一種新型實(shí)驗(yàn)行車(chē)

梁峰，王東明

(1.海軍駐滬東中華造船集團(tuán)(有限)公司軍事代表室，上海200129；2.山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所，山東青島266001)

一種新型實(shí)驗(yàn)行車(chē)

梁峰1，王東明2

(1.海軍駐滬東中華造船集團(tuán)(有限)公司軍事代表室，上海200129；2.山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所，山東青島266001)

提出并詳細(xì)介紹一種動(dòng)力強(qiáng)勁、自重輕、調(diào)整靈活的新型行車(chē)。

海流；測(cè)量；行車(chē)

引言

海流是重要的海洋水文要素之一。海流的測(cè)量，對(duì)海洋科學(xué)理論研究、海洋資源開(kāi)發(fā)利用、海上交通運(yùn)輸、港口建筑、海上軍事活動(dòng)及國(guó)防設(shè)施等都有密切的關(guān)系。為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，測(cè)量海流的流速儀（計(jì)）或海流儀（計(jì)）出廠時(shí)或使用一段時(shí)間后需要進(jìn)行檢定實(shí)驗(yàn)，由于難以產(chǎn)生一個(gè)截面積足夠大的、水質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)均勻、穩(wěn)定的流場(chǎng)，許多國(guó)家都把“直線明渠”即水槽作為內(nèi)河流速儀及海流儀的檢定設(shè)備，其流速標(biāo)準(zhǔn)都溯源于美國(guó)海軍艦船研究發(fā)展中心的“泰勒水槽”。但是實(shí)際上這個(gè)水槽不是一條簡(jiǎn)單的直線明渠，還包括作為動(dòng)力來(lái)源與支撐物的平臺(tái)，俗稱(chēng)行車(chē)。本文提出一種動(dòng)力強(qiáng)勁、自重輕、調(diào)整靈活的新型行車(chē)。

1 總體設(shè)計(jì)

行車(chē)采用推進(jìn)式行車(chē)，是流速試驗(yàn)的動(dòng)力來(lái)源，也是水下試驗(yàn)儀器的載體，它架設(shè)在試驗(yàn)水槽上方，在軌道上運(yùn)行。行車(chē)車(chē)體的設(shè)計(jì)采用雙層框架結(jié)構(gòu)，總體設(shè)計(jì)如圖1所示。

2 走行及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 車(chē)輪設(shè)計(jì)

行車(chē)采用鋼制車(chē)輪作為驅(qū)動(dòng)輪，采用鋼芯外包聚胺脂輪作為被動(dòng)輪。并設(shè)計(jì)有導(dǎo)向輪，用于行車(chē)的方向控制，使行車(chē)在運(yùn)行走偏時(shí)快速予以調(diào)整。

2.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式。此種驅(qū)動(dòng)方式將交流伺服電機(jī)輸出的動(dòng)力，通過(guò)差速器、半軸傳遞給行車(chē)驅(qū)動(dòng)輪，并帶動(dòng)被動(dòng)輪在軌道上行駛。電機(jī)主軸上安裝有高精度的編碼器，可實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)速、位移等信號(hào)，反饋至伺服控制器，對(duì)行車(chē)速度進(jìn)行閉環(huán)控制。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖如圖2所示。

圖2 走行驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖

3 水下儀器裝載機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 水下儀器裝夾機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

海流計(jì)通過(guò)裝載機(jī)構(gòu)固聯(lián)于水下測(cè)桿上。根據(jù)GB/T21699-2008[4]要求，測(cè)桿采用圓柱形結(jié)構(gòu)，直徑為30mm，三根測(cè)桿之間的間距均為65 cm，測(cè)桿可入水長(zhǎng)度為1m。外形設(shè)計(jì)示意圖如圖3所示。不同的被檢儀器需根據(jù)裝夾形式設(shè)計(jì)不同的專(zhuān)用工裝。

3.2 升降及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

水下儀器裝載機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有升降系統(tǒng)，可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪帶動(dòng)三測(cè)桿同時(shí)升降，實(shí)現(xiàn)水下設(shè)備所處水深位置的調(diào)節(jié)。

圖3 水下儀器裝夾形式

設(shè)計(jì)由交流伺服電機(jī)與齒輪齒條組成的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，通過(guò)操作操控臺(tái)上的調(diào)節(jié)按鈕，控制伺服電機(jī)動(dòng)作，帶動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)，使固聯(lián)于齒輪上的測(cè)桿旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)水下儀器角度的調(diào)節(jié)。示意圖如圖4所示。

4 結(jié)語(yǔ)

該行車(chē)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，改變了常見(jiàn)的行車(chē)“傻、大、笨、重”的形象，具有動(dòng)力強(qiáng)勁、自重輕、調(diào)整靈活、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，易于實(shí)驗(yàn)推廣。

圖4 升降系統(tǒng)示意圖

[1]尤小華,曹惠林.海洋試驗(yàn)水槽設(shè)計(jì)方案的研究[J].山東科學(xué),2000 (3):54-56.

[2]李琛,張錫永,張均順,等.濰坊流速儀檢定水槽升級(jí)技術(shù)改造[J].海洋通報(bào),1999,18(1):83-87.

[3]余文韜.流速儀檢定水槽的技術(shù)改造[J].廣東水利水電,1992(4): 44-45.

[4]水利部水文儀器及巖土工程儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心等.直線明槽中的轉(zhuǎn)子式流速儀檢定/校準(zhǔn)方法：GB/T 21699-2008[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008：1-16.

（編輯：王璐）

A New Crane

Liang Feng1,Wang Dongm ing2
(1.M ilitary Representative Office in Huclong China Shipbuilding Group Co.,Ltd.,Shanghai200129; 2.Shandong Academ y of Sciences Institute of Oceanographic Instrumentation,Qingdao Shandong 266001)

This paper proposes and introduces a new cranewith strong power,lightweight,and flexible adjustment.

current;measurement;crane

U469

A

2095-0748(2016)23-0037-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.23.17

2016-11-25

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863）計(jì)劃，基金編號(hào)2012AA091801；山東省自然基金（ZR 2012DL11）

梁峰（1980—），男，江蘇宿遷人，本科，工程師，本科，研究方向：電子技術(shù)。