Стенд для испытания гребных винтов малогабаритных подводных аппаратов

Авторы: Мельников А.И., Дрогайцев И.А.
Опубликовано в выпуске: #6(23)/2018
DOI: 10.18698/2541-8009-2018-6-333
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Машиноведение, системы приводов и детали машин
Ключевые слова: испытательный стенд, испытания гребных винтов, измерение крутящего момента, измерение упора винта, датчик, гребной винт, подводный аппарат, электродвигатель, микроконтроллер Arduino
Опубликовано: 18.06.2018

Разработан стенд для испытания гребных винтов малогабаритных подводных аппаратов. Стенд позволяет снимать характеристики гребных винтов и электродвигателей, а также наблюдать за кавитационными явлениями, возникающими при работе гребных винтов. Предложена рычажная схема измерения осевой силы (упора) винта, обеспечивающая высокую скорость реакции датчика. Разработана зубчатая ременная передача для привода гребного винта от электродвигателя, находящегося в надводном положении. Передача обеспечивает широкий диапазон передаточных чисел (от 1 до 10) благодаря сменному промежуточному шкиву. На основе микропроцессора Arduino UNO разработана система датчиков, позволяющая регистрировать такие параметры, как упор гребного винта, момент на валу электродвигателя, частоту вращения вала электродвигателя, ток и напряжение в обмотках электродвигателя. Написана компьютерная программа для визуализации процесса испытаний гребных винтов. Основная часть деталей стенда произведена методом 3D-печати по технологиям SLS и FDM. Главными преимуществами разработанного стенда является возможность его применения в акватории любого размера и простота конструкции, что вместе с компактностью дает возможность применять стенд практически в любых лабораторных условиях.

Литература

[1] Чекунов К.А. Судовые электроприводы и электродвижение судов. Санкт-Петербург, Судостроение, 1969, 464 с.

[2] Колесников К.С., ред. Машиностроение. Т. IV-1. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка. Москва, Машиностроение, 1995, 864 с.

[3] Северов С.П., Констанди И.М. Проектирование и испытание активных движительных комплексов подводных аппаратов. Инженерный вестник, 2013, № 1. URL: http://engsi.ru/doc/536074.html.

[4] Мельников А.И. Расчет и регулирование современных зубчатых ременных передач. Молодежный научно-технический вестник, 2017, № 7. URL: http://sntbul.bmstu.ru/doc/860316.html.

[5] Лакиза Р.И., Вавилкин В.Н., Кондратов В.И., Щербаков К.И. Стенд для испытания гребных винтов и крылаток осевых насосов. Патент 211838 СССР. Заявл. 14.11.1967, опубл. 24.04.1968.

[6] Технологии 3D-печати. URL: http://3dprogress.ru/tech/ (дата обращения 30.03.2018).

[7] Сальник (армированная манжета) TC 8х 22х 7 WLK. URL: https://sf2v.ru/catalog/manzheta/tc_8kh_22kh_7_wlk.html (дата обращения 08.06.2017).

[8] Петин В.А. Проекты с использованием контроллера Ardruino. Санкт-Петербург, БВХ-Петербург, 2014, 400 с.

[9] Блум Дж. Изучаем Ardruino: инструменты и методы технического волшебства. Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2015, 336 с.

[10] Михеев В.П. Датчики и детекторы. Москва, МИФИ, 2007, 172 с.

[11] Беззубик О.Н. Способ измерения осевого усилия и крутящего момента гребного винта. Патент 542921 СССР. Заявл. 19.02.1974, опубл. 15.01.1977.