船艇六自由運動試驗檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種船艇運動檢測裝置，具體地說是一種船艇六自由度運動檢測試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]船艇在海上運輸重裝備時，如果裝載系固不當(dāng)，船艇在大風(fēng)浪中搖擺會使所裝載的裝備出現(xiàn)移位、倒塌，嚴(yán)重會導(dǎo)致沉船事故。因此，在實船進(jìn)行裝載與系固前，要制定一套裝載與系固方案，而方案是否科學(xué)、合理，應(yīng)該進(jìn)行試驗、檢測，如果在海上進(jìn)行實船試驗檢測，則難度大，危險性高，且耗費的人力、物力、財力多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效解決船艇裝載及系固方案、軍事裝備水上運輸性、船艇系固器材達(dá)標(biāo)測試等方面試驗檢測難題的船艇六自由度運動檢測試驗裝置。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的船艇六自由度運動檢測試驗裝置，包括運動平臺，運動平臺上方設(shè)置的用于固定裝載設(shè)備的系固裝置，運動平臺下方設(shè)置的鉸接在運動平臺底部并能夠使運動平臺實現(xiàn)姿態(tài)變換的六個以上的液壓缸，還包括主控計算機(jī)以及與主控計算機(jī)連接并能夠向主控計算機(jī)內(nèi)輸入運動參數(shù)信息的船艇運動模擬系統(tǒng)以及與主控計算機(jī)連接的液壓缸控制器，液壓缸控制器經(jīng)過D/A卡與液壓缸的液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)連接，液壓缸控制器能夠?qū)⒅骺赜嬎銠C(jī)輸出的指令信息經(jīng)過D/A卡將數(shù)據(jù)信息傳輸給液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)。
[0005]每個所述液壓缸還安裝有位置傳感器和壓力傳感器，每個所述液壓缸上的位置傳感器和壓力傳感器均經(jīng)過各自的A/D卡與各自的液壓缸控制器連接。
[0006]所述液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)包括與D/A卡連接的伺服放大器以及連接在伺服放大器和液壓缸之間的伺服閥。
[0007]所述系固裝置上安裝有受力傳感器，所述受力傳感器與試驗數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)連接。
[0008]所述系固裝置包括安裝在運動平臺上的掛鉤以及連接在裝載設(shè)備上用于與掛鉤連接的掛繩。
[0009]采用上述的結(jié)構(gòu)后，由于設(shè)置的能夠?qū)崿F(xiàn)姿態(tài)變換的平臺、作為控制中心的主控計算機(jī)以及與主控計算機(jī)連接的液壓缸控制器和船艇運動模擬系統(tǒng)，因此，通過液壓缸控制器能夠?qū)⒅骺赜嬎銠C(jī)輸出的指令信息經(jīng)過D/A卡將數(shù)據(jù)信息傳輸給液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)，同時系固裝置上安裝有受力傳感器，受力傳感器與試驗數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)連接，由此可以模擬不同船型在波浪中的運動，能有效地開展實裝和模型實驗，進(jìn)行運輸裝備裝載與系固方案，軍事裝備水上運輸性、民船軍運改裝方案等方面的等試驗、檢測，同時也可進(jìn)行船員、登陸兵抗眩暈訓(xùn)練和試驗等，試驗結(jié)果精度高，減少了傳統(tǒng)上實船試驗所耗費的人力物力和財力，具有試驗周期短、風(fēng)險小、可靠性高的特點，解決了實船試驗難度大，危險性高的問題，其結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理，具有試驗、訓(xùn)練雙功能，能模擬不同船型不同大艙部位，能進(jìn)行實裝和模型的試驗;既可以為船艇運輸及裝備運輸性研究提供了科研平臺，也可供訓(xùn)練使用，具有較強(qiáng)的實用性，經(jīng)濟(jì)價值大。
【附圖說明】
[0010]圖I為本實用新型船艇六自由度運動檢測試驗裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實用新型船艇六自由度運動檢測試驗裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為本實用新型船艇六自由度運動檢測試驗裝置的原理框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型的船艇六自由度運動檢測試驗裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]如圖所示，本實用新型的船艇六自由度運動檢測試驗裝置，包括運動平臺I，運動平臺大小外廓尺寸約為6mX4.2m，能逼真地模擬4?5級海況下船艇運動，運動平臺有效載荷約53噸重，運動平臺上方設(shè)置的用于固定裝載設(shè)備的多個系固裝置2，所說的系固裝置2包括安裝在運動平臺I上的掛鉤以及連接在裝載設(shè)備上用于與掛鉤連接的掛繩，通過系固裝置可以將裝載設(shè)備固定在運動平臺I上，運動平臺下方設(shè)置的鉸接在運動平臺底部并能夠使運動平臺實現(xiàn)姿態(tài)變換的六個以上的液壓缸3，還包括主控計算機(jī)以及與主控計算機(jī)連接并能夠向主控計算機(jī)內(nèi)輸入運動參數(shù)信息的船艇運動模擬系統(tǒng)以及與主控計算機(jī)連接的液壓缸控制器，液壓缸控制器經(jīng)過D/A卡與液壓缸的液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)連接，液壓缸控制器能夠?qū)⒅骺赜嬎銠C(jī)輸出的指令信息經(jīng)過D/A卡將數(shù)據(jù)信息傳輸給液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)，所說的液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)包括與D/A卡連接的伺服放大器以及連接在伺服放大器和液壓缸之間的伺服閥。
[0015]進(jìn)一步地，每個所說的液壓缸還安裝有位置傳感器和壓力傳感器，每個液壓缸上的位置傳感器和壓力傳感器均經(jīng)過各自的A/D卡與各自的液壓缸控制器連接。
[0016]再進(jìn)一步地，所說的系固裝置上安裝有受力傳感器(拉力傳感器），所述受力傳感器與試驗數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)連接;所說的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)為現(xiàn)有常規(guī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要有受力傳感器、濾波板、A/D板卡、分析系統(tǒng)等組成，由受力傳感器采集到系固力信號，進(jìn)入到濾波板，通過對高頻干擾信號的濾波處理和電流/電壓信號的轉(zhuǎn)變，獲得比較理想的電壓信號，再由A/D板卡，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳輸?shù)椒治鱿到y(tǒng)，予以計算機(jī)分析和存儲。
[0017]通過上述的結(jié)構(gòu)可見，本實用新型中運動平臺I以及液壓缸構(gòu)成運動平臺的機(jī)械系統(tǒng)，主控計算機(jī)、液壓缸控制器、位置傳感器和壓力傳感器構(gòu)成控制系統(tǒng)，船艇運動模擬系統(tǒng)是試驗檢測平臺的重要核心部分，主要輸入海浪、風(fēng)浪等級、螺旋槳轉(zhuǎn)速、舵角、航向，以及船艇裝載后的吃水、穩(wěn)性等船艇參數(shù)，該系統(tǒng)在通過船艇在波浪中運動微分?jǐn)?shù)學(xué)模型的數(shù)值計算，自動求解出船艇的三個平動方向的位移量和三個轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動量的實時動態(tài)數(shù)據(jù)信息，該系統(tǒng)還具有顯示器，并能夠通過顯示器實時顯示出船艇在波浪中運動姿態(tài)，這些動態(tài)數(shù)據(jù)信息指令傳給主控計算機(jī)，進(jìn)而控制運動平臺的運動，其運動平臺與船艇運動狀態(tài)基本一致，該系統(tǒng)可以根據(jù)試驗的需要選擇登陸艇、滾裝船、運輸船等不同船型進(jìn)行運動模擬，該運動平臺I主要依據(jù)能裝載并系固某主戰(zhàn)裝備設(shè)計而成，運動平臺I的運動可以模擬任何大艙部位，運動平臺I的臺體面上兩側(cè)分別布置有4個如同艦船大艙甲板上的掛鉤座（即地令），每個地令上安裝受力傳感器，用于測力，每個傳感器上根據(jù)系固方案的需要，連接上綁扎系固器材，進(jìn)行試驗。
[0018]其工作原理為:船艇運動模擬系統(tǒng)將船艇在波浪中的三個平動方向的位移量和三個轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動量的實時動態(tài)數(shù)據(jù)信息傳輸給控制系統(tǒng)中的主控計算機(jī);主控計算機(jī)接到運動參數(shù)指令后，經(jīng)過空間運動模型變換，運用反解解出六只位移缸的伸長量;再將指令變換成模擬量經(jīng)D/A卡傳送給驅(qū)動系統(tǒng);液壓缸還安裝的位置傳感器和壓力傳感器，可以將液壓缸運動狀態(tài)信息經(jīng)過A/D卡傳輸給液壓缸控制器后并由主控計算機(jī)進(jìn)行處理，與船艇運動模擬系統(tǒng)的信息進(jìn)行比較，從而獲得準(zhǔn)確的輸出信息，然后由主控計算機(jī)調(diào)節(jié)各液壓油缸活塞桿的位置，進(jìn)而驅(qū)動平臺按照船艇運動姿態(tài)運動;平臺六自由度運動導(dǎo)致裝載并系固在臺體上的裝備受到橫傾、縱傾力矩作用，系固器材受力后的受力信號傳輸?shù)皆囼灁?shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，進(jìn)而完成試驗和檢測。
【主權(quán)項】
1.一種船艇六自由度運動檢測試驗裝置，其特征在于：包括運動平臺（I)，運動平臺上方設(shè)置的用于固定裝載設(shè)備的系固裝置(2)，運動平臺下方設(shè)置的鉸接在運動平臺底部并能夠使運動平臺實現(xiàn)姿態(tài)變換的六個以上的液壓缸(3)，還包括主控計算機(jī)以及與主控計算機(jī)連接并能夠向主控計算機(jī)內(nèi)輸入運動參數(shù)信息的船艇運動模擬系統(tǒng)以及與主控計算機(jī)連接的液壓缸控制器，所述液壓缸控制器經(jīng)過D/A卡與液壓缸的液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)連接，液壓缸控制器能夠?qū)⒅骺赜嬎銠C(jī)輸出的指令信息經(jīng)過D/A卡將數(shù)據(jù)信息傳輸給液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)。2.按照權(quán)利要求I所述的船艇六自由度運動檢測試驗裝置，其特征在于:每個所述液壓缸還安裝有位置傳感器和壓力傳感器，每個所述液壓缸上的位置傳感器和壓力傳感器均經(jīng)過各自的A/D卡與各自的液壓缸控制器連接。3.按照權(quán)利要求I所述的船艇六自由度運動檢測試驗裝置，其特征在于:所述液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)包括與D/A卡連接的伺服放大器以及連接在伺服放大器和液壓缸之間的伺服閥。4.按照權(quán)利要求I所述的船艇六自由度運動檢測試驗裝置，其特征在于:所述系固裝置上安裝有受力傳感器，所述受力傳感器與試驗數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)連接。5.按照權(quán)利要求I所述的船艇六自由度運動檢測試驗裝置，其特征在于:所述系固裝置(2)包括安裝在運動平臺（I)上的掛鉤以及連接在裝載設(shè)備上用于與掛鉤連接的掛繩。
【專利摘要】本實用新型公開了一種船艇六自由度運動檢測試驗裝置。它包括運動平臺，運動平臺上方設(shè)置的系固裝置，運動平臺下方設(shè)置的六個以上的液壓缸，還包括主控計算機(jī)以及與主控計算機(jī)連接的船艇運動模擬系統(tǒng)以及與主控計算機(jī)連接的液壓缸控制器，液壓缸控制器經(jīng)過D/A卡與液壓缸的液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)連接，液壓缸控制器能夠?qū)?shù)據(jù)信息傳輸給液壓缸驅(qū)動系統(tǒng)。采用上述的結(jié)構(gòu)后，能有效地開展實裝和模型實驗，進(jìn)行運輸裝備裝載與系固方案，軍事裝備水上運輸性、民船軍運改裝方案等方面的等試驗、檢測，同時也可進(jìn)行船員、登陸兵抗眩暈訓(xùn)練和試驗等，試驗結(jié)果精度高，減少了傳統(tǒng)上實船試驗所耗費的人力物力和財力，具有試驗周期短、風(fēng)險小、可靠性高的特點。
【IPC分類】G09B25/02
【公開號】CN205158780
【申請?zhí)枴緾N201520944825
【發(fā)明人】魏旭冠, 邱云明, 朱愛民, 陸冬青, 程文才, 黃小剛, 朱利鋒
【申請人】中國人民解放軍鎮(zhèn)江船艇學(xué)院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月24日