本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種水下多翼聯(lián)動力學(xué)測試裝置，用于解決現(xiàn)有單翼推進特性試驗裝置實用性差的技術(shù)問題。技術(shù)方案是包括翼板、轉(zhuǎn)動軸、橫向支架、固定架、固定塊、平行連桿、豎直支架、滑槽、測力傳感器、水平滑塊、電機套筒和電機。所述橫向支架通過固定架及豎直支架與固定塊固定，固定塊通過螺栓緊固于電機套筒上，電機套筒與水平滑塊固定，水平滑塊能夠在滑槽中無摩擦滑動，測力傳感器固定在水平滑塊上。所述平行連桿位于橫向支架之上，將翼板在豎直方向上定位，同時平行連桿位于橫向支架無豎直支架的一側(cè)，所述電機置于電機套筒之內(nèi)，通過電機驅(qū)動平行連桿擺動。本發(fā)明專利技術(shù)實現(xiàn)了多翼同頻率同相位擺動所產(chǎn)生的推力測量，實用性強。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種力學(xué)測試裝置，特別是涉及一種水下多翼聯(lián)動力學(xué)測試裝置。
技術(shù)介紹
伴隨著人們對水下仿生推進技術(shù)的研究，海龜、企鵝等水生動物的撲翼推進技術(shù)引起了人們的興趣，近年來水下?lián)湟硗七M特性研究已經(jīng)取得了很多理論跟實驗成果，并且也有越來越多的水下航行器開始采用撲翼推進技術(shù)。但是目前已有的水下?lián)湟硗七M特性研究大多為單翼推進特性研究，而多翼相對于單翼應(yīng)用在水下航行器能夠產(chǎn)生更大的推力，機動性更強，實用價值更大，目前國內(nèi)外尚缺乏多翼擺動推進特性實驗研究。參照圖1。文獻“Effectofangleofattackprofilesinflappingfoilpropulsion.JournalofFluidsandStructures,19(2004):38”公開了一種單翼推進特性試驗裝置。該裝置由翼板1、測力傳感器2、扭矩傳感器3、伺服電機4、電位計5以及傳動鏈6構(gòu)成，該裝置通過伺服電機4控制傳動鏈6帶動翼板1按既定規(guī)律實現(xiàn)擺動，通過測力傳感器2測量翼板1擺動所產(chǎn)生的推力以及升力，通過扭矩傳感器3測量撲翼擺動所產(chǎn)生的力矩。該實驗裝置能夠測量單翼擺動所產(chǎn)生的力并計算出推進效率，但是它并不能研究多翼擺動的推進特性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有單翼推進特性試驗裝置實用性差的不足，本專利技術(shù)提供一種水下多翼聯(lián)動力學(xué)測試裝置。該裝置包括翼板、轉(zhuǎn)動軸、橫向支架、固定架、固定塊、平行連桿、豎直支架、滑槽、測力傳感器、水平滑塊、電機套筒和電機。所述橫向支架通過固定架及豎直支架與固定塊固定，固定塊通過螺栓緊固于電機套筒上，電機套筒與水平滑塊固定，水平滑塊能夠在滑槽中無摩擦滑動，測力傳感器固定在水平滑塊上。所述平行連桿位于橫向支架之上，將翼板在豎直方向上定位，同時平行連桿位于橫向支架無豎直支架的一側(cè)，所述電機置于電機套筒之內(nèi)，通過電機驅(qū)動平行連桿擺動。本專利技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)多翼同頻率同相位擺動所產(chǎn)生的推力測量，而且能夠測量水下多翼擺動的推進特性及變參數(shù)對推進特性的影響，實用性強。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種水下多翼聯(lián)動力學(xué)測試裝置，其特點是包括翼板1、轉(zhuǎn)動軸2、橫向支架3、固定架4、固定塊5、平行連桿6、豎直支架7、滑槽9、測力傳感器10、水平滑塊11、電機套筒12和電機13。所述橫向支架3通過固定架4及豎直支架7與固定塊5固定，固定塊5通過螺栓緊固于電機套筒12上，電機套筒12與水平滑塊11固定，水平滑塊11能夠在滑槽9中無摩擦滑動，測力傳感器10固定在水平滑塊11上。所述平行連桿6為平行四邊形雙搖桿機構(gòu)，平行連桿6位于橫向支架3之上，將翼板1在豎直方向上定位，同時平行連桿6位于橫向支架3無豎直支架7的一側(cè)，最大擺動范圍120度，翼板1最大擺動范圍60度。所述轉(zhuǎn)動軸2為叉狀，嵌入翼板1上并用螺絲固定，轉(zhuǎn)動軸2穿過橫行支架3與平行連桿6固定，平行連桿6能夠在橫向支架3上擺動，轉(zhuǎn)動軸2沿橫向支架3等距分布。所述電機13置于電機套筒12之內(nèi)，通過電機13驅(qū)動平行連桿6擺動。所述橫向支架3、固定架4及豎直支架7與固定塊5固定，固定塊5通過螺栓緊固于電機套筒12上面，電機套筒12與水平滑塊11固定，水平滑塊11在滑槽9上無摩擦運動。所述翼板1有六個，各個翼板1均與轉(zhuǎn)動軸2相連，由電機13提供動力，六個翼板1能夠同頻率同相位擺動。所述滑槽9為倒梯形。所述翼板1選用NACA0012翼型。本專利技術(shù)的有益效果是：該裝置包括翼板、轉(zhuǎn)動軸、橫向支架、固定架、固定塊、平行連桿、豎直支架、滑槽、測力傳感器、水平滑塊、電機套筒和電機。所述橫向支架通過固定架及豎直支架與固定塊固定，固定塊通過螺栓緊固于電機套筒上，電機套筒與水平滑塊固定，水平滑塊能夠在滑槽中無摩擦滑動，測力傳感器固定在水平滑塊上。所述平行連桿位于橫向支架之上，將翼板在豎直方向上定位，同時平行連桿位于橫向支架無豎直支架的一側(cè)，所述電機置于電機套筒之內(nèi)，通過電機驅(qū)動平行連桿擺動。本專利技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)多翼同頻率同相位擺動所產(chǎn)生的推力測量，而且能夠測量水下多翼擺動的推進特性及變參數(shù)對推進特性的影響，實用性強。下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本專利技術(shù)作詳細說明。附圖說明圖1是
技術(shù)介紹
單翼推進特性試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-翼板，2-測力傳感器，3-扭矩傳感器，4-伺服電機，5-電位計，6-傳動鏈。圖2是本專利技術(shù)水下多翼聯(lián)動力學(xué)測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中電機、電機套筒、水平滑塊、滑槽、安裝架及測力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖2中翼板旋轉(zhuǎn)角度為60度時翼板與平行連桿機構(gòu)的位置關(guān)系示意圖。圖5是圖2中翼板初始相位時翼板與平行連桿機構(gòu)的位置關(guān)系示意圖。圖6是圖2中翼板旋轉(zhuǎn)角度為-60度時翼板與平行連桿機構(gòu)的位置關(guān)系示意圖。圖7是本專利技術(shù)裝置安裝于水槽進行水下多翼擺動推進特性實驗的示意圖。圖中，1-翼板，2-轉(zhuǎn)動軸，3-橫向支架，4-固定架，5-固定塊，6-平行連桿，7-豎直支架，8-安裝架，9-滑槽，10-測力傳感器，11-水平滑塊，12-電機套筒，13-電機。具體實施方式以下實施例參照圖2-7。本專利技術(shù)水下多翼聯(lián)動力學(xué)測試裝置包括翼板1、橫向支架3、固定架4、固定塊5、平行連桿6、豎直支架7、滑槽9、測力傳感器10、水平滑塊11、電機套筒12和電機13。所述翼板1有六個，由電機13提供動力，六個翼板1能夠同頻率同相位擺動，用于測量水下多翼擺動產(chǎn)生的推力。所述各個翼板1均與轉(zhuǎn)動軸2相連，通過電機13及平行連桿6實現(xiàn)水下多翼的可控驅(qū)動，結(jié)構(gòu)簡單。所述橫向支架3通過固定架4及豎直支架7與固定塊5固定，固定塊5通過螺栓緊固于電機套筒12上，電機套筒12與水平滑塊11固定，水平滑塊11能夠在滑槽9中無摩擦滑動，測力傳感器10固定在水平滑塊11上，用于測量水下多翼擺動所產(chǎn)生的推力。所述平行連桿6為平行四邊形雙搖桿機構(gòu)，平行連桿6位于橫向支架3之上，將翼板1在豎直方向上定位，同時平行連桿6位于橫向支架3無豎直支架7的一側(cè)，最大擺動范圍120度，因此翼板1最大擺動范圍60度。所述各翼板1均選用NACA0012翼型，其擁有較小的阻力特性，翼板1采用線切割技術(shù)開槽，轉(zhuǎn)動軸2為叉狀嵌入翼板1上并用螺絲固定，這樣可有效減小轉(zhuǎn)動軸2對翼板1水動力特性的影響，轉(zhuǎn)動軸2穿過橫行支架3與平行連桿6固定，而平行連桿6在橫向支架3上擺動，轉(zhuǎn)動軸2沿橫向支架3等距分布。所述電機13置于電機套筒12之內(nèi)，通過電機13來驅(qū)動平行連桿6擺動。所述橫向支架3、固本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種水下多翼聯(lián)動力學(xué)測試裝置，其特征在于：包括翼板(1)、轉(zhuǎn)動軸(2)、橫向支架(3)、固定架(4)、固定塊(5)、平行連桿(6)、豎直支架(7)、滑槽(9)、測力傳感器(10)、水平滑塊(11)、電機套筒(12)和電機(13)；所述橫向支架(3)通過固定架(4)及豎直支架(7)與固定塊(5)固定，固定塊(5)通過螺栓緊固于電機套筒(12)上，電機套筒(12)與水平滑塊(11)固定，水平滑塊(11)能夠在滑槽(9)中無摩擦滑動，測力傳感器(10)固定在水平滑塊(11)上；所述平行連桿(6)為平行四邊形雙搖桿機構(gòu)，平行連桿(6)位于橫向支架(3)之上，將翼板(1)在豎直方向上定位，同時平行連桿(6)位于橫向支架(3)無豎直支架(7)的一側(cè)，最大擺動范圍120度，翼板(1)最大擺動范圍60度；所述轉(zhuǎn)動軸(2)為叉狀，嵌入翼板(1)上并用螺絲固定，轉(zhuǎn)動軸(2)穿過橫行支架(3)與平行連桿(6)固定，平行連桿(6)能夠在橫向支架(3)上擺動，轉(zhuǎn)動軸(2)沿橫向支架(3)等距分布；所述電機(13)置于電機套筒(12)之內(nèi)，通過電機(13)驅(qū)動平行連桿(6)擺動；所述橫向支架(3)、固定架(4)及豎直支架(7)與固定塊(5)固定，固定塊(5)通過螺栓緊固于電機套筒(12)上面，電機套筒(12)與水平滑塊(11)固定，水平滑塊(11)在滑槽(9)上無摩擦運動；所述翼板(1)有六個，各個翼板(1)均與轉(zhuǎn)動軸(2)相連，由電機(13)提供動力，六個翼板(1)能夠同頻率同相位擺動。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種水下多翼聯(lián)動力學(xué)測試裝置，其特征在于：包括翼板(1)、轉(zhuǎn)動軸(2)、
橫向支架(3)、固定架(4)、固定塊(5)、平行連桿(6)、豎直支架(7)、滑槽(9)、
測力傳感器(10)、水平滑塊(11)、電機套筒(12)和電機(13)；所述橫向支架(3)
通過固定架(4)及豎直支架(7)與固定塊(5)固定，固定塊(5)通過螺栓緊固于
電機套筒(12)上，電機套筒(12)與水平滑塊(11)固定，水平滑塊(11)能夠在
滑槽(9)中無摩擦滑動，測力傳感器(10)固定在水平滑塊(11)上；所述平行連桿
(6)為平行四邊形雙搖桿機構(gòu)，平行連桿(6)位于橫向支架(3)之上，將翼板(1)
在豎直方向上定位，同時平行連桿(6)位于橫向支架(3)無豎直支架(7)的一側(cè)，
最大擺動范圍120度，翼板(1)最大擺動范圍60度；所述轉(zhuǎn)動軸(2)為叉狀，嵌入
翼板(1)上并...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜曉旭，張正棟，曹永輝，王鵬，毛昭勇，姜軍，
申請(專利權(quán))人：西北工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61
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