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原文传递一种模型冰动摩擦系数测量装置及其使用方法

专利名称：	一种模型冰动摩擦系数测量装置及其使用方法
摘要：	本发明涉及一种模型冰动摩擦系数测量装置及其使用方法，包括工作平台，沿其长度方向安装纵向运动机构，位于纵向运动机构前方的工作平台上固装有船模；纵向运动机构中的滑块一上固装垂向调节机构，垂向调节机构底部通过基座二固装传感器；还包括放置于船模上的与传感器固装的拉冰盒，拉冰盒内固装模型冰，模型冰底部与船模贴合；在电机驱动下，模型冰随着拉冰盒一起沿着船模纵向运动，拉冰盒通过滚轮相对于船模滚动，通过传感器获得模型冰相对于船模运动时的动摩擦力，动摩擦力与正压力的比值即为动摩擦系数。本发明结构紧凑合理，实现了模型冰与船体表面之间动摩擦系数的测量，以提高船模冰环境航行试验时的测试精度及试验效率，方便有效。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所)
发明人：	李明政;田于逵;季少鹏;陈支银;寇莹
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910784045.5
公开号：	CN110346278A
代理机构：	无锡华源专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	聂启新
分类号：	G01N19/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N19
申请人地址：	214082 江苏省无锡市山水东路222号
主权项：	1.一种模型冰动摩擦系数测量装置，其特征在于：包括多个支脚，多个支脚顶部共同安装有工作平台(1)，工作平台(1)上沿其长度方向安装有纵向运动机构(7)，位于纵向运动机构(7)前方的工作平台(1)上固装有船模(8)；纵向运动机构(7)包括滑块一(73)，所述滑块一(73)在电机(71)驱动下沿着船模(8)纵向运动；所述滑块一(73)前侧面安装有基座一(10)，所述基座一(10)侧面固装有垂向调节机构(3)，所述垂向调节机构(3)底部安装有基座二(2)，基座二(2)上固装有传感器(4)；还包括放置于船模(8)上的拉冰盒(5)，所述拉冰盒(5)内固装有模型冰(6)，所述传感器(4)与拉冰盒(5)端部固接。 2.如权利要求1所述的一种模型冰动摩擦系数测量装置，其特征在于：所述拉冰盒(5)为中空框架结构，所述模型冰(6)位于拉冰盒(5)中空框架内，且模型冰(6)的底面与船模(8)贴合。 3.如权利要求1所述的一种模型冰动摩擦系数测量装置，其特征在于：所述纵向运动机构(7)的结构为：包括底部与工作平台(1)固接的框架体一(74)，所述框架体一(74)侧面中部水平安装有丝杆一(76)，位于丝杆一(76)上下两侧的框架体一(74)侧面分别安装有导轨一(72)，所述丝杆一(76)的两端通过轴承一(78)与框架体一(74)滚动连接，丝杆一(76)的端头连接有电机(71)；两根导轨一(72)上分别安装有滑块一(73)，两个滑块一(73)共同安装有滑板一(77)，所述滑板一(77)底部通过螺旋副一(75)与丝杆一(76)配合运动；所述滑板一(77)侧面与基座一(10)固装。 4.如权利要求1所述的一种模型冰动摩擦系数测量装置，其特征在于：所述垂向调节机构(3)的结构为：包括与基座一(10)固装的框架体二(33)，框架体二(33)侧面中部竖直安装有丝杆二(35)，所述丝杆二(35)两端通过轴承二(32)与框架体二(33)滚动连接，所述轴承二(32)安装于轴承座(31)内，轴承座(31)与框架体二(33)固接，所述丝杆二(35)端部伸出框架体二(33)并在端头设置有夹持部(39)；位于丝杆二(35)左右两侧面的框架体二(33)上分别安装有导轨二(34)，两根导轨二(34)上均安装有滑块二(36)，两个滑块二(36)共同安装有滑板二(38)，所述滑板二(38)底部通过螺旋副二(37)与丝杆二(35)配合运动。 5.如权利要求1所述的一种模型冰动摩擦系数测量装置，其特征在于：所述拉冰盒(5)的结构为：包括“[”型结构的盒体(51)，所述盒体(51)开口端通过紧固件(55)安装有挡板(56)，所述盒体(51)与挡板(56)共同构成容纳模型冰(6)的“□”型空间；所述盒体(51)端部外侧的中部固装有拉环(52)，所述拉环(52)与传感器(4)固接；所述盒体(51)两侧壁的外侧分别安装有轮座(54)，轮座(54)上均安装有滚轮(53)，所述拉冰盒(5)通过滚轮(53)相对于船模(8)滚动。 6.如权利要求5所述的一种模型冰动摩擦系数测量装置，其特征在于：所述滚轮(53)为滚动轴承。 7.如权利要求1所述的一种模型冰动摩擦系数测量装置，其特征在于：所述船模(8)艏部和艉部外侧均通过夹紧座(9)固装于工作平台(1)上。 8.如权利要求7所述的一种模型冰动摩擦系数测量装置，其特征在于：所述夹紧座(9)的截面为L型结构；两个夹紧座(9)相背设置，两个夹紧座(9)之间的工作平台(1)上放置有船模(8)，船模(8)由两个夹紧座(9)纵向限位。 9.如权利要求1所述的一种模型冰动摩擦系数测量装置，其特征在于：所述传感器(4)一端与基座二(2)固接，传感器(4)另一端与拉冰盒(5)固接；所述传感器(4)处于水平状态安装。 10.一种利用权利要求1所述的模型冰动摩擦系数测量装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步：通过夹紧座(9)将船模(8)固定于工作平台(1)上；第二步：将拉冰盒(5)放置于船模(8)上，在拉冰盒(5)的盒体(51)内部放置模型冰(6)，并通过紧固件(55)将挡板(56)和盒体(51)固接；将传感器(4)与拉冰盒(5)端头的拉环(52)固接；第三步：通过丝杆二(35)端部的夹持部(39)，手动转动丝杆二(35)，螺旋副二(37)与丝杆二(35)配合运动并将转动转换为直线运动，从而丝杆二(35)的转动带动滑板二(38)沿着导轨二(34)上下运动，传感器(4)的端部与基座二(2)一起随滑板二(38)上下运动；第四步：通过第三步，调整传感器(4)至水平状态；第五步：在模型冰(6)上放置砝码(11)；第六步：电机(71)工作，带动丝杆一(76)旋转，螺旋副一(75)与丝杆一(76)配合运动并将转动转换为直线运动，从而丝杆一(76)的转动带动滑板一(77)沿着导轨一(72)水平运动，即沿着船模(8)的纵向运动；垂向调节机构(3)与基座一(10)一起随着滑板一(77)运动，从而传感器(4)拉着拉冰盒(5)运动，进而模型冰(6)随拉冰盒(5)一起沿着船模(8)的纵向运动；第七步：拉冰盒(5)通过滚轮(53)相对于船模(8)滚动运动；模型冰(6)底面与船模(8)贴合，模型冰(6)在纵向运动过程中相对于船模(8)产生滑动摩擦；通过传感器(4)获得模型冰(6)与船模(8)之间的动摩擦力；第八步：将第七步中的动摩擦力与第五步中砝码(11)的载荷值进行比值求解，进而得到模型冰(6)与船模(8)之间的动摩擦系数；第九步：调整第五步中砝码(11)的重量，重复第六步至第八步，进而求得多个动摩擦系数值，将多个动摩擦系数值求均值，获得结果。
所属类别：	发明专利