Буксировочное устройство для гидродинамических испытаний моделей судов в открытых водоемах

ZIP архив

Текст

Союз Советсних .СоцивпистичеснихРеспублик К АВТОБУС ВИДЕТЕЛЬСТВУ олнительное к ввт. сеид-ву(22) Заявлено 27. 1 О. 80 (21) 2996588/27-1с присоединениект заявки рй(5)М. Кл. В 63 В 9/02 а 01 М 10/ОО 1 оеударствеииый капит СССР ио делен изобретен и открытий.06.82. Бюллетень М Дата опубликования описания 07. 06. к Г ко, В,М, Власенко, Г,В. Шерстобитов,в, И.Г. Дибривский и Г.Т. Макаров(54) БУКСИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТ ИСПЫТАНИЙ МОДЕЛЕЙ С Я ГИДРОДИНАМИЧЕСКИ В ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМА 1Изобретение относится к области судостроения, в частности к устройствам для гидродинамических испытаний моделей судов в открытых водоемах на спокойной воде и при волнении.5Известно устройство для буксировки моделей судов, содержащее буксировочную штангу, смонтированную с возможностью возвратно-поступательтф ного перемещения в направляющих с карданом для закрепления этой штанги на модели судна в районе ее центра тяжести, причем конец буксировочной, штанги выполнен в виде раздвоенного хвостовика, внутри которого размещен кардан, снабженный вилкой, одним концом шарнирно связанной с карданом посредством радиально-упругого подшипника, а другой коНец вилки выполнен с шарнирами для крепления ее к модели судна в районе центра тяжести и с датчиком рассогласования по углу упора между вилкой и основнои плоскостью модели судНедостатками этого устройства являются расположение датчика рассогласования в районе центра тяжести модели и связь установки датчика с основной плоскостью модели судна, Такая кинематическая схема компенсации рассогласования по углу упора ограничивает круг моделей, которые могут испытываться с помощью этого устройства. Например, не могут быть испытаны модели, меняющие свой ходо вой дифферент в значительных пределах;,модели глиссирующих судов, судов на подводных крыльях (в особенности с одним носовым крылом),. судов на воздушной подушке.Известно буксировочное устройство для испытания моделей судов в открытых водоемах, состоящее из установлен ной на буксировщике штанги с державкой и динамометром дпя измерения силы сопротивления движению модели, механизма подъема - опускания оголовка штанги и системы стабилизацииположения оголовка штанги над воднойповерхностью 21.Недостатками такого устройстваявляются сложность выполнения сис-темы стабилизации, включающей гироскоп, датчики угловых ускорений покрену и дифференту, электроконтакт- .ные датчики положения свободного 10конца штанги относительно поверхности воды по высоте и соответствующие исполнительные механизмы, и ненадежность системы контроля положения свободного конца штанги относительно поверхности воды. Электроконтактные датчики системы контроля.положения конца штанги включаютисполнительные механизмы подъемаопускания штанги при любых, даже 20скоротечных процессах, например привстрече с единичной волной происходит за короткий отрезок времени двавключения - на подъем штанги и тут жена опускание, Такое беспрерывное подрабатывание исполнительных механизмовприводит к колебаниям конструкцииштанги и динамометра, вибрации их ивносит погрешности в результаты измерений.30Цель изобретения - повышение точнос.ги измерений.Поставленная цель достигается тем,что система стабилизации оголовкаштанги содержит блок опорного сигналаи датчик вертикальной составляющейф силы сопротивления движению модели,например датчик вертикальной составляющей силы двухкомпонентного динамометра, электрически связанные с блоком40сравнения, к выходу которого последовательно подключены блок задания закона регулирования и усилитель мощности, связанный с механизмом подъема -опускания оголовка штанги,На чертеже изображена схема букси 45ровочного устройства.Устройство состоит из закрепленнойв носовой части катера-буксировщикаштанги 1 с державкой 2 и динамометром 3 для измерения силы сопротивления движению буксируемой модели 4,связанной с динамометрем 3 упряжкой5, закрепленной в районе центра тяжести модели и позволяющей ей совершать любые качания и перемещения заисключением рысканий. Штанга 1 связана кинематически с механизмом 6подъема-спускания оголовка штанги,6, 4а динамометр 3 связан электрически 1 с системой 7 стабйлизации положения оголовка штанги 1 над водной поверхностью. Эта система содержит блок 8 опорного сигнала, например генератор стабилизированного напряжения, блок 9 сравнения сигнала датчика вертикальной компоненты силы сопротивления модели, поступающего от динамометра 3, с опорным сигналом блока 8, блок 10 задания закона регулирования и усилитель 11 мощности для подачи сигнала на механизм 6, например на электрогидроманипулятор гидропривода подъема-опускания оголовка штанги.Державка 2 жестко закреплена на оголовке штанги 1, а на нижнем конце этой державки закреплен двухкомпонентный динамометр 3 для измерения горизонтальной и вертикальной составляющих силы сопротивления двинению модели. Горизонтальная компонента этой силы представляет собой буксировочное сопротивление модели, а вертикальная - силу, возникающую из-эа рассогласования по углу в вертикальной плоскости между направлением силы буксировочного сопротивления модели и положением динамометра относительно горизонтальной плоскости, в которой аходится центр тяжести модели, а значит, и точка крепления упряжки 5 к модели, Для повышения тоцности замеров буксировочного сопротивления модели вертикальная компонента силы сопротивления движению модели должна быть равна нулю. Если же эта сила не равна нулю, то при ее направлении вниз она приводит к перезаглублению модели и искажению показателя буксировочного сопротивления модели в стдрону выше действительного его значения, а при направлении силы вверхк подъему модели из воды и искажению результата измерений буксировочного сопротивления в сторону ниже действительного его значения при действии на модель только сил поддержания, массы модели, горизонтальной силы, при" водящей модель в движение, и также горизонтальной силы буксировочного сопротивления модели.Блок 8 системы стабилизации предназначен для выработки опорного сигнала, задающего положение динамометра относительно поверхности всды, блок 9 - для вь 1 работки сигнала, знак и величина которого пропорциональны933536 20 формула изобретения 5отклонению динамометра от заданногоположения, а блок 10 - для обеспечения устойчивости системы регулирования и оптимальных ее характеристик.Этот блок может быть выполнен, например, в виде аналогового или.цифрового звена с заданной передаточной характеристикой.Устройство работает следующимобразом.В положении катерабуксировщикана "стопе", когда модель ч свободнопокоится на плаву, настраивают блок 8так, цтобы величина и знак этогосигнала были равны тем же значениям 15сигнала динамометра 3, пропорционального нулевому значению вертикальнойкомпоненты силы, приложенной к дина"мометру. Тогда при поступлении наблок 9 двух сигналов - от блока 8и динамометра 3 - результируюшийсигнал на выходе из блока 9 будетравен нулю,На ходу катера-буксировщика меняются осадки и ходовые дифференты как 25самого катера, так и буксируемоймодели, особенно в случаях, еслиэто модель судна на воздушной подушке или на подводных крыльях. Приэтом динамометр 3 выходит из горизон- зотальной плоскости, проходящей церезцентр тяжести модели, в результатечего со стороны последней на динамометр 3 начинает действовать вертикальная сила и сигнал динамометра,пропорциональный этой вертикальнойкомпоненте, будет отличаться от опорного сигнала блока 8, в результатечего блок 9 вырабатывает сигнал рассогласования, который после прохож Одения блока 10 и усилителя 11 включает механизм подъема или опусканияоголовка штанги 1 с динамометром 3и штанга будет опускаться или подниматься до тех пор, пока не уменьшится до заданных пределов значение вертикальной компоненты силы сопротивления движению модели. Величина этого допустимого коридора отклонениявертикальной силы от нулевого значения задается блоком 10. Таким образом, происходит автоматическоеподдержание штанги 1 в заданном положении относительно буксируемой модели, цто способствует повышению точ 55ности измерений параметров движениябуксируемой модели.Преимущество предлагаемого устройства состоит в том, цто стабилизация положения штанги с динамометром относительно поверхности воды осуществляется с помощью более точного индикатора отклонения процесса экс" перимента от заданных условий - через вертикальную составляющую силы сопротивления движению модели, что является более точным показателем отклонения процесса буксировки от нормы, цем через показатель рассогласования по углу упора между вилкой упряжки и какой-либо геометрической характеристикой модели, например ос" новной плоскостью. При этом устройство не реагирует на случайные, даже значительные импульсные изменения дифферента модели, например, на встречной одиночной волне, если при этом не возрастает в ту или другую сторону от коридора допусков вертикальная составляющая силы сопротивления движению модели.Предлагаемое устройство более простое в исполнении и обслуживании, система стабилизации не содержит подвижных деталей и механизмов (гироскопов, нажимных датчиков положения и конечных выключателей), открытых контактов, т.е. не подвержена воздействию соленой воды и волнения.Жесткое соединение державки динамометра со штангой не вносит значительной погрешности в результаты измерений при изменении положения штанги, поскольку последняя обычно выполняется длиной 8- 10 м для исключения влияния на модель носовой системы волн катера-буксировщика, поэтому при подъеме-опускании оголовка штанги на высоту порядка 200-300 мм угол отклонения державки от вертикали очень незначителен, но преимущество от параллелограммных механизмов ощутимо сказывается на массе стрелы буксировочного устройства, вибрации стрелы, снижении мощности приводов и упрощении обслуживания устройства. Буксировочное устройство для гидродинамицеских испытаний моделей судов в открытых водоемах, содержащее установленную на буксировщике штангу с державкой и динамометром для измерения силы сопротивления движению модели, механизм подъема-спускания оголовка штанги и систему стабилиэаСоставитель А. СтрткоТехред Ж, Кастелевич Реда Р 3.Б ренк ррек За По писно домитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек 7 . 9335 ции положения оголовка штанги над водной поверхностью, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, система стабилизации оголовка:штанги содержит з блок опорного сигнала и датчик вертикальной составляющей силы сопротивления движению модели, например датчик вертикальной составляющей силы двухктмйтнентного динамометра, элек- О трически связанные с блоком сравнения, к выходу которого последователь 073/27 Тираж 462 ВНИИПИ Государственного пт делам изобретений 113035, Иосква, Ж, Рауно подключены блок задания законарегулирования и усилитель мощности,связанный с механизмом подъема - опускания оголовкаштанги,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 652026, кл. В 63. В 9/02, 11. 10.77. 2. Авторское .свидетельство СССР й 261934, кл. В 63 В 9/02, 15.01,68

Смотреть

Заявка

2996588, 27.10.1980

ВОЙСКОВАЯ ЧАСТЬ 13132, ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Г-4217

ПОЦЕЛУЙКО АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ, ВЛАСЕНКО ВАЛЕРИАН МОИСЕЕВИЧ, ШЕРСТОБИТОВ ГЕННАДИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, СУВОРОВ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ, ДИБРИВСКИЙ ИВАН ГРИГОРЬЕВИЧ, МАКАРОВ ГЕНРИХ ТИМОФЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B63B 9/02

Метки: буксировочное, водоемах, гидродинамических, испытаний, моделей, открытых, судов

Опубликовано: 07.06.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-933536-buksirovochnoe-ustrojjstvo-dlya-gidrodinamicheskikh-ispytanijj-modelejj-sudov-v-otkrytykh-vodoemakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Буксировочное устройство для гидродинамических испытаний моделей судов в открытых водоемах</a>

Похожие патенты