Устройство для определения гидродинамических характеристик модели судна при качке на тихой воде Советский патент 1974 года по МПК B63B9/02 G01M10/00 

1

Известны устройства для определения гидродинамических характеристик модели судна при качке на тихой воде, содержащие качалку со средней и крайней стойками, установленную на опоре, и электропривод с кулисным механизмом.

Однако такие устройства конструктивно сложны и ненадежны в действии.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение его надежности в действии. Для этого качалка выполнена с двусторонними консолями, взаимодействующими со съемной стойкой модели, свободный конец которой снабжен двунлечим подпружиненным рычагом, шарнирно нрикрепленным к опоре, а конец средней стойки качалки прикреплен к кулисе, снабженной токопроводящим роликом, электрически соединенным через прерыватель, формирователь электрических импульсов, реверсивный преобразователь и реостат с электродвигателем привода. При этом крайняя стойка качалки снабжена подпружиненным щарниром.

На фиг. 1 схематически изображено описываемое устройство в аксонометрии; на фиг. 2 ноказана электрическая схема устройства.

К модели 1 судна жестко прикреплена съемная стойка 2, связанная шарниром 3 с рычагом 4, установленным на щарнирной опоре 5, и соединенная шарниром 6 с прикрепленной к опоре 7 пружиной 8 регулируемого усилия.

Со стойкой 2 через шарниры 9 связана качалка, выполненная в виде корпуса 10, нанример, трубчатой формы, установленного на неподвижных шарнирных опорах 11 с возможностью качания и несущего двусторонние консоли 12, к одному концу каждой из которых жестко прикреплены шарниры 9.

Корпус 10 несет также стойки 13 и 14. К вершине стойки 14 шарнирно прикреплен вертикальный стержень 15, верхний конец которого имеет шарнир 16 с возможностью только вертикального перемещения и соединен с пружиной 17 регулируемого усилия, прикрепленной к опоре 18. Стойка 13 стержнем 19 шарнирно связана со сменной пружиной 20, например пластинчатой. К верщине стойки 13 жестко прикреплена кулиса 21, кинематически

связанная электропроводным роликом 22 с кривошипом 23, приводимым, например, через зубчатую передачу 24 во вращение от двигателя 25, скорость вращения которого регулируется реостатом 26. Блок привода в виде

двигателя 25 и передачи 24 шарнирно подвещен на опорах 27 с возможностью поворота вокруг оси вращения кривошипа 23.

Измерительное устройство выполнено в виде контактора 28, кинематически связанного с

выходным валом передачи 24 и электрически

связанного с секундомером 29, а также в виде подпружиненной стрелки 30, жестко прикрепленной к кожуху электродвигателя 25 и -направленной к шкале 31, тарированной, например, в Гсм вращающего момента. К стрелке 30 прикреплена пластинка 32, опущенпая в масляпую ванну 33, служащие демпфером угловых колебаний блока привода.

Устройство включает также систему автоматического управления оборотами двигателя 25, выполненную в виде ртутного прерывателя 34, механически связанного с качалкой, и двух контактов 35, которые установлены опозитивно один другому в местах, соответствующих мертвым точкам кулисы 21 заподлицо с ее направляющими поверхностями. Причем контакты электрически изолированы от кулисы, но связаны с прерывателем 34 электропроводным роликом 22 и двумя формирователями 36 электрических импульсов, например мультивибраторами в ждущем режиме, электрически связанными с реверсивным преобразователем 37 электрических импульсов в перемещение движка реостата 26, который включен в цепь питания двигателя 25, предпочтительно в его обмотку возбуждения. Неподвижные опоры 5, 7, И, 18 и 27 выполнены регулируемыми по высоте.

При испытании на вертикальную качку модель I опускают в опытный бассейн, па ней устанавливают стойку 2, которую связывают шарниром 3 с рычагом 4, а через опору 5 и щарнир 6 с пружиной 8. Усилие последней регулируют перемещением опоры 7 так, чтобы модель получила заданную осадку. При этом щарнир 3 и шарнир опоры 5 устанавливаются в одной горизонтальной плоскости. Регулированием высоты опор 11 их выводят в общую горизонтальную плоскость с шарнирами 9, которые прикрепляют к стойке 2. Затем детали 15-20 регулируют па заданную частоту собственных колебаний качалки с прикрепленной к ней моделью. Опусканием блока привода ролик 22 вводят внутрь кулисы 21.

При пуске двигателя 25 ролик 22 приводит кулису 21 в колебательное движение, вследствие чего колеблется качалка, а вместе с нею и модель 1. При этом ролик, нажимая на один из контактов 35, вызывает срабатывание одного из формирователей 36, реверсивного преобразователя 37 и движка реостата 26. В результате изменяется скорость вращения двигателя 25 до тех пор, пока число оборотов в минуту кривощина -23 не станет равным числу собственных колебаний качалки с моделью за тот же период. После этого, пользуясь выключателем и контактором 28, оператор приводит в действие.секундомер 29, наблюдает и регистрирует его показания. В силу реактивного мо.мента блок привода, а с ним и стрелка 30, отрегулированные на частоту собственных колебаний на много меньшую, чем низшая частота собственных колебаний качалкн с

моделью, отклоняются. Положепие стрелки по шкале 31 наблюдает визуально и регистрирует оператор. Зарегистрированные показания стрелки 30 и секундомера 29 используют для вычисления коэффициента сопротивления

и коэфициента присоедипепной массы при вертикальпой качке.

При испытании на бортовую качку модель 1 устанавливают в опытном бассейне так, чтобы ее диаметральная плоскость совпадала

с осью колебаний качалки, и жестко прикрепляют к консолям 12 или к корпусу 10 качалки. Стойку 2 демонтируют. Все остальные настраивается и работает так , как и при испытании на вертикальную качку.

При испытании на килевую качку модель устанавливают в опытном бассейне так, чтобы ее диаметральная плоскость была перпендикулярна оси колебаний качалки, и жестко прикрепляют к качалке. В остальном испытание

происходит так же, как и испытание на бортовую качку.

Предмет изобретения

Устройство для онределения гидродинамических характеристик модели судна при качке на тихой воде, содержащее качалку со средней и крайней стойками, установленную на опоре, и электропривод с кулисным механизмом, отличающееся тем, что, с целью упрощения его конструкции и повышения надежности действия, качалка вьшоленена с двусторонними консолями, взаимодействующими со съемной стойкой модели, свободный конец которой

снабжен двуплечим подпружиненным рычагом, щарнирно прикрепленным к опоре, а конец средней стойки качалки прикреплен к кулисе, снабженной токопроводящим роликом, электрически соединенным через прерыватель,

формирователь электрических импульсов, реверсивный преобразователь и реостат с электродвигателем привода, при этом крайняя стойка качалки снабжена подпружиненным шарниром.

IX---, 0-7

i 1.;

jyrv X жрf4

2

/ l «sr:fr--M.-V--

t5 -7 - .

,

Фиг.Г

Фиг 2