[实用新型]一种模拟海浪运动的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟海浪运动的实验装置。

背景技术

为了模拟舰船导航设备如罗经、惯导、升沉运动测量仪等在海浪中的测量精度，需要设计出模拟海浪的运动装置，使海浪的运动可近似为一个正弦运动。而目前主要是利用曲柄滑块机构来实现，在曲柄匀速转动的过程中，滑块的运动并不是一个标准的正弦运动，且模拟海浪运动的振幅不可调节，从而影响测量精度。要使滑块的往复运动为正弦运动，对步进电机的控制要求相当高。

发明内容

本实用新型其目的就在于提供一种模拟海浪运动的实验装置，能够形成模拟海浪的正弦运动，具有控制简单、运动更加顺畅与平稳、使用方便的特点，且正弦运动的振幅通过可调曲柄调节，适应性更广泛，效果更好。

实现上述目的而采取的技术方案，包括机架,机架底部安装有4个调整支脚，通过调整支脚上的调整螺母可以调节机架的水平，所述机架上设有减速器、电机连接法兰、步进电机,步进电机输出经可调曲柄连接滑块,滑块上设有开口调整型直线轴承,直线轴承连接底部车有螺纹的水平光轴,水平光轴一端经锁紧螺母连接竖直光轴,竖直光轴上端设有被测设备连接法兰盘,被测设备连接法兰盘上安装被测设备,所述竖直光轴上设有带法兰的直线轴承,直线轴承安装在直线轴承座内,直线轴承座经直线轴承座底板安装在机架一侧。

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

本装置利用直线轴承和光轴作为传动件，使滑动摩擦变为滚动摩擦，大大减小了系统摩擦阻力，使运动更加顺畅，且降低了对电机输出大转矩的要求。此模拟海浪运动的简易实验装置结构简单、控制方便、标准化程度高，成本低。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本装置结构示意图。

具体实施方式

本装置包括机架2,机架2底部安装有4个调整支脚1，通过调整支脚1上的调整螺母可以调节机架的水平，如图1所示，所述机架2上设有减速器5、电机连接法兰6、步进电机7,步进电机7输出经可调曲柄8连接滑块13,滑块13上设有开口调整型直线轴承11,直线轴承11连接底部车有螺纹的水平光轴20,水平光轴20一端经锁紧螺母21连接竖直光轴16,竖直光轴16上端设有被测设备连接法兰盘15,被测设备连接法兰盘15上安装被测设备14,所述竖直光轴16上设有带法兰的直线轴承17,直线轴承17安装在直线轴承座18内,直线轴承座18经直线轴承座底板19安装在机架2一侧。

实施例

本装置包括机架2）步进电机7、电机连接法兰6、减速器5、可调曲柄8、小开口调整型直线轴承11、滑块13、滚动轴承9、水平光轴20、竖直光轴16、普通带法兰直线轴承17、直线轴承座18。通过步进电机带动可调曲柄匀速旋转，可调曲柄带动滑块里面的小开口调整型直线轴承在水平光轴上滑动，同时竖直光轴在普通带法兰直线轴承中作上下正弦运动，能够较好地模拟海浪运动，对步进电机的控制简单只需匀速转动，且正弦运动的振幅可以调节以适应多种实验场合。

在可调曲柄转动的过程中，竖直方向的运动即竖直光轴的运动是标准的正弦运动，能够较好地模拟海浪运动。

本装置形成的正弦运动振幅大小，可以通过可调曲柄进行调节。

在形成标准的正弦运动的过程中，只需要曲柄匀速转动，这对步进电机的控制就很简单，只需匀速转动即可。

选用市场上已经标准化的直线轴承和光轴作为传动件，不仅增加了此实验装置的标准化程度和通用性，而且大大降低了系统的摩擦力，这样对步进电机的转矩要求小。

在滑块里安装了小开口调整型直线轴承，这样可以在一定的范围内起到调心的作用，使水平光轴和小开口调整型直线轴承、竖直光轴与普通带法兰直线轴承同心，以保证运动顺畅。

在可调曲柄与滑块之间安装了滚动轴承，使曲柄与滑块之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，降低了系统的摩擦阻力，使整个实验装置运动更加平稳。

1结构特征

模拟海浪运动的简易实验装置与一般现有的利用曲柄滑块机构模拟海浪运动的装置相比有如下特征：

a)此实验装置只要步进电机匀速转动就能形成标准的正弦运动来模拟海浪运动，而曲柄滑块机构在步进电机匀速转动时，一般不能形成标准的正弦运动，要想形成标准的正弦运动来模拟海浪运动对步进电机的控制相当复杂；

b)此实验装置中曲柄的长短可以调节，这样就可以形成不同振幅的正弦运动，以适应不同的实验场合；