[实用新型]自航船模阻力测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种阻力测量装置，具体地说是一种自航船模阻力测量装置。

背景技术

静水船模阻力试验的目的是获得船模在不同航速下受到的阻力，预报实船在指定航速时所需的有效功率。目前广泛采用的静水船模阻力试验方法主要是依靠拖曳水池，由拖车匀速拖动船模航行获取阻力试验值。但是，拖曳式船模阻力试验方法的试验装置庞大，设备昂贵，调试比较复杂，保养费用高，操作技术要求高，需要实验室人员的密切配合。拖曳式船模阻力试验方法及设备对于进行船舶阻力性能的科学研究是完全可以的，但是在进行一般工程应用性的船模阻力试验，或者是进行高等院校船模阻力实验教学，培养学生的实践动手能力和创新性方面，则不太适合。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种易于加工制作和操作，具有较高精度，可以应用于一般工程性试验和高等院校教学实验的船模阻力测量装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本装置包括船体、轴系、推力球轴承、应变式测力装置、直线滑轨和电机；所述轴系包含安装在船体上并贯穿船体尾部的轴包套、固定在轴包套两端的轴承、贯穿轴包套的轴、分别与轴两端固定连接的联轴器和螺旋桨；轴承与轴包套过盈配合；所述推力球轴承包含与轴过盈配合的轴圈、与应变式测力装置固定连接的座圈、夹在轴圈和座圈之间的滚珠；座圈的内径大于轴的直径，座圈与轴为过松配合；所述应变式测力装置上端与座圈固定连接，下端固定在船体上；所述直线滑轨包含固定在船体上的滑道、与电机固定连接的滑块、滑道与滑块之间的滚珠；滑块仅可以在滑道上沿船首尾方向滑动；所述电机为低振动、双轴承电机，电机壳与直线滑轨的滑块固定连接。

本实用新型所涉及的自航船模阻力测量装置的特点：(1)体积小，造价低，易于生产、加工和制造；(2)调试简单，易于维护；(3)不依赖于拖曳水池的拖车，更具灵活性，稍微改装后可进行回转等操纵性试验；(4)使用和操作方便，开展实验教学时有助于学生动手能力和创新性培养。

附图说明

图1为自航船模阻力测量装置平面剖视图；

图2为自航船模阻力测量装置平面剖视局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：

如图1和图2所示，本实用新型的自航船模阻力测量装置主要由船体1、轴系2、轴承3、轴包套4、轴承5、螺旋桨6、轴7、推力球轴承8、座圈9、滚珠10、轴圈11、联轴器12、电机13、直线滑轨14、滚珠15、滑道16、滑块17、应变式测力装置18构成。

所述轴系2包含安装在船体1上并贯穿船体1尾部的轴包套4，固定在轴包套4两端的轴承3和轴承5，贯穿轴包套4的轴7，分别与轴7两端固定连接的联轴器12和螺旋桨6；轴承3和轴承5与轴包套4过盈配合。所述推力球轴承8包含与轴过盈配合的轴圈11，与应变式测力装置18固定连接的座圈9，夹在轴圈11和座圈9之间的滚珠10；座圈9的内径大于轴7的直径，座圈9与轴7为过松配合。所述应变式测力装置18上端与座圈9固定连接，下端固定在船体1上。所述直线滑轨14包含固定在船体1上的滑道16，与电机13固定连接的滑块17，夹在滑道16与滑块17之间的滚珠；滑块17仅可以在滑道16上沿船首尾方向滑动，并且阻尼小，可忽略不计。所述电机13为低振动、双轴承电机，电机壳与滑块17固定连接，电机轴与联轴器12的左端固定连接。

自航船模阻力测量装置工作原理及工作过程：

自航船模在静水环境下匀速航行时，船体的阻力等于螺旋桨对船体的推力。因此，测量螺旋桨对船体推力即可得出船模在某航速下的阻力。当电机13启动后，带动联轴器12、轴7和螺旋桨6旋转，螺旋桨6将产生一个向船后方向的推水作用力，由于力的相互作用，水对螺旋桨6产生一个向船前进方向的推力；螺旋桨6带动轴7、轴圈11、联轴器12、电机13和滑块17产生一个向船头方向的运动趋势；但由于座圈9固定在应变式测力装置18上，应变式测力装置18与船体固定，因此，当轴圈11继续向船头方向运动时，将被滚珠10和座圈9阻止；此时轴圈11将产生一个对座圈9向船头方向的作用力，此作用力可通过与座圈9固定连接的应变式测力装置18测得，当船模达到匀速航行状态时，应变式测力装置18将获得稳定的作用力，即为船模在此航速下的阻力值。