Установка для испытания моделей подводных объектов в опытовом бассейне Советский патент 1992 года по МПК B63B9/02 G01M10/00 

Изобретение относится к морской.технике и моделированию, в частности к установкам для испытаний моделей подводных объектов в опытовом бассейне, может быть использовано для испытаний в опытовом бассейне моделей подводных объектом при различных взаимных расположениях погружной платформы и связанного с ней соединительным кабелем самоходного модуля.

Известна установка для испытаний моделей подводных объектов в опытовом бассейне, содержащая буксировочные устройства с подвешенным под ним исследуемым объектом-моделью подводного устройства. Буксировочное устройство приводится в движение с помощью буксировочного троса, связанного с приводом через барабан. Перемещаясь по поверхности воды в опытовом бассейне, устройство буксирует модель подводного устройства, сигналы от которого поступают на измерительную и регистрирующую аппаратуру.

Данная установка не позволяет проводить исследования более сложных моделей, чем однозвенная конструкция, причем никаким образом не моделируются геометрические и силовые параметры гибких связей, входящих в состав подводных объектов.

Известна установка для испытаний моделей подводных объектов в опытовом бассейне, содержащая раму, на которой расположены две вертикальные штанги, одна из которых установлена с возможностью

1

iCJ

ел

ю

перемещения по дуге и по вертикали относительно другой неподвижной штанги, а на ее концах установлены ролики с заведенным на них тросом, и модель подводного объекта, включающая модель погружного кабель-троса. В известную установку входит также силовой механизм создания пря- молинейных механических колебаний модели вдоль одной оси координат и бесконечный полупогружной трос для передачи колебаний погружного кабель-троса, с целью задания модели подводного объекта механических колебаний в продольном направлении на роликах запасован бесконечный трос, кинематически связанный с силовым механизмом для создания механических колебаний модели и соединенный с моделью погружного кабель-троса, при этом на подвижном участке бесконечного троса смонтированы навесные обтекатели,

Описанная установка позволяет производить испытания модели простейшего под- водного объекта при воздействии изменяющихся в широком диапазоне колебательных возмущений,

Однако для моделирования силовых и геометрических параметров подводного объекта при различных взаимных расположениях погружной платформы и связанного с ней соединительным кабелем самоходного модуля известная установка не приспособлена. Это снижает ее функциональные возможности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки.

Использование установки обеспечивает моделирование силовых и геометрических параметров подводного объекта при различных расположениях элементов подводного объекта.

Поставленная цель достигается тем, что установка для испытания моделей подводных объектов в опытном бассейне, содержащая раму с двумя штангами, одна из которых установлена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и по дуге в горизонтальной плоскости относительно другой штанги, при этом на нижнем конце первой штанги закреплен ролик с заведенным на него тросом, снабжена горизонтально расположенной балкой с ползуном и роликом, закрепленной поворотно на неподвижной штанге и через ползун - с подвижной штангой, и вытравливающим устройством, представляющим собой трособ- лочную систему со стопорным узлом, свободный конец троса которой выполнен с возможностью соединения с моделью подводного объекта, при этом один конец троса, заведенного на упомянутые ролики.

выполнен с возможностью соединения с моделью подводного объекта, а к свободному концу этого троса прикреплен груз.

На фиг. 1 показана установка для испытаний, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - вытравливающее устройство, вид сбоку,

Установка для испытаний моделей подводных объектов в опытовом бассейне 1 со0 держит раму 2, на которой расположены две вертикальные штанги 3 и 4, одна из которых подвижная установлена с возможностью перемещения по дуге и по вертикали относительно другой неподвижной штанги, а на

5 конце штанги 3 при помощи прилива 5 установлен ролик 6 с заведенным на него тросом 7. В установку входят модель 8 подводного объекта (например, модель погружной платформы), включающая модель

0 кабель-троса, выполненного в виде тросика 9. На раме 2 установлено вытравливающее устройство, состоящее из корпуса 10, в котором закреплены блоки 11 и 12 и стопорный узел 13. включающий в себя гнездо 14

5 с пружиной 15 и кнопкой 16. В вытравливающем устройстве закреплен конец тросика 9, соединенный с коренным концом модели подводного объекта, для чего он пропущен через блок 11, заведен в отверстие гнезда

0 14 и пропущен через блок 12. Под действием пружины 15 кнопка 16 смещена влево и тросик 9 застопорен кнопкой 16. На неподвижной вертикальной штанге 4 установлена горизонтальная балка 17 с ползуном 18 и

5 роликом 19, Под ней на штанге 4 закреплена звездочка 20, содержащая набор радиальных спиц с отверстиями а, согласованными с отверстиями б, выполненными в горизонтальной балке 17. В этой балке 17 выполнен

0 продольный паз в, вдоль которого может перемещаться ползун 18, в котором с возможностью перемещения по вертикали закреплена штанга 3 с нанесенной на ней шкалой делений г. Трос 7 пропущен через

5 ролик 19 и соединен с ходовым концом модели подвсдного объекта, а на его свободном конце прикреплен груз 21.

Установка для испытаний моделей подводных объектов в опытовом бассейне рабо0 тает следующим образом.

В опытовой бассейн 1 опускается модель подводного объекта, соединения тросиком 7 и 9 с предлагаемой установкой, соответственно с ходовым и коренным кон5 цами модели. При помощи вытравливающего устройства нажатием кнопки 16 стравливают тросик 9 до необходимого расстояния Н от модели подводного объекта до дна бассейна 1. Вращением горизонтальной балки 17 с последующей фиксацией на

звездочке 20 устанавливают некоторый угол - угол между горизонтальной балкой 17 и направлением скорости набегающего потока воды V. При совпадении отверстий а и б положение фиксируется. Этот угол характеризует отношение координат точек расположения элементов подводного объекта

у относительно друг друга tg а -у (фиг. 2).

Абсолютную величину координат устанавливают смещением ползуна 18 вдоль паза в в горизонтальной балке 17, вместе с ползуном 18 перемещается вертикальная штанга 3. Затем устанавливают величину координаты положения элементов подводного объекта относительно друг друга АН. Это достигается смещением штанги 3 по вертикали с последующим закреплением ее положения в ползуне 18. К концу троса 7 присоединяют груз 21, имеющий вес Q, соответствующий в масштабе моделирования натяжению в соединительном кабеле подводного объекта. Установка подготовлена для проведения испытаний. В опытном бассейне создают поток воды V, для чего в зависимости от типа бассейна или при помощи буксировочной тележки перемещают раму 2 вправо либо создают поток воды со скоростью V слева. Под действием потока воды (со скоростью V) положение элементов модели подводного объекта изменяется от своего первоначального положения, а участок троса 7, размещенный между коренным концом модели подводного объекта и роликом 6, изменяет свою геометрию. Груз 21 при этом поднимается. После установления равновесного положения по шкале делений г определяют величину смещения h груза 21, откуда определяют длину L участка троса 7 от коренного конца модели подводного объекта до ролика 6 L VX +YZ +AH i + h. Таким образом получают скорость потока V, координаты элементов модели подводного объекта относительно друг друга X, Y, Н, длину модели соединительного кабеля L, натяжение в модели соединительного кабеля Q. Варьируя, можно получить все интересующие зависимости. Например, при заданной величине Xi,Yi,Vi,AHi,

получают натяжение в соединительном кабеле Qi или определяют необходимую длину соединительного кабеля при заданных координатах самоходного модуля (А На, Ха,

Y2) скорость V и усилий в соединительном кабеле Q. При пересчете на натуру следует учитывать, что линейные размеры пропорциональны масштабу моделирования, а силы - масштабу моделирования в третьей

степени (при моделировании скорости по числу Фруда).

По сравнении с известной установкой для испытаний моделей подводных объектов, предлагаемая имеет более широкие

функциональные возможности, так как позволяет моделировать силовые и геометрические параметры подводного объекта при взаимном различном расположении элементов подводного объекта (например, погружной платформы и связанного с ней соединительным кабеле м самоходного модуля).

Формула изобретения

Установка для испытания моделей подводных объектов в опытовом бассейне, содержащая раму с двумя вертикально установленными штангами, одна из которых установлена с возможностью поворота относительно другой штанги, при этом на нижнем конце первой штанги закреплен ролик с заведенным на него тросом, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей установки,

она снабжена вытравливающим устройством и горизонтально расположенной балкой с ползуном и роликом, на который заведен упомянутый трос, причем указанная балка закреплена поворотно на неподвижной штанге и связана через ползун с подвижной штангой, а вытравливающее устройство представляет собой трособлочную систему со стопорным узлом, свободный конец троса которой выполнен с возможностью соединения с моделью подводного объекта, при этом один конец троса, заведенного на упомянутые ролики, выполнен с возможностью соединения с моделью подводного объекта, а к свободному концу этого

троса прикреплен груз.

I

использование: судостроение, определение характеристик подводных объектов. Сущность изобретения: установка для испытания моделей подводных устройств в опы- товом бассейне 1 содержит раму 2, на которой расположены две вертикальные штанги 3 и 4, одна из которых (подвижная) установлена с возможностью перемещения по дуге и по вертикали относительно другой неподвижной штанги, а на концах штанги 3 установлен ролик 6 с заведенным за него тросом 7. Модель 8 соединена с тросами 9 и 7. Трос 7 представляет собой модель соединительного кабеля, один конец его присоединен к модели 8 подводного объекта, а к его свободному концу прикреплен груз 21. На неподвижной вертикальной штанге 4 установлена горизонтальная балка 17 с возможностью поворота в горизонтальной плоскости.4 ил. СП С

2

Фиг.1

Фиг.1

Фиг.З

ФигЛ