Устройство для раскачивания протяженной системы Советский патент 1993 года по МПК B63B9/08 

Изобретение относится к области экспериментальной гидромеханики и, в частности, к устройствам для получения гидродинамических характеристик протяженных систем,

В основу известных устройство для создания колебаний положены генераторы гармонических колебаний механического типа, такие, как кривошипно-шатунные и кулисные механизмы, приводимые в движение от электродвигателя. В этих устройствах колебания передаются пилонам, связанным с раскачиваемыми моделями.

Они могут обеспечить различные виды раскачивания модели, однако использовать их для исследования протяженных систем не представляется возможным из-за различных причин: недостаточной точности генерирования колебаний и их влияния друг на друга, невозможности получить большие амплитуды, различные частоты и их комбинации, а также из-за громоздкости, стационарности и излишней усложненности конструкции.

Известно устройство для раскачивания модели судна, которое обеспечивает колебания модели по гармоническому закону с регулируемой, но одновременно изменяемой частотой по трем направлениям (вертикаль, дифферент и крен). Устройство обеспечивает как раздельные, так и совместные колебания по указанным направлениям с регулируемыми амплитудами, что достигается использованием трех кулисных механизмов с приводом от общего двигателя и механизма регулирования скорости, где кулисы через пилоны связаны с моделью.

Существенным недостатком этого устройства является невозможность получения взаимно перпендикулярных колебаний с различными частотами по направлениям, что необходимо для моделирования динамики, например, морских стояков или опуск- Ных поисковых систем при позиционировании буровых и научно-исследовательских судов.

ел

с

-vl 00 Ю

4

ел

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей конструкции путем обеспечения различных частот колебаний во взаимно перпендикулярных направлениях и повышение точности задания синусного закона колебаний.

Эта цель достигается тем, что для создания независимых синусных режимов колебаний, во взаимно перпендикулярных направлМниях узел крепления системы образован ёоед%нениё м двух ползунов, установленных на двух взаимно перпендикулярных направляющих, расположенных на рамах в параллельных плоскостях и связанных через реечные передачи с кулисными механизмами, каждый из которых соединен с приводом через регулятор скорости.

На фиг. 1 и 2 представлена конструкция предлагаемого устройства.

Устройство состоит из привода 1. включающего электродвигатель с редуктором, связанный с устройствами 2 регулирования скорости типа коробки передач, мультипликатора, на выходных валах которых жестко устанавливают планшайбы 3 и фрикционно связанные с ними планшайбы 4, что позволяет разворачивать их друг отнбсительно друга с последующей фиксацией. На планшайбе 4 выполнен паз, по которому перемещается ползун-кривошип 5, связанный с ходовым винтом 6, установленным в опорах планшайбы. Кривошипы 5 кинематически связаны с кулисами 7, перемещающимися в направляющих устройства. На кулисах нарезаны рейки, которые посредством реечных колес 8 связываются с рамами 9,10, где также нарезаны рейки и закреплены направляющие 11 и 12. На направляющих установлены ползуны 13, 14. Направляющие 11, 12 связаны с датчиками перемещений 15, 16 (например, потенциометрами).

Устройство работает следующим образом.

Вращение от привода 1 с заданной частотой передается на устройства 2 регулирования скорости и далее на планшайбы 3, 4 фазоустанавливающих механизмов. Планшайбы фрикционно связаны между собой, поворот которых друг относительно друга

изменяет фазу колебаний. В планшайбах устанавливается ползун-кривошип 5, который при помощи ходового винта 6 перемещается на заданный эксцентриситет. От кривошипов движение передается кулисам 7, совершающим возвратно-поступающее движение по синусному закону. Посредством реечных колес 8 кулисы 7 трансформируют вращательное движение с

установленным передаточным отношением во взаимно перпендикулярных направлениях рам 9, 10. На рамах закрепляют направляющие 11, 12 и на них устанавливаются ползуны 13, 14, жестко связанные между

собой, к которым и закрепляется исследуемая опускная система, совершающая заданные колебательные движения. Запись перемещений осуществляется во взаимно перпендикулярных направлениях с помощью датчиков 15, 16.

С помощью предлагаемого устройства можно обеспечить колебания системы как в одном из взаимно перпендикулярных направлений, так и смешанное, представляю

щее их сумму как с одинаковой, так и с

разной частотой. Для.этого необходимо произвести соответственно установку эксцентриситета кривошипа 5 планшайбы 4 на нуль, а для изменения фазы и амплитуды нужно

повернуть планшайбы 3, 4 относительно друг друга и соответственно установить нужный эксцентриситет. Для получения различных частот достаточно изменить частоту вращения планшайб 3, 4 с помощью

устройства 2 регулирования скорости. В случае замера силовых характеристик на коренном конце протяженной системы производится закрепление к узлу через соответствующий динамометр,

Устройство для раскачивания протяженных систем может быть использовано при моделировании динамики морских стояков и опускных поисковых систем при позиционировании бурового или

научно-исследовательного судна, т.е. в тех случаях, когда необходимо иметь возможность осуществления одновременного возбуждения гармонических колебаний в вертикальном и поперечном направлениях

с различными (по направлениям) частотами

Изобретение относится к экспериментальной гидромеханике, в частности к устройствам для получения гидродинамических характеристик протяженных систем раскачиванием моделей судов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем образования узла крепления соединением двух ползунов, установленных на двух взаимно перпендикулярныхнаправляющих, расположенных на рамах в параллельных плоскостях и связанных через реечные передачи с кулисными механизмами. 1 з.п. ф- лы, 2 ил.

Формула изобретения

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что каждый кулисный механизм соединен с приводом через регулятор скорости.