本實用新型專利技術提供的是一種擺臂式船舶減搖鰭/翼鰭傳動仿真裝置，包括直線步進電機、直線電機固定板、聯接桿、鰭擺壁、翼鰭擺臂、連桿板、固定座、聯動擺臂、從動擺臂、主鰭、翼鰭、主鰭軸、翼鰭軸等部件。本實用新型專利技術實現船舶航行時減搖鰭和翼鰭的仿真運動，此外本實用新型專利技術使用步進電機作為伺服機構，從而大大改善其仿真精度。本實用新型專利技術能實現減搖鰭和翼鰭的單獨控制，此外還具有能耗低、結構簡單、成本低、易于實現、可靠性高和提高了船舶航行姿態可視化便于進一步學習和研究的優點。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種船舶減搖鰭的仿真裝置，尤其涉及一種擺臂式船舶減搖鰭/翼鰭傳動仿真裝置。
技術介紹
船舶運動控制一直是國家性重點課題。船舶運動控制仿真系統可分三類，即單機仿真、雙機仿真和物理仿真。物理仿真則是利用船舶模型代替實船進行船舶運動的各種控制實驗，比如橫搖控制、自動操舵儀等對船舶姿態信息的影響。船舶運動半物理仿真系統采用實物與數學模型相結合的仿真方式，可以大大節省人力物力是時間、且真實地復現船舶運動姿態。傳動裝置通常有導桿式、滑槽式、鉸鏈式和擺桿式等多種形式，且傳統的仿真裝置體積大，不宜觀察減搖鰭/翼鰭的運動特性，本技術體積小且可以復現船舶運動時船上減搖鰭/翼鰭的實時運動特性，方便進一步學習與研究。
技術實現思路
本技術的目的是為了提供一種提供一個精確模擬船舶航行時減搖鰭及翼鰭運行狀況的擺臂式船舶減搖鰭/翼鰭傳動仿真裝置。本技術的目的是這樣實現的:包括減搖鰭和翼鰭，還包括安裝在船模上的鰭直線步進電機、通過鰭電機連接頭與鰭直線步進電機的輸出軸連接的聯結桿、與聯結桿端部鉸接鰭擺臂和安裝在鰭擺臂端部的主鰭軸，所述減搖鰭安裝在主鰭軸端部，所述聯結桿的中間位置固定安裝有電機固定板，電機固定板上安裝有翼鰭直線步進電機，翼鰭直線步進電機的電機軸通過翼鰭電機連接頭與連桿板的一端連接，連桿板的另一端與翼鰭擺臂的一端鉸接，翼鰭擺臂的另一端與套在主鰭軸上的聯動擺臂方軸套固定連接，聯動擺臂方軸套的外部固定安裝有聯動擺臂圓軸套，聯動擺臂圓軸套上設置有聯動擺臂，所述翼鰭通過翼鰭軸安裝在減搖鰭的端部，翼鰭軸上安裝有從動擺臂，從動擺臂的端部設置有凹槽，所述聯動擺臂的端部設置有與凹槽配合的柱體，從動擺臂與聯動擺臂通過凹槽和柱體的形配合實現連接，所述聯動擺臂圓軸套外部還設置有固定座，所述固定座安裝在船模的左舷或右舷處。本技術還包括這樣一些結構特征:1.所述聯動擺臂方軸套、聯動擺臂圓軸套、聯動擺臂是一體的。與現有技術相比，本技術的有益效果是:本技術使用聯接桿、連桿體、擺臂和擺臂實現減搖鰭和翼鰭的往復運動，可以根據船體結構合理調整避免結構沖撞，提高運動的靈活性；本技術采用步進電機即保證控制精度又大大降低了經費。本技術能實現減搖鰭鰭、翼鰭的單獨控制，此外本技術體積小、結構簡單、成本低且易于實現，可裝于長度70cm的船模之內，可作為試驗裝置批量生產向研究學習者演示船舶運動時的減搖鰭/翼鰭運動特性。本技術的使用非常簡單，可以將本技術對稱設置在船體的左舷和右舷，實現真實的模擬仿真【附圖說明】圖1是本技術的結構示意圖一(主視方向)；圖2是本技術的結構示意圖二(側視方向)；圖3是圖1中B部分的具體結構示意圖；圖4是圖1的另一角度的結構示意圖。【具體實施方式】下面結合附圖與【具體實施方式】對本技術作進一步詳細描述。結合圖1至圖4，本技術包括鰭直線步進電機1、電機軸2、鰭電機連接頭3、聯接桿4、電機固定板5、翼鰭直線步進電機6、翼鰭電機連接頭7、連桿板8、鰭擺臂9、翼鰭擺臂10、固定座11、聯動擺臂12、從動擺臂13、主減搖鰭14、翼鰭15、主鰭軸16、翼鰭軸17、聯動擺臂方軸套18、聯動擺臂圓軸套19。主鰭電機和翼鰭電機通過螺絲分別將電機連接頭固定在電機軸上，電機連接頭分別與聯接桿、連桿板相連，聯接桿和連桿板分別與鰭擺臂和翼鰭擺臂相連，鰭擺臂與主鰭軸固定相連，主鰭軸外套有聯動擺臂方軸套，主鰭軸和聯動擺臂運動非同步，聯動擺臂圓軸套外套有固定座；鰭擺臂帶動主鰭軸從而帶動主鰭往復運動；翼鰭擺臂與聯動擺臂方軸套固定相連，聯動擺臂通過從動擺臂實現以翼鰭軸為中心的旋轉運動。本技術包括電機固定板5，其用來固定翼鰭直線步進電機6，鰭直線步進電機1的電機軸2通過螺絲與電機連接頭3固定相連，電機連接頭另一側與聯接桿4相連，聯接桿4另一側末端與鰭擺臂9相鉸接，擺臂9與主鰭軸16固定相連，鰭擺臂9與聯接桿4相連一側的往復運動帶動主鰭軸16的旋轉運動，進而帶動減搖鰭的轉動；翼鰭直線步進電機2通過螺絲固定連接翼鰭電機連接頭7和電機軸，翼鰭電機連接頭7的另一端與連桿板8固定相連，連桿板8另一側與翼鰭擺臂10相鉸接，翼鰭擺臂10與聯動擺臂方軸套18固定相連，聯動擺臂12通過與從動擺臂13的擺動實現以翼鰭軸17為中心的旋轉運動從而帶動翼鰭的轉動。本技術還可以包括這樣一些結構特征:1、鰭直線步進電機1的電機軸2通過鰭電機連接頭3與聯接桿4固定相連；聯接桿4另一側末端與鰭擺臂9相鉸接，聯接桿4和鰭擺臂9可以以連接點為軸心小角度運動；翼鰭直線步進電機6通過翼鰭電機連接頭7與連桿板8固定相連，連桿板8的另一側與翼鰭擺臂10相鉸接，連桿板8和翼鰭擺臂10可以以連接點為軸心小角度運動。2、主鰭軸16上端與鰭擺臂9固定連接，主鰭軸16下端與減搖鰭14固定連接，主鰭軸16中端則套有聯動擺臂方軸套18，聯動擺臂方軸套18和聯動擺臂圓軸套19固定連接，聯動擺臂圓軸套19外套有固定座11。3、翼鰭擺臂10與聯動擺臂12上方的聯動擺臂方軸套18固定相連，聯動擺臂與從動擺臂13可轉動連接，從動擺臂14另一側末端與翼鰭軸17固定連接，翼鰭軸17與翼鰭15固定連接。4、翼鰭直線步進電機6固定在聯接桿4上。5、減搖鰭成對稱在分別放置在船舶左舷和右舷，翼鰭類似，這里僅對一側減搖鰭和翼鰭進行說明。本技術的主要動作過程及原理如下:同時啟動各電機，可復現減搖鰭和翼鰭的實時運動。鰭直線步進電機1的電機軸2通過鰭電機連接頭3拉動聯接桿4往復運動，聯接桿4另一側末端與鰭擺臂9相鉸接，聯接桿4往復運動拉動鰭擺臂動作使鰭擺臂9以主鰭軸16為軸心旋轉運動，由于減搖鰭14固定在主鰭軸16上，因此主鰭軸16的旋轉運動可實現減搖鰭的運動；翼鰭直線步進電機6的電機軸則經過翼鰭電機連接頭7與連桿板8固定連接，繼而拉動翼鰭擺臂10動作，主鰭軸14上套有聯動擺臂方軸套18，因此鰭擺臂10的動作帶動聯動擺臂12繞主鰭軸旋轉運動，聯動擺臂12的旋轉運動經與其可轉動連接的從動擺臂11使翼鰭軸旋轉從而帶動翼鰭15的運動。本技術包括電機固定板5和固定座11的架體與船模聯接部分。電機固定板5將翼鰭直線步進電機6固定在船模上，固定座11為船模內和船模外的固定點，將減搖鰭14和翼鰭16延伸至船模外。翼鰭電機固定在電機固定板上，并由螺絲將其固定安裝在聯結桿上，實現在翼鰭電機停止無動作時翼鰭能隨減搖鰭同步運動。翼鰭擺臂10與聯動擺臂12上方的聯動擺臂方軸套18固定相連，聯動擺臂與從動擺臂13轉動配合實現連接，從動擺臂14另一側末端與翼鰭軸17固定連接，翼鰭軸17與翼鰭15固定連接。可以將本技術對稱設置在船體的左舷和右舷，進行真實的模擬仿真實驗。【主權項】1.一種擺臂式船舶減搖鰭/翼鰭傳動仿真裝置，包括減搖鰭和翼鰭，其特征在于:還包括安裝在船模上的鰭直線步進電機、通過鰭電機連接頭與鰭直線步進電機的輸出軸連接的聯結桿、與聯結桿端部鉸接鰭擺臂和安裝在鰭擺臂端部的主鰭軸，所述減搖鰭安裝在主鰭軸端部，所述聯結桿的中間位置固定安裝有電機固定板，電機固定板上安裝有翼鰭直線步進電機，翼鰭直線步進電機的電機軸通過翼鰭電機連接頭與連桿板的一端連接，連桿板的另一端與翼鰭擺臂的一端鉸接本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種擺臂式船舶減搖鰭/翼鰭傳動仿真裝置，包括減搖鰭和翼鰭，其特征在于：還包括安裝在船模上的鰭直線步進電機、通過鰭電機連接頭與鰭直線步進電機的輸出軸連接的聯結桿、與聯結桿端部鉸接鰭擺臂和安裝在鰭擺臂端部的主鰭軸，所述減搖鰭安裝在主鰭軸端部，所述聯結桿的中間位置固定安裝有電機固定板，電機固定板上安裝有翼鰭直線步進電機，翼鰭直線步進電機的電機軸通過翼鰭電機連接頭與連桿板的一端連接，連桿板的另一端與翼鰭擺臂的一端鉸接，翼鰭擺臂的另一端與套在主鰭軸上的聯動擺臂方軸套固定連接，聯動擺臂方軸套的外部固定安裝有聯動擺臂圓軸套，聯動擺臂圓軸套上設置有聯動擺臂，所述翼鰭通過翼鰭軸安裝在減搖鰭的端部，翼鰭軸上安裝有從動擺臂，從動擺臂的端部設置有凹槽，所述聯動擺臂的端部設置有與凹槽配合的柱體，從動擺臂與聯動擺臂通過凹槽和柱體的形配合實現連接，所述聯動擺臂圓軸套外部還設置有固定座，所述固定座安裝在船模的左舷或右舷處。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李冰，劉文帥，姚震，雷明珠，古國良，陳美遠，何超，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：新型
國別省市：黑龍江;23
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