Установка для экспериментального определения гидродинамического сопротивления элементов судовой обшивки Советский патент 1982 года по МПК G01M10/00 

(5) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

1 .

Изобретение относится к судостроению, в частности к установкам для экспериментального определения гидродинамического сопротивления Элементов судовой обшивки.

Известна установка для экспериментального определения гидродинамического сопротивления элементов судовой обшивки, содержащая заполненный водой резервуар, в котором расположена ис- Q следуемая пластина образца, закрепленная на вертикальном валу, установленном с возможностью вращения вокруг своей оси и связанном с электродвигателем, смонтированным на опор- j5 ной ферме, а также датчик крутящего момента П.

Недостатком известной установки является малая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точ- 20 ности измерений установки.

Поставлення цель достигается тем, что резервуар имеет форму цилиндра, ось которого расположена соосно оси СУДОВОЙ ОБШИВКИ

вертикального вала, и снабжен уста новленной в верхней его части крышкой и установленными на внутренних .сторонах его стенок, днища и крышки ребрами, при этом пластина образца перпендикулярна валу, опорная ферма снабжена установленными на ней ограничительными кольцами, датчиками механического напряжения и компенсаторами усилий в последних, а электродвигатель снабжен кожухом с двумя расположенными поперек оси вертикального вала кронштейнами, верхняя, часть которого связана посредством упругого шарнира с опорной фермой, причем кронштейны кожуха соединены посредством тяг с датчиками механического напряжения и с компенсаторами усилий в последних, ось вала проходит через упругий шарнир ограничительные кольца сопряжены посредством элементов качения с упомянутым кожухом, а датчик крутящего момента смонтирован на валу. Кроме того, каждый компенсатор | усилий в упомянутом датчике содержит блок, установленный с возможностью поворота на опорной ферме, и противовес, при упомянутые тяги содержат каждая трос, запасо ванный через блок и прикрепленный одним концом к противовесу, а другим концом - к упомянутому датчику. На фиг.1 приведена схема установки для гидродинамического сопротивле ния элементов судовой обшивки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.З разрез Б-Б на фиг.1; на фиг. - сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1. Установка состоит из заполненного водой резервуара 1, изготовленного в виде вертикального цилиндра 2 с крышкой 3 в верхней его части над свободной поверхностью воды и ребрами - потокогасителями 4 на внутренних сторонах стенок днища и крышки. В резервуаре размещена пластина 5 об разца судовой обшивки, закрепленная на вертикальном валу 6, соединенном через муфту 7 с приводным электродвигателем 8. В вал встроен датчик 9 крутящего момента , информация с которого снимается через токосъемное устройство (не показано ). Пластита 5 образца перпендикулярна валу 6. Ось вертикального цилиндра 2 расположена соосно оси вала 6. Электродвигатель 8 снабжен кожухом 10 с двумя расположенными поперек оси вер тикального вала 6 кронштейнами 11. Верхняя часть с кожуха связана посредством упругого шарнира 12 кручения с опорной фермой 13. Опорная фер ма 13 снабжена установленными на ней ограничительным кольцом 14, датчикам 15 механического напряжения и компенсаторами усилий в последних.Кронштейны 11 кожуха соединены посредством тяг 16 с датчиками 15 механического напряжения и с компенсаторами усилий в последних. Ось вала 6 прохо дит через упругий шарнир 12. Ограничительное кольцо И сопряже но посредством элементов 17 качения с кожухом 10. Компенсатор усилий в датчике механических напряжений соде жит блок 18, установленный с возможностью поворота на опорной ферме 13 и противовес 19. Тяги 16 содержат каждая трос, запасованный через блок 18 и прикрепленный одним концом к противовесу 19, а другим концом - к 9 I 04 датчику 15 механического напряжения,i Балансирно закрепленный кожух 10, связанный через кронштейны 11 и тяги 16 с датчиками 15 механического напряжения и с компенсаторами усилий, в последних образуют измеритель приращения крутящего момента. Оба датчика 15 и датчик 9 подключены к регистрирующему прибору (не показан. Установка работает следующим образом. При вращении пластины 5 исследуемого образца судовой обшивки с постоянной скоростью на валу 6 возникает крутящий момент, пропорциональный оборотам и шероховатости поверхности пластины 5 образца. Момент воздействует на датчик 9 и далее через вал 6, статор электродвигателя 8, кронштейны П и тяги 16 на датчики 15 механического напряжения. При этом на номинальных режимах испытаний силы, действующие на датчики 15,уравновешены противовесами 19 компенсаторов. При изменении режима испытаний оборотов или шероховатости образца на выходе датчика 9 вырабатывается электрический сигнал, пропорциональный полному крутящему MOMeHty, а с датчиков 15 снимается электрический сигнал, пропорциональный приращению момента. Установка обеспечивает высокую точность измерений.в широком диапазоне шероховатостей и чисел Re и, тем самым, позволяет осуществлять испытания образцов обшивки натурных судов. Формула изобретения 1. Установка для экспериментального определения гидродинамического сопротивления элементов судовой обшивки , содержащая заполненный водой резервуар, в котором расположена исследуемая пластина образца, закрепленная на вертикальном валу, установленном с возможностью вращения вокруг своей оси и связанном с элект-. родвигателем, смонтированным на опорной ферме, а также датчик крутящего момента, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения, резервуар имеет форму цилиндра, ось которого расположена соосно оси упомянутого вала, и снабжен установленной в верхней его части .крышкой и установленными на внутрен59них сторонах его стенок, днища и крышки ребрами, при этом пластина образца перпендикулярна валу, опорная ферма снабжена установленными на ней ограничительными кольцами, датчиками механического напряжения ,и компенсаторами усилий в последних, а электродвигатель снабжен кожухом с двумя расположенными поперек оси вертикального вала кронштейнами, верхняя часть которого связана посредством упругого шарнира с опорной фермой, причем кронштейны кожуха соединены посредством тяг с датчиками механического напряжения и с компенсаторами усилий в последних, ось вала проходит через упругий шарнирно, ограничительные кольца сопряжены посредством элементов качения с упомянутым кожу0хом, а датчик крутящего момента смонтирован на валу. 2. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что каждый компенсатор усилий в упомянутом датчике содержит блок, установленный с возможностью поворота на опорной ферме, и противовес, при этом упомянутые тяги содержат каждая трос, запасованный через блок и прикрепленный одним концом к противовесу, а другим концом - к упомянутому датчику. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ferguson A.M. The effect of Hydron Paint on the Frictron Duag of Rotating Discs with varions Degrees of Roughness. - University ot Glasgow, 1973, march, p. 1-12 (прототип) АА