Стенд для моделирования бортовой и килевой качки судна и его циркуляций Советский патент 1980 года по МПК G01M19/00 B63B39/00 

Изобретение относится к судострое нию, в частности к стендам для моделирования бортовой и килевой качки судна и его циркуляции. Известен стенд для моделирования бортовой и килевой качки судна и его циркуляции, содержащий основание, на котором, установлен поворотный стол с приводом, стойки, закрепленные на поворотном столе и имеющие цапфы с преобразователемугла,.в которых поворотно смонтирована посредством кронштейнов платформа с приводом, фиксатор платформы и упор для ограни чения ее качания llНедостатками этого стенда являются невысокая точность и недолговечность . С целью повышения эксплуатационны характеристик стенда фиксатор платформы состоит из зубчатого сектора, . закрепленного на кронштейне платформы сорсно с цапфами, опорного элемен та, закрепленного на стойке, двуплечего рычага, взаимодействующего с. зубчатым сектором и опорным элементом, и управляющего элемента, шарнир но смонтированного на стойке и связанного с двуплечим рычагом, а упор Ограничения качания содержит дополнительный зубчатый сектор, закрепленный на одном из кронштейнов платформы, зубчатое колесо, имеющее отверстие со шлицевыми канавкгили, поворотно смонтированное в стойке и зацепленное с дополнительным зубчатым сектором, и торсионный узел, посредством которого зубчатое колесо связано со стойкой, причем стойки выполнены с вертикэльными направляющими, а цапфы имеют корпуса, установленные в вертикальных направляющих, при этом стенд снабжен предохранительными домкратами, смонтированными на платформе равномерно по окружности и взаимодействующими с основанием, а ось симметрии платформы расположена под углом 1525® к оси цапф стоек. Дополнительно предохранительный домкрат содержит кронштог.н, на котором установлен винт с подпружиненным упором и шайбой с ргщиальными пазаи и, взаимодействующими с подпружиненным упором. Кроме того, торсионный узел состоит из входного вала с резьбовым участком, на который навинчена втулка с наружными шлицами, размещенная в отверстии со шлицевыми канавками

Губчатого колеса, дополнительного зубчатого колеса, установленного на свободном конце входного вала, и по крайней мере двух торсионных валов, одни концы которых закреплены на стойках, а на других концах установлены механизмы свободного хода с зубчатыми венцами на их наружных сторонах, зацепленными с дополнительным зубчатым колесом.

На фиг. 1 представлен стенд, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фпг. 1; на фиг.5 разрез В-В фиг. 3; на фиг. 6 - вид Г на фиг. 4, на фиг. 7 - узел II на фиг. 1; на фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 7; на фиг. 9 - разрез Ж-Ж на фиг. 2; на фиг. 10 - разрез 3-3 на фиг. 9; на фиг. 11 - разрез И-И фиг. 4.

Стенд содержит основание 1, размещенный на нем поворотный стол 2 с приводом 3, закрепленные на поворотном столе стойки 4, кронштейны 5, размещенные на цапфах б, платформу 7, привод платформы 8. По краям платформы через 120 относительно ее центра тяжести размещены предохранительные домкраты 9 с винтами 10, снабженные подпружиненным упором 11, взаимодействующим с радиальными пазг1ми 12, выполненными на шайбе 13, установленной соосно с винтом 10, который упирается в фундамент 14.

Упор для ограничения качания платформы выполнен в виде закрепленного на одном из кронштейнов 5 дополнительного зубчатого сектора 15, взаимодействующего с зубчатым колесом 16 с центральным шлицевым отверстием размещенным с возможностью вращения в соответствующей стойке 4. Втулка 1 с наружными шлицами и центральным резьбовым отверстием взаимодействует с зубчатым колесом 16 и резьбовым концом входного вала торсионного узла. На резьбовом конце вала 18 установлена стопорная разрезная гайка,19 а на другом конце - зубчатое колесо 20, входящее в зацепление с зубчатыми венцами механизмов свободного хода 21 и 22, имеющих противоположное направление вращения. Механизмы свободного хода закреплены на торсионных валах 23 и 24, а концы торсионных валов закреплены на стойке. Корпус 25 для размещения цапф может перемещатьсй вдоль вертикальных направляющих 26, установленных на стойках 4.

Фиксатор платформы выполнен в виде закрепленного на одном из кроншт зйнов 5 зубчатого сектора 27, соосног.о цапфс1М, размещенных на соответствующей стойке опорного элемента 28, и двуплечего рычага 29, взаимодействующего одним плечом с опорным .лементом, а другим - с зубчатым cej тором, и воздействующего на двуплечий рычаг управляющего злемента 30, шарнирно закрепленного на стойке.

Стенд содержит прецизионный многополюсный преобразователь 31 угла, ротор которого установлен на цапфе 6, а статор - на корпусе 25.

Зубчатый сектор 32 установлен на кронштейне 5 соосно цапфе и входит в зацепление с приводом 8. Штанга 33 с винтом 10 установлена подвижно относительно кронштейна 34.

Стенд работает следующим образом. Для моделирования килевой и бортовой качек платформа 7 соединена с кронштейнами 5 таким образом, что ее ось симметрии, совпаданицая с осью бортовой качки судна и проходящая через центр тяжести платформы, образует заданный угол с осью вращения цапф, выбранный в пределах 15-25°. Морская бортовая аппаратура, испытываемая на стенде, устанавливается на платформе таким образом, что ось бортовой качки карданного подвеса испытуемого прибора с осью цапф стенда образует угол, равный, например, 22. Это обеспечивает качание карданного подвеса испытываекилх приборов по бортовой качке на угол 20°, килевой - на угол 8 при качении платформы относительно оси цапф на угол 25°.

Для моделирования циркуляции судна по курсу поворотный стол 2 приводится во вращение редуктором привода 3.

Измерение углов наклона платфорглл с точностью до 15 обеспечивается благодаря использованию прецизионного многополюсного преобразователя 31 угла.

Фиксация, углов наклона платформы с погрешностью не более 10 обеспечивается благодаря тому, что двуплечий рычаг 29 одним плечом постоянно взаимодействует с пазом опорного элемента 28, установленного на стойке; а другим плечом взаимодействует с пазами зубчатого сектора 27, закрепленного на соответствующем кронштейне . Двуплечий рычаг вводится и выводится из зацепления с секторюм 127 управляющим элементом 30. При качке платформы двуплечий рычаг из зацепления с сектором выводится.

Долговечность стенда обеспечивается за счет разгрузки подшипников цапф и поворотного стола в нерабочем состоянии путем подъема платформы предохранительными домкратами. При вргицении трех винтов 10 платформа вместе с кронштейнами и цапфами поднимается на заданную высоту. Для обепечения сохранения соосности штифтовых отверстий корпуса цапф и стоек используются вертикальные направляющие 26, закрепленные на стойках.

Разгрузка подшипников цапф и поворотного стола производится при остановке стенда. Равномерность подъе ма платформы без перекосов осуществляется благодаря одновременному пов роту винтов 10 на одинаковые углы, определяемые центральным углом меящу соседними пазами, выполненными на шайбе 13. В период качания платформы винт 10 вместе со штангой 33 извлека ется из неподвижного кронштейна 34. Ограничение качания платформы обеспечивается благодаря наличию то сионного узла. Дополнительный зубча тый сектор 15 входит в зацепление с зубчатьм колесом 16. При качании платформы на заданный угол зубчатое колесо 16 свободно вращается. При этом втулка 17 свободно перемещается по резьбовому концу вала 18. Превышение заданного угла качания платфор мы вызывает заклинивание втулки 17 на валу 18, который при этом начинает скручиваться. Через зубчатую пе редачу и механизмы свободного хода скручивание передается одному из тор сионных валов 23- или 24. Наличие механизмов свободного хода противоположного направления обеспечивает реверсивное закручивание торсионных ва лов и одновременное их медленное рас кручивание, что исключает колебатель ное движе.ние платформы. Перемещение стопорной разрезной гайки 19 по резь бе обеспечивает любой угол качания платформы в заданном интервале углов Эффективность изобретения заключа ется в повышенной точности и долговечности стенда, что достигается бла годаря исключению наружного карданова кольца, установке на одной из цап прецизионного многополюсного преобра зователя угла, обеспечивающего погрешность не более наличию фиксатора, обеспечивающего фиксацию заданного положения платфОЕ «л с погреш ностью не более 10, введению предохранительных домкратов, обеспечивающих разгрузку подшипников цапф и поворотного стола в период остановки стенда, выполнению торсионного упора ограничения качания платформы, исклю чающего колебательное движение платформы. Формула изобретения 1. Стенд для моделирования бортойой и килевой качки судна и его циркуляции, содержащий основание, на ко тором установлен поворотный стол с приводом, стойки, закрепленные на по воротном столе и имеющие цапфы с преобразователем угла, в которых поворотно смонтирована,посредством кронштейнов платформа с приводом, фиксатор платформы и упор ограничения качания, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик стенда, фиксатор платформы состоит из зубчатого сектора, закрепленного на кронштейне платформы соосно с цапфами, опорного элемента, закрепленного на стойке, двуплечего рычага, взаимодействующего с зубчатым сектором и опорным элементом, и управляющего элемента, шарнирно смонтированного на стойке и связанного с двуплечим рычагом, а упор ограничения качания содержит дополнительный зубчатый сектор, закрепленный на одном из кронштейнов платформы, зубчатое колесо, имеющее отверстие со шлицевыми канавками,, поворотно смонтированное в стойке и зацепленное с дополнительньлм зубчатым сектором, и торсионный узел, посредством которого зубчатое колесо связано со стойкой, причем стойки выполнены с вертикальными направляющими, а цапфы имеют корпуса, установленные в вертикальных направляющих, при этом стенд снабжен предохранительными домкратами, смонтированными на платформе равномерно по окружности и взаимодействующими с основанием, а ось симметрии платформы расположена под углом 15-25 к оси цапф стоек. 2.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что предохранительный домкрат содержит кронштейн, на котором установлены винт с подпружиненным упором и шайба с радиальными пазами, взаимодействующими с подпружиненным упором. 3.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что торсионный узел состоит из входного вала с резьбовым участком, на который навинчена втулка с наружными шлицами, размещенная в отверстии со шлицевыми канавками зубчатого колеса, дополнительного зубчатого колеса, установленного на свободном конце входного вала, и по крайней мере двух торсионных валов, одни концы которых закреплены на стойках, а на других концах установлены механизмы свободного хода с.зубчатыми венцами на их наружных сторонах, зацепленными с дополнительным зубчатым колесом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Чертеж к Ф2.789.007, 1966 г, хранится в объединении АЗИМУТ. .

31fs

31

feu eunnf fv

ft tfOUftHUt

цвп

tJ /3