работает следующим образом.

В момент загрузки клеть 4 находится в нижнем положении. Двери кабины 5 открыты. Пол кабины находится на уровне загрузочной площадки щахты 1. Конструкция клети 4 дает возможность полностью раскрыть двери для погрузки технологического оборудования в кабину. В кабине также занимают места обслуживающий персонал и испытатели. После закрытия дверей кабины включаются приводы 18, барабан 8 и электродвигатель 25. Барабан 8 имитирует вертикальные колебания, привод 18 килевую, а электродвигатель 25 бортовую качку.

Вертикальные колебания осуществляются перемещением клети в направляющих 6 по оси OZ. Величина колебаний (их амплитуда) заранее задается программным механизмом (не показан). Для удобства управления применяются обычные двигатели постоянного тока.

Начинается разгон клети вверх. Перейдя среднее положение расчетной амплитуды, осуществляется уменьщение скорости (торможение) до остановки клети в верхнем положении. Далее производят разгон с верхнего положения до середины расчетной амплитуды и торможение клети в нижнем ее положении. Причем весь процесс можно автоматизировать. Колебания по оси OZ задаются близкими к синусоидальным. Амплитуда колебаний может меняться от минимальной до максимальной в зависимости от высоты щахты.

Имитация бортовой качки, колебаний в плоскости ZOX (фиг. 3 и 6), осуществляется электродвигателем 25 при помощи

барабана 26. Электродвигатель 25 реверсивный. Меняя направление вращения электродвигателя 25, изменяется движение кольцевой рамы 13 с помощью канатов 27 и 28. Один из канатов наматывается, а другой в это время сматывается с барабана 26. Кольцевая рама 13 вращается на опорных колесах балансирных тележек 10 и боковых направляющих роликов 11. Максимальная амплитуда колебаний кабины составляет угол а. Однако имеется возможность, меняя направление вращения и разгона, получать и меньщую амплитуду качания кабины.

Имитация килевой качки, т. е. колебаний в плоскости ZOY на максимальную амплитуду - угол р, осуществляется от приводов 18, передающих момент на цапфы 15, прикрепленные к элементам конструкции кабины 5.

Возможность работы одновременно приводов 18, барабана 8 и электродвигателя 25 и сложение траекторий движений - вращательно-колебательных в плоскостях ZOX и ZOY и колебательное движение вдоль оси OZ, позволяет получить три степени свободы.

При необходимости получить имитацию щести степеней свободы щахта 1 подвещи- вается к платформе 33, которая может имитировать колебательные движения в плоскости XOY на подщипниках 34. Перемещением тележки 35 имитируют движение вдоль оси ОХ, а перемещение крана позволяет имитировать движение вдоль оси OY.

В зависимости от величины загружаемого в кабину груза производят перестановку кабины по высоте клети и закрепление ее на цапфах. При этом совмещают центр тяжести кабины с осью вращения ее.

Для безопасности работы подъемника в нижней его части устанавливаются ловители (не показаны), работающие по типу лифтовых ловителей.

Формула изобретения

1. Имитатор качки судна, содержащий несущую опорную конструкцию с установ0

ленной на ней с возможностью перемещения по вертикали платформу, на которой щарнирно закреплена с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях площадка для испытаний объектов, а также приводы упомянутых перемещений и поворотов, отличающийся тем, что, с целью повышения- эффективности проведения испытаний путем обеспечения возможности приближения имитации качки судна к реальным условиям, он снабжен кольцевой рамой, установленной на платформе посредством роликов и балансирных тележек с возможностью поворота в одной из упомянутых взаимно перпендикуляр5 ных плоскостей с использованием при этом соответствующего этому повороту привода поворота площадки для испытания объектов, которая установлена в этой раме с возможностью поворота в другой из упомянутых взаимно перпендикулярных плоскостей,

0 при этом привод этого поворота закреплен на кольцевой раме и связан с площадкой для испытания объектов посредство.м разъемного соединения, выполненного с возможностью обеспечения регулирования поло5 женин этой площадки в кольцевой раме.

2.Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что привод поворота кольцевой рамы включает в себя барабан механизма этого привода и пару канатов, охватывающих кольцо, каждый из которых одним концом зак0 реплен на этом кольце, а другим на барабане механизма привода.

3.Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что разъемное соединение выполнено в виде цапф, каждая из которых закреплена на соответствующей ей стороне пло5 щадки для испытания объектов с возможностью перестановки ее по высоте.

4.Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью имитации дополнительных перемещений при качке судна, он выполнен с

возможностью обеспечения прикрепления его к мостовому крану посредством имеющей возможность поворота в горизонтальной плоскости поворотной платформы, которой он снабжен.

Язаг.З

гг.21

Ц)иг.6

S-B

CPU 2. 7

l-l

CPU г. 8

31

j/

фиг. 9

Изобретение относится к области судостроения, а именно к устройствам для испытания судовых механизмов и устройств в условиях, близких к реальным. Цель изобретения - повышение эффективности проведения испытаний путем обеспечения возможности приближения имитации качки судна к реальным условиям. Имитатор позволяет осушествить одновременно три вида колебаний, близких по параметрам к вертикальной, бортовой и килевой качке судна, что приближает условия испытаний к реальным морским. Вертикальные колебания пло- шадки для испытаний объектов в виде кабины 5 осш.ествляются в направляющих 6 путем перемещения клети 4. Имитация бортовой качки осуществляется приводом поворота кольцевой рамы 13 относительно клети 4. Имитация килевой качки осуществляется от привода поворота кабины 5. При необходимости получить имитацию шести степеней свободы имитатор подвешивают к поворотной платформе, установленной на кране. 3 3. п. ф-лы, 11 ил. ) (Л со 00 о: 01 ND

иг,Ю

фиг.1