一种水下推进器静水推力测试平台的制作方法

1.本发明涉及水下推进器领域，尤其涉及一种水下推进器静水推力测试平台。


背景技术：

2.水下推进器是绝大部分水下设备的动力装置，其静水推力大小是核心设计参数。通常水下推进器的静水推力是由计算得出，但由于各项阻力、误差等的影响，其真实数值往往与计算值存在偏差，而该偏差就有可能会影响到所服务水下设备的整体性能。因此需要一种设备可以准确的测量出水下推进器在静水条件下的推力数值。
3.目前能查阅到关于水下推进器推力测试的方案很少，能查阅到的方案结构存在着以下缺陷：1.在更换水下推进器时需要把固定架从水中整体取出进行更换，非常不便；2. 方案结构过于复杂，导致结构件之间的相互作用更多，可能会对测试结果造成一定的影响进而带来计划外的误差；3.推进器在水下的位置受到结构件固定安装的影响无法移动，在需要改变水下推进器在水中的位置时，只能重新制造另一套测试结构，耗时费力。
4.基于此，本案由此提出。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种水下推进器静水推力测试平台，具有结构简单且便于水下推进器拆装，同时可调整被测推进器在水中的位置。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种水下推进器静水推力测试平台，包括水池、走台、若干跨梁及推力测试机构，所述水池的周向上设有安装座一，走台和跨梁均通过安装座一设置在水池上方，所述走台和跨梁的两侧均设有安装座二；所述推力测试机构包括转轴和压力计安装座，转轴的两端设有用于与安装座二连接的轴承座，转轴的轴身上固定有旋转力臂和压力臂，旋转力臂的自由端设有卡箍，所述压力计安装座的两端安装在安装座二上，压力计安装座上固定有压力计，所述压力计位于压力臂自由端的转动轨迹上。
7.进一步的，所述水池的外围设有钢结构框架，安装座一设置在钢结构框梁上。
8.进一步的，所述安装座一为设有安装孔的孔座，所述走台和跨梁长度方向的两端均设有与安装座一配合的长孔。
9.进一步的，包括驱动机构一，所述安装座一为滑轨座，所述走台和跨梁长度方向的两端滑动连接在安装座一上，所述驱动机构一用于驱动走台和跨梁在安装座一上滑移。
10.进一步的，所述安装座二为设有安装孔的孔座，所述轴承座和压力计安装座上均设有与安装座二配合的长孔。
11.进一步的，包括驱动机构二，所述安装座二为滑轨座，所述轴承座和压力计安装座均滑动连接在安装座二上，所述驱动机构二用于驱动轴承座和压力计安装座在安装座二上滑移。
12.进一步的，所述旋转力臂和压力臂的长度可调。
13.进一步的，所述旋转力臂和压力臂均包括内丝直通和多组长度相同且两端为管螺纹的短管。
14.进一步的，所述旋转力臂和压力臂均为电控伸缩缸。
15.进一步的，所述压力臂压在压力计上时处于水平位置。
16.本发明的优点在于：通过设置安装座二，实现推力测试机构的水平位置可调，配合可以调节长度的旋转力臂，实现了推进器在水下位置的任意调节，可以模拟推进器在水下进水侧、出水侧受阻以及推进器靠近水底时的环境，进而对上述环境对其推力大小的影响进行读数。
附图说明
17.图1为本发明在实施例1中的构造示意图；图2为图1中走台的构造示意图；图3为图1中跨梁的构造示意图；图4为图1中推力测试机构的构造示意图；标号说明水池1，走台2，跨梁3，压力计4，推力测试机构5，安装座一6，钢结构框架7；走台主梁21，走台底板22，走台扶手23，安装座二24；跨梁主梁31；轴承座51，转轴52，旋转力臂53，压力计安装座54，卡箍55，压力臂56，内丝直通57，短管58。
具体实施方式
18.以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
19.实施例1本实施例提出一种水下推进器静水推力测试平台，如图1所示，包括水池1、走台2、跨梁3、压力计4、推力测试机构5。主要是通过推力测试机构5将水下推进器产生的水平方向的力转化为垂直向下的压力，再通过压力计4进行读数，进而实现对水下推进器推力值大小的测量。
20.所述水池1的外围设有钢结构框架7，钢结构框架7的顶部设有一圈c型钢梁，c型钢梁上设有安装座一6，本实施例中的安装座一6为设有安装孔的孔座。钢结构框架7可以加固水池1强度，同时也可承载上部结构重量。
21.如图2所示，走台2为焊接钢结构，宽度方向两侧的走台主梁21为开口向上的c型钢，其长度方向的两端分别开有长孔，通过螺栓与安装座一6连接固定，同时也可根据使用情况调节前后位置。走台主梁21的槽内固定有安装座二24，本实施例中的安装座二24为设有安装孔的孔座。两根走台主梁21之间设有走台底板22，且走台主梁21上固定有位于走台底板22两侧的走台扶手23。
22.如图1和3所示，本实施例的水池1上设有两道跨梁3，每道跨梁3均为由两条跨梁主梁31焊接而成，其中两侧跨梁主梁31为靠口相对的角铁，其长度方向的两端分别开有长孔，
通过螺栓与安装座一6配合固定，同时也可根据使用情况调节前后位置。跨梁主梁31的靠口内固定有与走台主梁21相同的安装座二24。
23.如图4所示，推力测试机构5包括转轴52、压力计安装座54及位于转轴52两端的轴承座51，轴承座51内设有与转轴52连接的轴承，轴承座51上开设有长孔，本实施例中，两个轴承座51通过螺栓分别固定在两道跨梁3的安装座二24上。测试时，可根据实际被测条件和要求选择轴承座51的固定位置，同时轴承座51上长孔的设置，也可实现轴承座51位置的微调。转轴52的轴身上固定有相互垂直的旋转力臂53和压力臂56，旋转力臂53的自由端可拆卸连接有用于固定水下推进器的卡箍55，卡箍55可根据被测推进器尺寸更改大小。所述压力计安装座54的两端同样设有长孔，且两侧长孔分别通过螺栓固定在两道跨梁3的安装座二24上。压力计安装座54上固定有压力计4，当转轴52转动时，压力臂56的自由端能够压在压力计4上。压力计安装座54上长孔的设置，可实现调整压力计4的位置，使得压力臂56能够准确的压在压力计4上。
24.通过螺栓连接，实现推力测试机构5的位置可调，从而可模拟推进器在水下进水侧和出水侧的环境。进一步的，旋转力臂53和压力臂56的长度均可调节，本实施例的调节为手动调节。所述旋转力臂53和压力臂56均包括内丝直通57和多组长度相同且两端为管螺纹的短管58，只需要调整短管58的数量即可实现对其总长度的调节。这样即可实现模拟推进器在靠近水底时的环境。
25.压力计安装座54安装压力计4的平面高度要低于转轴52的高度，来确保压力臂56压在压力计4表面后处于水平位置。因为压力臂56只有处于水平位置条件下，在通过压力读数换算推力时才不需要附加乘以因力臂夹角角度产生三角函数（这个角度是非常难以读取的）。
26.本实施例的工作原理如下所述：先在水池1中注入足够高度的清水，将走台2和跨梁3分别安装在水池1上，将推力测试机构5安装和调整至合适的位置，最后通过螺栓将走台2和跨梁3的位置固定，以保证整套机构刚性连接；然后松开压力计安装座54的两侧的固定螺栓，将压力计4向远离转轴52的方向拉动，直至距离足够将力臂从水中旋转拉出即可。然后通过旋转力臂53将卡箍55拉出水面，松开卡箍55，将推进器安装后再拧紧卡箍55，让推进器完全固定在旋转力臂53的末端后再重新反向旋转旋转力臂53将其入水，同时拉近压力计安装座54直至压力臂56可以准确的压在压力计4上，最后固定压力计安装座54；启动推进器，推进器产生的推力会作用在旋转力臂53上，并通过转轴52传递给压力臂56，最终作用在压力计4上，通过读取压力计4读数并乘以系数（系数=从转轴52中心到推进器中心的距离/从转轴52中心到压力计4中心的距离）实现对推进器推力的转换。
27.实施例2本实施例原理与实施例1类似，不同之处在于，实施例中走台2、跨梁3、推力测试机构5的位置调节以及旋转力臂53、压力臂56的长度调节，均是通过手动完成的。为实现自动化调节，本实施例将安装座一6和安装座二24均设置成滑轨座，同时设置了驱动机构一和驱动机构二，所述走台2和跨梁3长度方向的两端滑动连接在安装座一6上，所述驱动机构一用于驱动走台2和跨梁3在安装座一6上滑移，所述轴承座51和压力计安装座54均滑动连接在
安装座二24上，所述驱动机构二用于驱动轴承座51和压力计安装座54在安装座二24上滑移。而旋转力臂53和压力臂56均设置成电控伸缩缸，这样就可实现全套机构在水下位置的自动化实时调整。
28.上述实施例仅用于解释说明本发明的构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。