Модель корпуса судна Советский патент 1983 года по МПК B63B9/02 G01M10/00 

изобретение относится к судостроению и касается конструирования моделей судов для определения прочности их корпусов.

Известна модель корпуса судна, содержащая две смежные поперечные переборки, на каждой из которых жестко закреплены ориентированные перпендикулярно этим переборкам полуоси с насаженными на них подишпниками, .которые встроены в опорный эпемент, корпус которого жестко связан с концами упругих балок, другие концы которых закреплены на соответствующих смежник поперечных переборках модели 111. Однако у такой модели полуоси размещены в единой плоскости, а опорный элемент выполнен одиозвенным, что .сужает диапазон использования модели, позволяя измерять только величины крутящего момента и поперечной силы в горизонтальной плоскости.

Цель изобретения - синхронное измерение поперечной силы изгибающего момента .в вертикальной и горазонтальной плоскостях и крутящего момента.

Цель достигается тем, что корпус опорного элемента выполнен с двумя звеньями, шарнирно связанными между

собой соеди ительной осью, снабженноЯ подшипниковыми опорами, встроенныки в соединительные звенья, которые выполнены с жестко связанной с ними соединительной упругой балкой, при этом точки проекций указанных полуосей и соединительной оси на плоскость поперечной переборки модели образуют вершини треугольнийа.

10

На фиг.1 схематически изображена модель ксчрЙуса судна по плоскости симметрии соединительной оси, продольный разрез/ на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема расчета

15 сил и моментов при использовании предложенной модели корпуса судна.

В модели корпуса судна поперечной переборке 1 перпендикулярно к ней ус20тановлена в диаметральной плоскости полуось 2, а на переборке 3 со смеще11ием по отношению к полуоси 2 в вертикальном и горизонтальном насфавлении установлена лолуось 4. Свобод25ные концы полуосей закреплены в гйэдишпниковых опорах 5 и 6 соеда1нительных звеньев 7 и 8 корпуса элемента. Подвшпникошле опоры 9 и 10, встроенные в звенья 7 и 8, свяа1аны

30 между собой соединительной осью.11. С звеном 7 жестко связана упругая консольная балка 12, а с звеном 8 две упругие консольные,соединительные балки 13 и 14. Балка 13 через опорную вставку 15 закреплена на зве не 7. Крутяидай момент, действующий в рассматриваемом сечении, измеряется с помощью балки 12 относительно полу оси 2, с помощью балки 13 относитель но оси 11 и с помощью балки 16 относительно полуоси 4, что позволяет on ределять крутящий момент относительн центра кручения, поперечные силы и изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Крутящий момент, действующий на корпус модели в рассматриваемом попе речном сечении, воспринимается балка 1И 12-14 и, приводя к их изгибу, определяется с помощью тензометрическо аппаратуры по величине деформации лок при условии проведения их тарировки при воздействии на корпус моде ли крутящих моментов известной величины. По известным величинам крутящих моментов относительно трех осей посредством описанных ниже математических операций определяются остальные силовые факторы. Точкой проекции полуоси 2 на пере борку 1 (фиг.З) является точка А/ точкой проекции оси 11 - точка В , точкой проекции полуоси 4 - точка С. Точки Л , 6 и С образуют вершины тре угольника. При расчете.рассматривается произвольная плоская система сил, имеющих равнодействующую,Q, относительно трех осей вращения точек Л, В и С и центра кручения О (фиг.З) Равнодействующая Q приводится к центру О в виде проекций Q2 и Q, и момента Мд. Измеряемые относительно точек А, В и С крутящие моменты можно представить в виде: . f o- :i-AMe -S- 8;Mc Mo-Q:,-Zb QzYc Решая полученную систему линейных уравнений можно получить О tlAdlB -ZB-ZC 0,l lllfi 2 Уг. MA-ZB-HB ZA . поперечные силы в горизонтальной и вертикальной плоскостях и крутящий, момент относительно центра кручения, соответственно. Измерением усилий в нескольких поперечных сечениях определяются Q,(L) и Qjd) изменения поперечных сил по длине модели. Так как поперечные силы и изгибающие моменты связаны дифференциальной зависимостью, то, проведя численное ин- . тегрирование полученных функций Q,,(.) .1и (la.(L), можно определить функции M,,(L) и ) изменения изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях по длине модели. Введение дополнительного соединительнЬго звена в корпусе опорного элемента, третьей оси вращения, третьей упругой балки и размещение осей шарнира по вершинам треугольника (не на одной-прямой), по сравнению с известным техническим решением, обеспечивает возможность синхронного из1мерения поперечных сил и изгибающих момент ов в двух плоскостях наряду с измерением крутящего момента относительно центра кручения. Формула изобретения Модель корпуса судна, содержащая две смежные поперечные переборки, на каждой.из которых жестко закреплены ориентированные перпендикулярно этим переборкам полуоси с насаженными на них подшипниками, которые встроены в опорный элемент, корпус которого жестко связан с концами упругих консольных балок, другие концы которых закреплены на соответствующих смежных поперечных переборках модели, отличающаяся тем, что, с целью синхронного измерения поперечной силы изгибающего момента в вертикальной и горизонтальной плоскостях и крутящего моментаj корпус опорного элемента выполнен с двумя звеньями, шарнирно связанными между собой соединительной осью, снаб-женной подшипниковыми опорами, встроенными в соединительные звенья, которые выполнены с жестко связанной с ними упругой консольной соединительной балкой, при этом точки проекции указанных полуосей и соединительной оси на плоскость поперечной переборки модели образуют вершины треугольника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 887344, кл. В 63 В 9/02, 03.12.79 (прототип).

Фиг.2

Диаметральная плоскость