Устройство для измерения характеристик волнового следа модели судна

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ оц 89305 К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 31. 03. 80 (21) 2901917/18-10 с присоединением заявки Но(23) Приоритет 6 01 С 13/00 ГосударствеииыЯ комитет СССР по дедам изобретеииЯ и открытиЯДата опубликования описания 07. 11. 81(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛНОВОГО СЛЕДА МОДЕЛИ СУДНАИзобретение относится к области научно-экспериментальных исследований в судостроении и может быть использовано в научно-исследовательских гидродинамических лабораториях при проведении испытаний моделей судов в опытных бассейнах.Известна установка для измерения характеристик волнового следа модели судна в соответствии с методом поперечных сечений 1 , которая включает в себя группу емкостных струнных неподвижных волнографов, установленных за моделью на ферме буксировочной тележки. Сигналы с электрических схем волнографов измеряются и документируются на бумажную ленту перфораторами. Устройство. выбрано в качестве прототипа.Однако емкостные струнные волнографы, контактируя с водной поверхностью, искажают профиль волнового следа при движении буксировочной тележки, что ведет к понижению точности измерения характеристик волнового следа модели судна.Так как число волнографов ограничено, то для получения информации полного профиля волнового следа только в одной плоскости необходимопри проведении эксперимента смещать систему волнографов в поперечном направлении по отношению к диаметральнойплоскости бассейна, сохраняя неизменным параметры режимов испытаний.Таким образом, выполнение данныхусловий ведет не только к увеличению времени эксперимента, но и к 1 О,усложнению технической оснащенности.Целью изобретения является повышение точности измерения характеристик волнового следа и сокращениявремени эксперимента. 15 цель достигается тем, что в устройстве для измерения характеристикволнового следа модели судна, содержащем ферму, закрепленную на буксировочной тележке перпендикулярно20 диаметральной плоскости бассейна,волнографы и регистратор, фермаснабжена рейкой с отверстнями и подвижной по направляющим вдоль рейкикареткой с закрепленными на ней параллельно диаметральной плоскостибассейна акустическими волнографами,снабжены электроприводами и осветителем,На фиг. 1 приведена кинематичесЗО кая схема предлагаемого устройства;оФУстройство для измерения харак теристик волнового следа модели судна, содержащее ферму, закрепленную на буксировочной тележке перпендикулярно диаметральной плоскости бассейна, волнографы и регистратор, 65 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,на Фиг. 2 - электрическая блок-схема.На направляющих Фермы 1, закрепленной перпендикулярно диаметральнойплоскости бассейна на буксировочнойтележке, смонтирована подвижная каретка 2 с размещенными на ней акусти-ческими волнографами 3, расположенными в плоскости параллельной диаметральной плоскости бассейна, электроприводом 4, обеспечивающим перемещение каретки 2 по направляющим фермы 1с необходимыми скоростями. На каретке2 размещены фотоэлемент 5 и источниксвета б, причем между ними расположена рейка с отверстиями 7, закрепленная на ферме по всей длине параллельно ее направляющим.Электрическая блок-схема устройства включает фотоэлемент 5, подключенный к входу первого усилителя 8,первый выход которого связан с элементами бесконтактного волнографа 3, формирователем 9 импульса запуска с выходом на акустический излучатель 10,второй - с первого усилителя 8 подключен к первому входу измерительно-го блока 11, Приемник отраженногоакустического сигнала 12, являющимся элементом бесконтактного волнографа, подключен ко второму усилителю 13, выход которого связан с вторымвходом измерительного блока 11, Выход измерительного блока 11 подключен ко входу накопителя информации 14Экспериментальные исследования моделей судов в больших опытных бассейнах проводятся при постоянных значениях скоростей движения буксировочной тележки, т.е. фермы, причемвремя установившегося движения буксировочной тележки и время перемещения каретки по направляющим фермысогласовано,После выхода буксировочной тележки на участки с установившейся скоростью движения вдоль бассейна, понаправляющим фермы 1 начинает перемещаться, йо включению электропривода 4, каретка 2, с размещеннымипо ней бесконтактными волнографами 3, каждый в своейплоскости надволновым следом модели закрепленной на буксировочной тележке впереди фермы 1 по ходу движения. При движении каретки 2, а вместе с ней и фотоэлемента 5 с источником света б, фотоэлемент 5 воспринимает световой сигнал через отверстия рейки.7, являющейся неподвижной относительно каретки 2, от источника света б. Электрический сигнал с выхода фотоэлемента 5 усиливается усилителем 8, первый выход которого соединен с первьм входом измерительного устройства 11. Одновременно со второго выхода усилителя 8 электрический сигнал поступает на формирователь 9 амплитуды и длительности импульсов запуска и подается на акустическийизлучатель 10, Отраженный от воднойповерхности акустический сигнал воспринимается приемником 12, преобразуется им в электрический сигнал,5:усиливается усилителем 13 и поступаетна второй вход измерительного блока11, Измеренный интервал времени между сигналом посылки излучателя и отраженным сигналом пропорционален расстоянию от волнографа до водной поверхности. Результаты измерения накапливаются в устройстве 14 для последующего ввода в ЭВМ,Необходимо отметить, что наиболееперспективным для больших глубоковод 15 ных опытовых бассейнов представляетсяметод поперечных сечений, требующийизмерения двух или более волновыхпрофилей в плоскости, перпендикулярной движению модели судна, бесконтактщ ными волнографами, расположеннымина движущейся буксировочной тележке.Движущаяся по поперечной ферме каретка позволяет в течение одного пробегабуксировочной тележки получить полный профиль двух или более сеченийволнового следа модели судна каждымиз волнографов, кроме того, возможностьизменять частоту квантования вол.нового профиля за счет изменения шага между отверстиями в рейке и скорость движения каретки, согласоваввремя измерения характеристик волнового следа со временем установившегося движения буксировочной тележки, позволяет повысить точность измерений характеристик волнового следа и, как следствие, сократить время проведения эксперимента.Использование бесконтактного способа измерения характеристик волно 40 вого следа, исключающего влияние измерительного элемента на волновойпрофиль модели в динамическом режиме,повышает точность эксперимента,Совокупность выше указанных преимуществ45 при измерении характеристик волнового следа позволит выделить волновуюсоставляющую из полного сопротивления с большей достоверностью,выполнить исследование влияния формыобводов на волновое сопротивление ссокращением времени .на поиск оптимальныхформ корпуса судна и повысить точность пересчета результатов испытаний моделей в опытовыхбассейнах на натурное судно,Формула изобретения.879305 Составитель В. ЛыТехред Т.Маточка едактор Т. Кузнецова ректор С. Шекмар Подписноекомитета .СССРи открытийкая наб., д. 4/5 Тираж 645И ГосударственногоДелам изобретенийМосква, Ж, Раушс Заказ 969 ВНИИ и 3035, илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 с целью повышения точности измеренияволновых характеристик. волновогоследа и сокращения времени эксперимента, ферма снабжена рейкой с отверстиями. и поцвижной по направляющим вдоль рейки кареткой сэакрепленными на ней пар ллельнодиаметральной плоскости бассейнаакустическими волнографами, снабжена электроприводом и осветителем. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, НооЬеп Н. Авйоаайес гесогЫ пдапд апауаа оГ каме раййегпз ЬеЬпдсочео воде. пТгапю. шоу. Эпафа. Нач.АгсЬ с", 1972, В 114, р. 127"150