科创中国
物体定速出水实验装置
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2024-11-25 08:53:21
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2024-11-25 08:53:21
发明要解决的技术问题是提供一种能够以恒定速度将不同形状物体稳定拉出水面的实验装置。
本发明属于领域水力学实验模型设施，具体涉及一种物体定速出水实验装置，包括龙门框架、设置于龙门框架下方的透明水箱、出水物体牵引装置以及由工控计算机控制连接的数据采集系统。出水物体牵引装置包括相互转动配合的主动轮和从动轮，主动轮和从动轮套接设置在支座的连接轴上，主动轮与电机转动连接，从动轮与连接轴端部设置的电磁铁块之间配合设置复位弹簧，用于牵引出水物体出水的牵引索与设置在龙门框架横梁上的一组滚轮绕接后与从动轮相连。实验时，由工控计算机控制预设物体出水速度，控制电机转速，从动轮与主动轮在电机的带动下同速转动，带动出水物体以相同的速度出水，从而达到出水物体以恒定速度出水的效果。
流体力学研究领域：在高校和科研机构的流体力学实验室中，该装置可以用于研究物体在水中的运动阻力、流体动力学特性等。例如，通过模拟船舶、潜艇等水下物体的定速出水过程，获取实验数据，为船舶设计、水下航行器的研发提供理论支持。
水利工程模型试验：在水利工程的大坝泄洪、水闸放水等模拟实验中，物体定速出水实验装置可以帮助工程师研究水流对物体的冲击力、水流形态变化等。这对于优化水利工程设计，提高工程的安全性和可靠性具有重要意义。
水下设备测试：在水下设备（如水下传感器、水下机器人等）的研发和测试过程中，该装置可以模拟设备在水中的启动和出水过程，评估设备的性能和稳定性，为水下设备的改进提供依据。
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本发明的有益效果如下：
1.本发明采用出水物体牵引装置来实现出水物体的以恒定速度稳定出水，其中牵引索的一端与出水物体相连，另一端绕过横梁上的滚轮后固定于绕线凹槽。由工控计算机预设电机转头转速，由电机转头带动主动轮上的齿轮转动，实验过程中，从动轮随主动轮同速转动，牵引索也以相同的速度缠绕于从动轮上的绕线凹槽内。同时，出水物体被牵引索以该速度拉出水面。由此可见，整个实验过程中，出水物体的出水速度是保持恒定的，并且通过工控计算机控制电机转头的转速而实现，因而本发明可以在恒定的出水速度下更加稳定真实地模拟物体出水情况。
2.本发明所述主动轮上设置有主动轮锁定杆，所述从动轮上设置有与主动轮锁定杆相配合的从动轮锁定杆，可有效避免转动过程中从动轮和主动轮的分离，使得从动轮随主动轮同速转动。
3.本发明所述从动轮内部设有与复位弹簧相配合的空腔，空腔内部与复位弹簧直接接触面为光滑面，可大大降低摩擦作用。由于从动轮正对电磁铁块的面为粗糙面，若复位弹簧与该粗糙面直接接触，会使得转动过程中复位弹簧与从动轮摩擦力过大影响从动轮的转动速度，同时易于引发部件磨损问题，影响使用寿命。
4.本发明所述电磁铁块和从动轮相对的面均打磨为粗糙面，从动轮在粗糙面所带来的巨大摩擦力的作用下迅速降速，在短时间内停止运动。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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