[发明专利]利用风扇模拟流载荷的实验装置

权利要求书

1.一种利用风扇模拟流载荷的实验装置，其特征在于，包括闭环伺服系统模块和自动控制模块；

其中，所述闭环伺服系统模块和所述自动控制模块用于设置在船模上；

所述闭环伺服系统模块包括全回转风扇(1)和侧推风扇(2)；

所述自动控制模块包括六自由度光学运动测量装置、推力分配模块、流载荷数据库以及推力-转速曲线存储单元；

所述六自由度运动测量装置布置用于根据船速、艏向角以及设定的流速通过推力-转速曲线存储单元中存储的推力-转速曲线查询流载荷数据库求得船模所受到的流载荷，进而通过推力分配模块计算得到全回转风扇(1)和侧推风扇(2)的推力和角度。

2.根据权利要求1所述的利用风扇模拟流载荷的实验装置，其特征在于，所述全回转风扇(1)包括舵机(3)、第一伺服电机(4)、第一固定框架(8)、第一轴套(16)、第一传动装置(6)、转角传感器(7)以及第一风扇(5)；

其中，所述第一伺服电机(4)的第一电机轴(15)穿过所述第一轴套(16)通过所述第一传动装置(6)驱动所述第一风扇(5)的叶片转动；

所述舵机(3)、第一伺服电机(4)设置在所述第一固定框架(8)上；所述第一风扇(5)设置在所述第一轴套(16)上；

所述舵机(3)驱动所述第一轴套(16)沿周向旋转，进而带动所述第一风扇(5)的底座沿周向旋转；所述转角传感器(7)用于测量所述第一轴套(16)的旋转角度。

3.根据权利要求2所述的利用风扇模拟流载荷的实验装置，其特征在于，所述舵机(3)包括舵机主体(9)、舵机轴(10)和平带轮传动装置(11)；

其中，所述舵机主体(9)与固定框架(8)的第一下底板(12)相连接，所述舵机轴(10)通过第一联轴器(13)与舵机主体(9)相连接，所述舵机轴(10)通过平带轮传动装置(11)驱动所述轴套(16)相配合。

4.根据权利要求2所述的利用风扇模拟流载荷的实验装置，其特征在于，所述第一伺服电机(4)包括第一伺服电机主体(14)和第一电机轴(15)；

其中，所述第一电机轴(15)通过第二联轴器(17)与第一伺服电机主体(14)相连接，所述第一电机轴(15)穿透第一固定框架(8)的第一上底板(18)且通过第一轴承(19)与第一固定框架的第一上底板(18)相连接。

5.根据权利要求2所述的利用风扇模拟流载荷的实验装置，其特征在于，所述第一固定框架(8)包括第一上底板(18)和第一下底板(12)；

所述第一上底板(18)通过第一焊接结构件与第一下底板(12)焊接形成的第一箱型结构(24)；

所述第一轴套(16)通过第一轴承(19)固定于固定所述第一上底板(18)上。

6.根据权利要求2所述的利用风扇模拟流载荷的实验装置，其特征在于，所述第一传动装置(6)为圆锥齿轮传动装置。

7.根据权利要求5所述的利用风扇模拟流载荷的实验装置，其特征在于，所述转角传感器(7)固定于第一固定框架(8)的第一上底板(18)上。

8.根据权利要求2所述的利用风扇模拟流载荷的实验装置，其特征在于，所述第一风扇(5)包括第一风扇主体(20)和第一风扇轴(21)；

所述第一风扇主体(20)通过螺栓固定于第一风扇轴(21)上，所述第一风扇轴(21)通过第二轴承(22)和第三轴承(23)与所述第一轴套(16)相连接，第一伺服电机(4)的第一电机轴(15)通过第一所述传动装置(6)驱动所述第一风扇轴(21)转动。