[发明专利]悬臂式绞车拖曳水动力测量系统及其测量方法

说明书

本发明公开了悬臂式绞车拖曳水动力测量系统及方法，包括固定平台，所述固定平台上固定有轨道机构，所述轨道机构上设有与所述轨道机构相配合的拖拽小车，所述固定平台上还固定有驱动所述拖拽小车沿所述轨道机构运动的驱动装置，所述驱动装置上设有可得到所述拖拽小车运动速度的测速装置；所述拖拽小车的顶部固定有悬臂，悬臂的一端通过转动轴承组件与连接杆的顶端连接，所述连接杆的底端通过连接法兰与可拆卸杆的顶端固定连接，所述可拆卸杆的底端与水下潜体模型固定连接；所述连接杆上设有力传感器。本发明采用悬臂式拖曳小车，悬臂结构减少了壁面效应，在水池投影面积小，便于同时开展其他试验，占地面积小，在试验完成后可以拆卸，节约空间。

技术领域

本发明涉及一种水动力测量系统及测量方法，具体地说是一种悬臂式绞车拖曳水动力测量系统及其测量方法。

背景技术

随着海洋经济不断发展，需要水下工程作业项目增多，作业水深不断增加，水下机器人(ROV)、自治机器人(AUV)等水下潜体因其可以在深海代替人类完成观测与工程任务而不断发展，对水下潜体的研究也在不断进行，水下潜体水动力特性便是其中重要的一部分。

水下潜体水动力特性是水下潜体控制的基础。为了在设计阶段得到水下潜体水动力特性，常使用拖曳水池对水下潜体模型进行拖曳试验。传统拖曳试验常使用船舶拖曳试验的拖曳水池，其建设成本高，占地面积大，安装不便，并不是专门为测量水下潜体水动力特性而设计，安装完成后往往是永久布置，不可拆卸。一些水池周边空间紧张的多用途试验水池需要一种可拆卸式的拖曳试验台。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种悬臂式绞车拖曳水动力测量系统及其测量方法。

本发明采用的技术手段如下：

悬臂式绞车拖曳水动力测量系统，包括固定平台，所述固定平台上沿所述固定平台的长度方向固定有轨道机构，所述轨道机构上设有与所述轨道机构相配合的拖拽小车，所述固定平台上还固定有驱动所述拖拽小车沿所述轨道机构运动的驱动装置，所述驱动装置上设有可得到所述拖拽小车运动速度的测速装置；

所述拖拽小车的顶部固定有悬臂，所述悬臂的延伸方向垂直于所述轨道机构的延伸方向，所述悬臂的一端的底部固定有横梁，所述横梁的延伸方向与所述轨道机构的延伸方向平行；

所述横梁的一端通过转动轴承组件与连接杆的顶端连接，所述转动轴承组件的轴线与所述悬臂的延伸方向平行，所述连接杆的底端通过连接法兰与可拆卸杆的顶端固定连接，所述可拆卸杆的底端与水下潜体模型通过螺栓固定连接；可拆卸杆可以更换，改变可拆卸杆长度，以便使水下潜体模型在合适的深度运动，减少行波阻力。所述横梁的另一端固定有纵梁，所述纵梁的底部固定有连接轴承组件Ⅰ，所述连接轴承组件Ⅰ所正对的连接杆上固定有连接轴承组件Ⅱ，所述连接轴承组件Ⅰ和所述连接轴承组件Ⅱ的轴线均与所述悬臂的延伸方向平行，且连接轴承组件Ⅰ与连接轴承组件Ⅱ之间固定有力传感器。当水下潜体模型受力，力沿可拆卸杆传导到连接杆，使所述连接杆围绕所述转动轴承组件转动，力再通过所述连接轴承连接件Ⅰ和连接轴承组件Ⅱ传导到所述力传感器，所述力传感器受到拉伸或压缩，测量所受力。