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1、(10)申请公布号 CN 103129717 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103129717 A *CN103129717A* (21)申请号 201310090085.2 (22)申请日 2013.03.20 B63B 38/00(2006.01) G01L 3/26(2006.01) (71)申请人 国家海洋技术中心 地址 300112 天津市南开区芥园西道 219 增 1 号 (72)发明人 齐占峰 张选明 孙秀军 贾立娟 (74)专利代理机构 天津市北洋有限责任专利代 理事务所 12201 代理人 张金亭 (54) 发明名称 波浪能滑翔器波动推进效率测试试验装置。
2、 (57) 摘要 本发明公开了一种波浪能滑翔器波动推进效 率测试试验装置， 包括船体仿真模型、 水下滑行机 和回转牵引机构 ； 船体仿真模型上固定有支架 ； 回转牵引机构包括电机、 传动机构、 从动轴、 曲柄 固定件、 曲柄、 回转动力输出柄、 绳缆和导向管 ； 导向管安装在船体仿真模型的中央位置处， 与模 型甲板垂直 ； 电机安装在支架底部， 从动轴安装 在支架顶部， 电机通过传动机构与从动轴连接 ； 曲柄通过曲柄固定件垂直固定在从动轴上 ； 曲柄 的一个端部设有与其垂直的回转动力输出柄， 回 转动力输出柄上设有环槽 ； 绳缆的一端套装在环 槽内， 另一端穿过导向管与水下滑行机连接。 本发 。
3、明能够在不进行海域试验的情况下测试波浪能滑 翔器的整机前向推进效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103129717 A CN 103129717 A *CN103129717A* 1/1 页 2 1. 一种波浪能滑翔器波动推进效率测试试验装置， 其特征在于， 包括船体仿真模型、 位 于所述船体仿真模型下方的水下滑行机和回转牵引机构 ； 所述船体仿真模型的甲板上固定有支架 ； 所述回转牵引机构包括电机、 传动机构、 从动轴、 。
4、曲柄固定件、 曲柄、 回转动力输出柄、 绳缆和导向管 ； 所述导向管安装在所述船体仿真模型内， 且位于所述船体仿真模型的中央位置处， 与 所述船体仿真模型的甲板垂直 ； 所述电机安装在所述支架的底部， 所述从动轴安装在所述支架的顶部， 所述电机通过 所述传动机构与所述从动轴连接 ； 所述曲柄固定件固定在所述从动轴上 ； 所述曲柄轴向位置可调地固定在所述曲柄固定件上， 且所述曲柄与所述从动轴垂直 ； 在所述曲柄的一个端部设有与其垂直的所述回转动力输出柄， 所述回转动力输出柄上设有 环槽 ； 所述绳缆的一端套装在所述环槽内， 所述绳缆的另一端穿过所述导向管并与所述水下 滑行机连接。 2. 根据权利。
5、要求 1 所述的波浪能滑翔器波动推进效率测试试验装置， 其特征在于， 所 述传动机构为链传动机构。 3. 根据权利要求 1 所述的波浪能滑翔器波动推进效率测试试验装置， 其特征在于， 所 述曲柄固定件上设有与所述从动轴垂直的通孔， 所述曲柄穿装在所述通孔内， 并通过螺钉 固定。 4. 根据权利要求 1 所述的波浪能滑翔器波动推进效率测试试验装置， 其特征在于， 所 述电机为步进电机。 权 利 要 求 书 CN 103129717 A 2 1/3 页 3 波浪能滑翔器波动推进效率测试试验装置 技术领域 0001 本发明涉及一种测试试验装置， 特别是涉及一种波浪能滑翔器波动推进效率测试 试验装置。。
6、 背景技术 0002 波浪能滑翔器作为海洋监测移动平台为人类了解世界海洋环境提供了崭新的工 具， 波浪能滑翔器将波浪起伏运动直接转换为自身的前向推进运动， 同时利用携带的太阳 能发电系统为自身供电， 通过搭载各种类型科学传感器可完成长时期大范围海洋巡航调查 作业。波浪能滑翔器主要由柔性绳缆连接的舟型上浮体和水下滑行机两部分组成， 舟型上 浮体在海浪的作用下跟随海浪上下起伏运动， 从而通过绳缆拉拽水下滑行机上下运动， 水 下滑行机利用其具有固定转角限位的摆动水翼将上下运动转换为前向推进， 从而拉拽水面 船体前向运动。 国家海洋技术中心为测试波浪能滑翔器水下滑行机的水翼在不同翼型和结 构下的波动推。
7、进效率设计有一套测试装置， 该装置只能针对水下滑行机的单对水翼的滑行 效率进行测试， 不对波浪能滑翔器的整体波动推进效率进行测试。 0003 波浪能滑翔器的这种前进动能的获取方式极其新颖， 然而， 目前尚未出现能够测 试波浪能滑翔器整机前进动能获取效率的装置。 因此设计应用于测试波浪能滑翔器整机波 动推进效率的装置变得尤为重要。 发明内容 0004 本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种波浪能滑翔器波动推进效 率测试试验装置， 该装置能够在不进行海域试验的情况下测试在不同波频和波高下波浪能 滑翔器的整机前向推进效率。 0005 本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是 ：。
8、 一种波浪能滑翔 器波动推进效率测试试验装置， 包括船体仿真模型、 位于所述船体仿真模型下方的水下滑 行机和回转牵引机构 ； 所述船体仿真模型的甲板上固定有支架 ； 所述回转牵引机构包括电 机、 传动机构、 从动轴、 曲柄固定件、 曲柄、 回转动力输出柄、 绳缆和导向管 ； 所述导向管安装 在所述船体仿真模型内， 且位于所述船体仿真模型的中央位置处， 与所述船体仿真模型的 甲板垂直 ； 所述电机安装在所述支架的底部， 所述从动轴安装在所述支架的顶部， 所述电机 通过所述传动机构与所述从动轴连接 ； 所述曲柄固定件固定在所述从动轴上 ； 所述曲柄轴 向位置可调地固定在所述曲柄固定件上， 且所述曲。
9、柄与所述从动轴垂直 ； 在所述曲柄的一 个端部设有与其垂直的所述回转动力输出柄， 所述回转动力输出柄上设有环槽 ； 所述绳缆 的一端套装在所述环槽内， 所述绳缆的另一端穿过所述导向管并与所述水下滑行机连接。 0006 所述传动机构为链传动机构。 0007 所述曲柄固定件上设有与所述从动轴垂直的通孔， 所述曲柄穿装在所述通孔内， 并通过螺钉固定。 0008 所述电机为步进电机。 说 明 书 CN 103129717 A 3 2/3 页 4 0009 本发明具有的优点和积极效果是 ： 通过采用在船体仿真模型上设置回转牵引机构 带动水下滑行机来模拟波浪起伏运动， 使本发明能够在不进行海域试验的情况下。
10、就能方便 地测试在不同海况条件下波浪能滑翔器整机的前向推进效率 ； 船体仿真模型采用与波浪能 滑翔器实际使用的船体相同的结构参数， 水下滑行机采用波浪能滑翔器实际使用的水下滑 行机， 从而使得本发明测试的数据更接近实际使用中波浪能滑翔器的实际情况。 附图说明 0010 图 1 为本发明的结构示意图 ； 0011 图 2 为本发明的支架和回转牵引机构的结构图。 0012 图中 ： 1、 船体仿真模型 ； 2、 支架 ； 3、 电机 ； 4、 主动链轮 ； 5、 从动链轮 ； 6、 链条 ； 7、 从 动轴 ； 8、 从动轴支撑座 ； 9、 曲柄固定件 ； 10、 曲柄 ； 11、 回转动力输出柄。
11、 ； 12、 绳缆 ； 13、 导向 管 ； 14、 水下滑行机。 具体实施方式 0013 为能进一步了解本发明的发明内容、 特点及功效， 兹例举以下实施例， 并配合附图 详细说明如下 ： 0014 请参阅图 1 图 2， 一种波浪能滑翔器波动推进效率测试试验装置， 包括船体仿真 模型 1、 位于船体仿真模型 1 下方的水下滑行机 14 和回转牵引机构 ； 船体仿真模型 1 的甲 板上固定有支架 2 ； 回转牵引机构包括电机 3、 传动机构、 从动轴 7、 曲柄固定件 9、 曲柄 10、 回转动力输出柄 11、 绳缆 12 和导向管 13 ； 导向管 13 安装在船体仿真模型 1 内， 且位于。
12、船体 仿真模型 1 的中央位置处， 与船体仿真模型 1 的甲板垂直 ； 电机 3 安装在支架 2 的底部， 从 动轴 7 通过左右两个从动轴支撑座 8 安装在支架 2 的顶部， 电机 3 通过传动机构与从动轴 7 连接 ； 曲柄固定件 9 固定在从动轴 1 上 ； 曲柄 10 轴向位置可调地固定在曲柄固定件 9 上， 且曲柄 10 与从动轴 7 垂直 ； 在曲柄 10 的一个端部设有与其垂直的回转动力输出柄 11， 回 转动力输出柄 11 上设有环槽 ； 绳缆 12 的一端套装在环槽内， 绳缆 12 的另一端穿过导向管 13并与水下滑行机14连接。 更具体地说， 绳缆12的一端系成环形放置在环。
13、槽内， 并保证绳 缆 12 能顺滑转动， 绳缆 12 的另一端与水下滑行机 14 系连。水下滑行机 14 直接采用波浪 能滑翔器上实际使用的水下滑行机。船体仿真模型 1 是根据波浪能滑翔器实际使用船体的 质量、 外形和体积参数设计的船型浮体。 0015 上述传动机构采用链传动机构， 包括与电机输出轴连接的主动链轮 4、 与从动轴连 接的从动链轮 5 和链条 6。传动机构还可以采用齿轮传动和同步带传动等其它传动机构。 曲柄固定件 9 上设有与从动轴 7 垂直的通孔， 曲柄 10 穿装在通孔内， 并通过螺钉固定。更 具体地结构可以是 ： 曲柄固定件 9 为一正四方体结构， 一端面上开有圆形盲孔， 。
14、从动轴 7 的 一端伸出从动轴支撑座 8 的端面同时插入到圆形盲孔内并利用螺钉紧固 ； 在曲柄固定件 9 的侧面上开有圆形通孔， 曲柄 10 一端穿过曲柄调整节 9 的圆形通孔并利用螺钉紧固。曲柄 10 的一端插入到回转动力输出柄 11 上的圆形通孔上并利用螺钉固定连接， 并保证回转动 力输出柄 11 与曲柄 10 垂直。曲柄固定件还可以采用螺栓连接的两瓣结构， 将曲柄固定在 两瓣构件之间， 通过松开连接螺栓， 实现调整曲柄的轴向位置调整， 锁紧连接螺栓实现曲柄 的固定。曲柄固定件也可以采用与本实施例类似的固定套结构。电机为步进电机， 利用支 说 明 书 CN 103129717 A 4 3/。
15、3 页 5 架 2 的止口定位。电机也可以采用伺服电机。 0016 本发明的工作原理 ： 0017 使用时， 将上述测试试验装置放置在试验水槽内， 船体仿真模型 1 漂浮在水面上， 水下滑行机 14 布置在水面以下。电机 3 通过链传动驱动曲柄 10 做回转运动， 与曲柄 10 固 连的回转动力输出柄 11 做回转运动时带动绳缆 12 的一端做回转运动， 利用导向管 13 约束 绳缆 12 的运动状态， 将绳缆 12 一端在垂直平面内的回转运动约束到只能沿导向管 13 轴线 方向进行垂直平面内的上下运动。水下滑行机 14 在绳缆 12 的牵引下做垂直方向上的上 下运动， 产生前向推进力， 同时。
16、绳缆 12 将水下滑行机 14 的前向运动传递到船体仿真模型 1 上， 拖拽船体仿真模型 1 向前运动， 从而模拟在不同海浪下波浪能滑翔器的运动， 进而完成 其前向推进效率的测试。 0018 本发明可以通过控制电机 3 的转速来调整波浪起伏运动的周期， 通过调整曲柄的 轴向位置， 即调整回转动力输出柄的回转半径来模拟波浪起伏运动的幅值。船体仿真模型 1 采用与波浪能滑翔器实际使用的船体相同的结构参数， 水下滑行机 14 采用与波浪能滑翔 器实际使用的水下滑行机， 从而使得本发明的测试数据更接近实际使用中的波浪能滑翔器 的实际情况。 0019 尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述， 但是本发明并不局限于上 述的具体实施方式， 上述的具体实施方式仅仅是示意性的， 并不是限制性的， 本领域的普通 技术人员在本发明的启示下， 在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下， 还可 以作出很多形式， 这些均属于本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103129717 A 5 1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103129717 A 6 2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 103129717 A 7 。