一种用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置论文和设计-宗智

全文摘要

本实用新型公开了一种用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置,包括工形行车和在水平面上互相平行的两组导轨组;导轨组包括垂直分布且互相平行的两个导轨,导轨垂直于壁面;工形行车包括上横杆和下横杆;下横杆下端中部设有竖直设置的支架,支架上设有励磁线圈;上绳索和所述下绳索内均设有导线;工形行车和所述支架均为电的良导体;用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置还包括位于被拖行物体上且与支架相对应的铁质附加支杆。本实用新型利用重物下落过程中所受恒定重力,以及电磁励磁吸附铁质附加支杆的特性,实现被拖行物体在与壁面碰撞前获得一个水平且恒定的加速度,而不引起被拖行物体其他自由度上的运动。

主设计要求

1.一种用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置,其特征在于,包括工形行车和在水平面上互相平行的两组导轨组;所述导轨组包括垂直分布且互相平行的两个导轨,所述导轨垂直于壁面;所述工形行车包括上横杆和下横杆,所述上横杆的两端分别通过导轮与相对应的位于上方的所述导轨滚动连接,所述下横杆的两端分别通过导轮与相对应的位于下方的所述导轨滚动连接;所述壁面的靠近所述工形行车的一侧沿竖直方向依次设有下定滑轮和上定滑轮,所述下定滑轮的下沿与所述下横杆位于同一水平面内,所述上定滑轮的下沿与所述上横杆位于同一水平面内,所述壁面上端设有沿水平方向设置的近壁面定滑轮和远离壁面定滑轮,所述上定滑轮、所述下定滑轮、所述近壁面定滑轮和所述远离壁面定滑轮位于两组所述导轨组的对称面内;所述上横杆的中部设有上绳索,所述上绳索另一端从所述上定滑轮的下沿绕入,经过所述上定滑轮远离所述工形行车一侧从所述近壁面定滑轮的靠近所述工形行车一侧绕入,经过所述近壁面定滑轮和所述远离壁面定滑轮上沿从所述远离壁面定滑轮远离所述工形行车一侧绕出与重物连接;所述下横杆的中部设有下绳索,所述下绳索另一端从所述下定滑轮的下沿绕入,经过所述下定滑轮远离所述工形行车一侧、经过所述上定滑轮远离所述工形行车一侧从所述近壁面定滑轮的靠近所述工形行车一侧绕入,经过所述近壁面定滑轮和所述远离壁面定滑轮上沿从所述远离壁面定滑轮远离所述工形行车一侧绕出与重物连接;所述下横杆下端中部设有竖直设置的支架,所述支架上设有励磁线圈;所述上绳索和所述下绳索内均设有导线;所述工形行车和所述支架均为电的良导体;所述用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置还包括位于被拖行物体上且与所述支架相对应的铁质附加支杆。

设计方案

1.一种用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置,其特征在于,包括工形行车和在水平面上互相平行的两组导轨组;

所述导轨组包括垂直分布且互相平行的两个导轨,所述导轨垂直于壁面;

所述工形行车包括上横杆和下横杆,所述上横杆的两端分别通过导轮与相对应的位于上方的所述导轨滚动连接,所述下横杆的两端分别通过导轮与相对应的位于下方的所述导轨滚动连接;

所述壁面的靠近所述工形行车的一侧沿竖直方向依次设有下定滑轮和上定滑轮,所述下定滑轮的下沿与所述下横杆位于同一水平面内,所述上定滑轮的下沿与所述上横杆位于同一水平面内,所述壁面上端设有沿水平方向设置的近壁面定滑轮和远离壁面定滑轮,所述上定滑轮、所述下定滑轮、所述近壁面定滑轮和所述远离壁面定滑轮位于两组所述导轨组的对称面内;

所述上横杆的中部设有上绳索,所述上绳索另一端从所述上定滑轮的下沿绕入,经过所述上定滑轮远离所述工形行车一侧从所述近壁面定滑轮的靠近所述工形行车一侧绕入,经过所述近壁面定滑轮和所述远离壁面定滑轮上沿从所述远离壁面定滑轮远离所述工形行车一侧绕出与重物连接;

所述下横杆的中部设有下绳索,所述下绳索另一端从所述下定滑轮的下沿绕入,经过所述下定滑轮远离所述工形行车一侧、经过所述上定滑轮远离所述工形行车一侧从所述近壁面定滑轮的靠近所述工形行车一侧绕入,经过所述近壁面定滑轮和所述远离壁面定滑轮上沿从所述远离壁面定滑轮远离所述工形行车一侧绕出与重物连接;

所述下横杆下端中部设有竖直设置的支架,所述支架上设有励磁线圈;

所述上绳索和所述下绳索内均设有导线;

所述工形行车和所述支架均为电的良导体;

所述用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置还包括位于被拖行物体上且与所述支架相对应的铁质附加支杆。

2.根据权利要求1所述的用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置,其特征在于,所述导轨的截面呈凹字形,其开口朝上且与所述导轮相匹配。

3.根据权利要求1所述的用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置,其特征在于,所述支架和所述铁质附加支杆的材质为铸铁,所述铁质附加支杆位于被拖行物体的重心位置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置。

背景技术

浮冰近壁面碰撞试验是研究冰水动力学及其流固耦合现象的重要途径,近壁面碰撞试验对于研究物体涉及流固耦合状态下的碰撞力有着不可替代的作用,在工程实践中有着重要的参考意义,这就要求物体被拖行时保证其仅具有单自由度运动,尽可能避免其他自由度上的运动,即保证被拖行物体不发生翻转和旋转,又能够灵活调整被拖行物体的近壁面速度。

励磁线圈是利用电流的磁效应产生磁力的装置,与一般的连接形式不同,其优势在于,释放作用时间短,动作迟滞小,且不会影响被拖行物体运动方向上的流场,避免由于水波所造成的对于被拖行物体运动状态的影响,同时可以通过调整通电电流大小以适应不同质量物体的拖行要求,能够适应试验参数变化的要求。因此,一种基于电流的磁效应的用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置亟待研发。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题,而提供一种用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置。本实用新型采用的技术手段如下:

一种用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置,其能够安装在水池或水槽边缘,对漂浮在水中的被拖行物体施加恒定的水平作用力而不引起被拖行物体旋转及翻转,又能灵活调整施加的恒定作用力,而且不影响被拖行物体前方的水面,包括工形行车和在水平面上互相平行的两组导轨组;

所述导轨组包括垂直分布且互相平行的两个导轨,所述导轨垂直于壁面;

所述工形行车包括上横杆和下横杆,所述上横杆的两端分别通过导轮与相对应的位于上方的所述导轨滚动连接,所述下横杆的两端分别通过导轮与相对应的位于下方的所述导轨滚动连接;

所述壁面的靠近所述工形行车的一侧沿竖直方向依次设有下定滑轮和上定滑轮,所述下定滑轮的下沿与所述下横杆位于同一水平面内,所述上定滑轮的下沿与所述上横杆位于同一水平面内,所述壁面上端设有沿水平方向设置的近壁面定滑轮和远离壁面定滑轮,所述上定滑轮、所述下定滑轮、所述近壁面定滑轮和所述远离壁面定滑轮位于两组所述导轨组的对称面内;

所述上横杆的中部设有上绳索,所述上绳索另一端从所述上定滑轮的下沿绕入,经过所述上定滑轮远离所述工形行车一侧从所述近壁面定滑轮的靠近所述工形行车一侧绕入,经过所述近壁面定滑轮和所述远离壁面定滑轮上沿从所述远离壁面定滑轮远离所述工形行车一侧绕出与重物连接;

所述下横杆的中部设有下绳索,所述下绳索另一端从所述下定滑轮的下沿绕入,经过所述下定滑轮远离所述工形行车一侧、经过所述上定滑轮远离所述工形行车一侧从所述近壁面定滑轮的靠近所述工形行车一侧绕入,经过所述近壁面定滑轮和所述远离壁面定滑轮上沿从所述远离壁面定滑轮远离所述工形行车一侧绕出与重物连接;

对所述工形行车采用双点拖行的方式,有效避免了由于所述工形行车运动过程中垂直度变化对被拖行物体运动状态的影响。

所述下横杆下端中部设有竖直设置的支架,所述支架上设有励磁线圈;

所述上绳索和所述下绳索内均设有导线,有效避免了由于拖行绳索落水导致的水面变化对被拖行物体的影响;

所述工形行车和所述支架均为电的良导体;

所述用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置还包括位于被拖行物体上且与所述支架相对应的铁质附加支杆,用于所述励磁线圈在通电时刻时,所述支架与所述铁质附加支杆磁性连接。

所述导轨的截面呈凹字形,其开口朝上且与所述导轮相匹配。

所述支架和所述铁质附加支杆的材质为铸铁,所述铁质附加支杆位于被拖行物体的重心位置。

本实用新型利用重物下落过程中所受恒定重力,以及电磁励磁吸附铁质附加支杆的特性,实现被拖行物体在与壁面碰撞前获得一个水平且恒定的加速度,而不引起被拖行物体其他自由度上的运动。本实用新型能够适用于各类流固耦合环境下的碰撞试验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的具体实施方式中用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置的侧视图。

图2是本实用新型的具体实施方式中导轨组及工形行车的等轴侧视图。

图3是本实用新型的具体实施方式中导轨组及工形行车的正视图。

图4是本实用新型的具体实施方式中导轨组及工形行车的俯视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图4所示,一种用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置,包括工形行车1和在水平面上互相平行的两组导轨组;

所述导轨组包括垂直分布且互相平行的两个导轨2,所述导轨垂直于壁面3;

所述工形行车1包括上横杆4和下横杆5,所述上横杆4的两端分别通过导轮6与相对应的位于上方的所述导轨2滚动连接,所述下横杆5的两端分别通过导轮6与相对应的位于下方的所述导轨2滚动连接;

所述壁面3的靠近所述工形行车1的一侧沿竖直方向依次设有下定滑轮7和上定滑轮8,所述下定滑轮7的下沿与所述下横杆5位于同一水平面内,所述上定滑轮8的下沿与所述上横杆4位于同一水平面内,所述壁面3上端设有沿水平方向设置的近壁面定滑轮9和远离壁面定滑轮10,所述上定滑轮8、所述下定滑轮7、所述近壁面定滑轮9和所述远离壁面定滑轮10位于两组所述导轨组的对称面内;

所述上横杆4的中部设有上绳索11,所述上绳索11另一端从所述上定滑轮8的下沿绕入,经过所述上定滑轮8远离所述工形行车1一侧从所述近壁面定滑轮9的靠近所述工形行车1一侧绕入,经过所述近壁面定滑轮9和所述远离壁面定滑轮10上沿从所述远离壁面定滑轮10远离所述工形行车1一侧绕出与重物12连接;

所述下横杆5的中部设有下绳索13,所述下绳索13另一端从所述下定滑轮7的下沿绕入,经过所述下定滑轮7远离所述工形行车1一侧、经过所述上定滑轮8远离所述工形行车1一侧从所述近壁面定滑轮9的靠近所述工形行车1一侧绕入,经过所述近壁面定滑轮9和所述远离壁面定滑轮10上沿从所述远离壁面定滑轮10远离所述工形行车1一侧绕出与重物12连接;

所述下横杆5下端中部设有竖直设置的支架14,所述支架14上设有励磁线圈;

所述上绳索11和所述下绳索13内均设有导线;

所述工形行车1和所述支架14均为电的良导体;

所述用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置还包括位于被拖行物体15上且与所述支架14相对应的铁质附加支杆16。

所述导轨2的截面呈凹字形,其开口朝上且与所述导轮2相匹配。

所述支架14和所述铁质附加支杆16的材质为铸铁,所述铁质附加支杆16位于被拖行物体15的重心位置。

工作状态下,初始状态,重心上装有所述铁质附加支杆16的被拖行物体15漂浮于水面17上,所述支架14上的所述励磁线圈通电,与所述铁质附加支杆16相连接,此时所述工形行车1静止,所述上绳索11和所述下绳索13的另一端连接在所述重物12上;释放所述重物12,随着所述重物12下落,带动所述上绳索11和所述下绳索13促使所述工形行车运动,进而通过所述励磁线圈带动被拖行物体15运动,由于受到所述导轨2的限制,所述工形行车1的运动轨迹被所述导轨2限定;被拖行物体15靠近所述壁面3时所述励磁线圈断电,所述支架14与所述铁质附加支杆16脱离,被拖行物体15由于惯性继续向前运动直至与所述壁面3碰撞。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

设计图

一种用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920071561.9

申请日:2019-01-16

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:91(大连)

授权编号:CN209783869U

授权时间:20191213

主分类号:G01M10/00

专利分类号:G01M10/00

范畴分类:申请人:大连理工大学

第一申请人:大连理工大学

申请人地址:116024 辽宁省大连市高新园区凌工路2号

发明人:宗智;陈昭炀;张桂勇;孙哲;杨涛;殷志宏

第一发明人:宗智

当前权利人:大连理工大学

代理人:唐楠;李洪福

代理机构:21212

代理机构编号:大连东方专利代理有限责任公司 21212

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  

一种用于浮冰附加质量测量的重力式水平拖行释放装置论文和设计-宗智
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