【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于船用零部件试验台架，具体而言，涉及一种用于收放式减摇鳍的收放加载装置及测试方法。
技术介绍
1、减摇鳍作为应用最广泛的船舶减摇装置，可分为收放式减摇鳍和非收放式减摇鳍。对于收放式减摇鳍而言，鳍的收放过程通过收放机构实现。如图1所示，收放式减摇鳍的收放机构a包括推力块a1、回收放油缸a2、推力杆a3、滑套a4、收放连杆a5、导向套筒a6和回转体a7。收放式减摇鳍不工作时，鳍需要收入船腹的鳍箱中，回收放油缸a2的有杆腔进油，使活塞杆向船艏运动，并通过活塞杆两侧的推力杆a3推动滑套a4沿着导向套筒a6直线运动，通过收放连杆a5的牵引，带动回转体a7等部件向船艉方向旋转，从而把鳍收入鳍箱。收放式减摇鳍工作时，回收放油缸a2的无杆腔进油，使活塞杆向船艉运动，两侧的推力杆a3推动滑套a4沿着导向套筒a6直线运动，通过收放连杆a5的牵引，带动回转体a7等部件向船艏方向旋转，从而把鳍放出舷外。
2、由于减摇的需求往往发生在航行中，收放式减摇鳍的收放过程中，需要克服放出过程中受到的流体外部负载，现有技术中，收放过程的负载能力验证停留在理论计算，缺少陆上加载技术。因此，需要一种加载装置模拟实际航行过程中收放机构克服鳍放出舷外受到的流体外部负载，来验证收放机构的结构稳定性和收放能力。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术缺陷，提出一种用于收放式减摇鳍的收放加载装置及测试方法，基于船航行时，鳍放出舷外受到流体阻力和流体升力，模拟实际航行过程中收放机构克服鳍放出舷外受到的流体负
2、为达到上述目的，本专利技术提供了一种用于收放式减摇鳍的收放加载装置及测试方法，所述收放加载装置用于模拟减摇鳍的收放机构在工作时受到的流体阻力和流体升力；所述收放加载装置安装在收放机构的底部，所述收放加载装置包括鳍柄、电动缸、伸缩油缸和滑轨；
3、所述鳍柄具有中心孔、且中心孔穿设转轴，转轴的上端与收房机构连接，转轴的下端与收放加载装置的安装平台转动连接；所述鳍柄的外围一侧设有耳轴安装座，另一侧设有滚轮安装座；所述伸缩油缸的缸体固定在安装平台上，其推杆与所述耳轴安装座转动连接；所述电动缸的底部固定在安装平台上，其推杆顶部安装所述滑轨，所述滚轮安装座与所述滑轨滑动连接；
4、当收放机构往复回转带动所述鳍柄旋转，使得所述耳轴安装座推拉所述伸缩油缸的推杆，所述伸缩油缸的推杆产生反向作用力矩经所述鳍柄传递至收放机构，收放机构克服所述伸缩油缸的力用于模拟受到的流体阻力；所述电动缸用于向所述滑轨的底部施加推拉力，使得力经所述鳍柄传递至收放机构，收放机构克服所述电动缸的力用于模拟受到的流体升力。
5、进一步地，所述收放加载装置对收放机构施加的流体阻力由下式确定：
6、p＝0.5ahv2l/(ns)
7、式中：p为收放加载装置构对收放机构施加的流体阻力，a为鳍的水平投影面积，h为鳍伸出舷外时受到的流体阻力系数与海水密度的乘积，v为鳍伸出舷外时船舶的航速，l为鳍的中心到鳍回转中心的距离，n为鳍柄耳轴安装座内销轴的中心线到鳍柄中心孔的中心线的直线距离，s为伸缩油缸的有效面积。
8、进一步地，每台所述电动缸对收放机构施加的升力由下式确定：
9、f＝0.5akv2/n
10、式中：f为每台电动缸上输出的推力或拉力，a为鳍的水平投影面积，k为鳍伸出舷外时受到的流体升力系数，v为鳍伸出舷外时船舶的航速，n为滑轨的底部间隔分布n个电动缸。
11、进一步地，所述滑轨为圆弧形结构，其截面为u形槽，所述滚轮安装座位于所述滑轨的u形槽内。
12、进一步地，所述鳍柄的中心到所述滑轨圆弧形结构的两端形成的夹角为收放机构的回转角度。
13、进一步地，所述收放加载装置还包括滚轮组；所述滚轮组安装在所述滚轮安装座上、且与所述滑轨的u形槽抵接。
14、进一步地，所述滑轨的圆弧形结构的中心轴与所述鳍柄的中心轴共线。
15、进一步地，所述电动缸具有多个，每个所述电动缸间隔设置在所述滑轨的底部；每个所述电动缸同步运动依次输出的推力或拉力均相同；改变每次输出的推力或拉力用于模拟流体升力的载荷变化。
16、进一步地，所述滚轮安装座的底部和顶部均安装所述滚轮组。
17、本专利技术还提供了一种如上述所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置的测试方法，包括以下步骤：
18、步骤1：收放机构与加载装置安装到位后，调节电动缸上的推力模拟流体升力，通过滑轨传递至滚轮组上，滚轮组将模拟的流体升力传递至鳍柄，再传递至收放机构；
19、步骤2：调定伸缩油缸的压力至预设值，使其具备被动加载的状态；
20、步骤3：收放机构按照预设进行往复回转，收放机构的回转体与转轴连接，回转体的旋转运动通过转轴传递至鳍柄上，鳍柄内的滚轮组在滑轨内随收放机构旋转往复滚动，鳍柄被动压缩或拉伸伸缩油缸的推杆，推杆将模拟的流体阻力反向传递至收放机构；
21、步骤4：将加载装置模拟的流体升力和流体阻力按照预定时间持续向收放机构施加，使收放机构在收放过程中同时承受流体阻力与流体升力，测试结束对测试数据进行分析。
22、本专利技术的有益效果是：
23、第一、本专利技术的结构不仅可以模拟减摇鳍在运动过程中受到的与运动方向相反的流体阻力，而且可以在减摇鳍运动到不同位置时，模拟其在垂直方向受到不同升力情况下，对减摇鳍的影响。具体而言，本专利技术采用鳍柄、电动缸、滚轮组、伸缩油缸和滑轨，鳍柄的中部安装有转轴，通过转轴与收放机构转动连接，鳍柄的外围两侧设置分别有耳轴安装座和滚轮安装座，耳轴安装座通过销轴与伸缩油缸的推杆转动连接，多个电动缸间隔分布在滑轨的底部、且与滑轨的底部固定连接，使得滚轮组带动所述鳍柄的滚轮安装座在滑轨中滑动；电动缸向滑轨的底部施加竖直向上的推力和竖直向下的拉力，当收放机构往复回转带动所述鳍柄旋转，通过收放机构克服伸缩油缸的液压油压力模拟流体阻力，而电动缸向滑轨的底部施加的力通过鳍柄传递至收放机构，通过收放机构克服电动缸的力模拟流体升力，本专利技术基于船航行时鳍放出舷外受到流体阻力和流体升力，能够模拟实际航行过程中收放机构克服鳍放出舷外受到的流体负载，解决了当前收放机构的负载能力验证还停留在理论计算阶段，通过台架验证了收放机构的结构稳定性和收放能力；
24、第二、本专利技术的电动缸和伸缩油缸同步工作，同时收放加载装置搭载收放机构，收放机构按照实际状态布置，通过收放加载装置对收放机构提供流体阻力和流体升力，收放机构在承受流体阻力的同时承受不同回转位置的流体升力，能够真实有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述收放加载装置用于模拟减摇鳍的收放机构在工作时受到的流体阻力和流体升力；所述收放加载装置安装在收放机构的底部，所述收放加载装置包括鳍柄(1)、电动缸(3)、伸缩油缸(5)和滑轨(7)；
2.根据权利要求1所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述收放加载装置对收放机构施加的流体阻力由下式确定：
3.根据权利要求1所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，每台所述电动缸(3)对收放机构施加的升力由下式确定：
4.根据权利要求1所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述滑轨(7)为圆弧形结构，其截面为U形槽，所述滚轮安装座位于所述滑轨(7)的U形槽内。
5.根据权利要求4所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述鳍柄(1)的中心到所述滑轨(7)圆弧形结构的两端形成的夹角为收放机构的回转角度。
6.根据权利要求4所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述收放加载装置还包括滚轮组(4)；所述滚轮组(4)安装在所述滚轮安装
7.根据权利要求1所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述滑轨(7)的圆弧形结构的中心轴与所述鳍柄(1)的中心轴共线。
8.根据权利要求1所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述电动缸(3)具有多个，每个所述电动缸(3)间隔设置在所述滑轨(7)的底部；每个所述电动缸(3)同步运动依次输出的推力或拉力均相同；改变每次输出的推力或拉力用于模拟流体升力的载荷变化。
9.根据权利要求6所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述滚轮安装座的底部和顶部均安装所述滚轮组(4)。
10.一种如权利要求1-9所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述收放加载装置用于模拟减摇鳍的收放机构在工作时受到的流体阻力和流体升力；所述收放加载装置安装在收放机构的底部，所述收放加载装置包括鳍柄(1)、电动缸(3)、伸缩油缸(5)和滑轨(7)；
2.根据权利要求1所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述收放加载装置对收放机构施加的流体阻力由下式确定：
3.根据权利要求1所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，每台所述电动缸(3)对收放机构施加的升力由下式确定：
4.根据权利要求1所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述滑轨(7)为圆弧形结构，其截面为u形槽，所述滚轮安装座位于所述滑轨(7)的u形槽内。
5.根据权利要求4所述的用于收放式减摇鳍的收放加载装置，其特征在于，所述鳍柄(1)的中心到所述滑轨(7)圆弧形结构的两端形成的夹角为收放机构的回转角度。
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋衡捷，曾启盛，田艳丽，邵昱，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所，
类型：发明
国别省市：
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