[发明专利]一种喷水推进组合舵模型操纵力的测试试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种喷水推进组合舵模型操纵力的测试试验装置及方法，是针对喷水推进组合舵模型操纵力的测试试验提出的，它以循环水槽或拖曳水池为测试环境，水流冲击组合舵产生的操纵力传递给六分量力扭矩传感器，由六分量力扭矩传感器对喷水推进组合舵模型的操纵力的各分力进行读数，再通过测试数据计算出实际的操舵力。对于喷水推进组合舵实船操纵力无法准确获得的现状，通过模型操纵力的测量，可以对产品的操纵力预报提供支撑，通过研究模型和实型之间的关系，进而进一步较准确的获得喷水推进组合舵实船的操纵力。

技术领域

本发明涉及一种喷水推进组合舵模型操纵力的测试试验装置及方法，属于喷水推进操舵倒航机构的试验领域。

背景技术

喷水推进组合舵主要用于中低速重载工程船，其装船后的操纵力(包括操舵力和倒航力)的计算一直依靠理论计算，和实际的操纵力误差较大。目前国内外均没有对于喷水推进组合舵操纵力的测量方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有技术没有对于喷水推进组合舵操纵力的测量方法。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是提供了一种喷水推进组合舵模型操纵力的测试试验装置，其特征在于：包括操舵倒航机构测试台和喷水推进组合舵模型，所述操舵倒航机构测试台包括测试台架、操舵机构和六分量力扭矩传感器，所述操舵机构设在测试台架上，通过六分量力扭矩传感器与喷水推进组合舵模型连接，所述操舵机构用于带动喷水推进组合舵模型旋转模拟测试试验时的操舵工况，所述六分量力扭矩传感器用于采集喷水推进组合舵模型在不同倒航角度时作用于喷水推进组合舵模型三个方向上的力和扭矩数值。

优选地，所述操舵机构包括操舵液压缸、舵柄和转轴，所述操舵液压缸通过舵柄与转轴的一端连接，所述转轴的另一端通过六分量力扭矩传感器与喷水推进组合舵模型连接，操舵液压缸推动舵柄带动转轴转动，进而带动喷水推进组合舵模型转动。

优选地，所述喷水推进组合舵模型包括舵壳和中舵叶，所述中舵叶设在舵壳内绕舵中心旋转，且旋转角度可调。

优选地，所述中舵叶通过贯穿设置的销轴设在舵壳内绕舵中心旋转，所述销轴和中舵叶之间通过平键连接固定，通过旋转销轴改变中舵叶和舵壳之间的安装角度。

优选地，所述销轴的端部设有卡盘，所述卡盘上设有多个安装孔，所述舵壳与销轴通过卡盘连接固定，通过调整卡盘上安装孔的位置旋转固定销轴，改变中舵叶和舵壳之间的安装角度。

优选地，所述六分量力扭矩传感器通过舵壳上的法兰与喷水推进组合舵模型连接固定。

本发明的另一个技术方案是提供了一种喷水推进组合舵模型操纵力的测试试验方法，应用如上所述的一种喷水推进组合舵模型操纵力的测试试验装置，其特征在于：将喷水推进组合舵模型安装在操舵倒航机构测试台上，将操舵倒航机构测试台安装到循环水槽或拖曳水池工作段，提供来流的装置喷出的高速水流冲击在喷水推进组合舵模型上，产生操纵力。

优选地，当中舵叶在中位时，通过操舵倒航机构测试台上的操舵机构带动喷水推进组合舵模型转动，喷水推进组合舵模型转动并停留在当前位置，模拟操舵时不同舵角的工况，此时通过六分量力扭矩传感器可采集到作用于喷水推进组合舵模型三个方向上的力和扭矩数值，计算出喷水推进组合舵模型的操舵力。

优选地，通过调整舵壳与销轴的连接位置，可改变中舵叶和舵壳之间的安装角度，从而模拟喷水推进组合舵模型在不同倒航角度时的工况，直到中舵叶转动到完全堵住舵壳的出口的位置，形成全倒航的状态。

优选地，在不同的倒航状态，通过六分量力扭矩传感器可采集到作用于喷水推进组合舵模型三个方向上的力和扭矩数值，计算出喷水推进组合舵模型的倒航力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：